也谈金刚石和二氧化硅的晶体结构也谈金刚石和二氧化硅的晶体结构 江苏省木渎高级中学 陆文明 邮编:215101 《化学教育》2000年第9期第13页湖北宣恩县榜首中学易宗孝教师在《从晶体硅和二氧化硅的教育谈起》一文中写道:“„„相同，从最小的12元环动身，每个环上有6个硅原子和6个氧原子，可得到每个12元环完整地占有6161，,/6132，,/个硅原子，占有个氧原子，即硅原子与氧原子的比为 6161，,/1:2。实际上与金刚石晶体中，每个最小的六元环完整地占有个碳 6132，,/原子，个共价键的定论是共同的。”作者觉得该定论有误。 在金刚...

  也谈金刚石和二氧化硅的晶体结构 江苏省木渎高级中学 陆文明 邮编:215101 《化学教育》2000年第9期第13页湖北宣恩县榜首中学易宗孝教师在《从晶体硅和二氧化硅的教育谈起》一文中写道:“„„相同，从最小的12元环动身，每个环上有6个硅原子和6个氧原子，可得到每个12元环完整地占有6161，,/6132，,/个硅原子，占有个氧原子，即硅原子与氧原子的比为 6161，,/1:2。实际上与金刚石晶体中，每个最小的六元环完整地占有个碳 6132，,/原子，个共价键的定论是共同的。”作者觉得该定论有误。 在金刚石晶体中，每2个直接相邻的C,C共价键(如图2中?和?)只为两个近乎笔直的六元环一起所共有。当考虑每个最小的六元环完整地占有 图1 图2 多少个碳原子时，可从晶体中每个碳原子连有的4个C,C 共价键 ( )着手。当六元环具有其间恣意一个C,C共价键时，一起具有该碳原子，而4个C—C共价键中恣意2个键都是直接相邻的联络，依据数学 2C,6上的摆放组合原理，从4个C—C共价键中任取2个，有种状况，故4 2C，,212可知，这4个C,C共价键为个六元环共有，即该碳原子为这124 1个六元环共有。所以，每个最小的六元环完整地占有个碳原子。6112，,/2当考虑每个最小的六元环完整地占有多少个C,C共价键时，也可从 动身，先假定这些六元环都具有其间一个共价键(如键?)， 当六元环都含有该键时，必定也含有该碳原子，也就是说，当成环时，这些六元环除具有键?外，还一起具有该碳原子上余下三个共价键其间之一，任 1C,3取余下三个C,C共价键中的一个键，依据数学上的摆放组合原理，有3种状况，且每种状况中，所取C,C键与键?都为直接相邻的联络，故可知 1C，,26共有个六元环具有键?，所以每个最小六元环完整地占有3 6161，,/个C,C共价键。 1同理考虑二氧化硅晶体中，每个12元环完整地占有个硅原6112，,/2 SiOSi,,子。当把每个12元环中“”看作一个全体时，这相当于金刚石晶 SiOSi,,体中的一个“C,C”键，且当12元环具有该“”单元时，即具有 6161，,/该氧原子，所以，每个12元环完整地占有个氧原子。 综上所述，在金刚石晶体中，每个最小六元环完整地占有1/2个碳原子， CC,占有1个共价键;同理，在二氧化硅晶体中，每个12元环完整地占有1/2个硅原子，占有1个氧原子。

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