力。C60～C60间作用力应为分子间作用力，由于C60的摩尔质量大于C的摩尔质量，故作用力大些，d＜335pm。
（5）晶胞中存在四面体和八面体两种空隙，有8个四面体空隙，4个八
面体空隙。
（6）K3C60晶胞中含有4个结构基元，因此有12个K＋，其中，8个K＋
处于8个四面体空隙中，还有4个K＋处于4个八面体空隙中。
（7）①C60：d＝cm3 ②K3C60：d＝cm3 K3C60的晶体密度比C60增大
了cm3
十九(a)．水在不同的温度和压力条件下可形成种不同结构的晶体，密度从比水轻的·cm－3到约的一倍半的 g·cm-3。冰是人们迄今已知的由一种简子堆积出结构花样最多的化合物。其中在冰－Ⅶ中，氧有8个最近邻，其中与4个以氢键结合，O－H…O为295pm，另外4个没有氢键结合，距离相同。
（1）画出冰－Ⅶ的晶胞结构示意图（氧用○表示，氢用ｏ表示），标明共价键（—）和氢键（----）。
（2）计算冰－Ⅶ晶体的密度。
解：（1）氧原子坐标：（0，0，0）、（1/2，1/2，1/2）
（2）ρ＝cm3（冰–Ⅶ是密度最大的一种，密度与的差异在于晶体理想
化处理的必然：由键长计算金刚石和石墨的密度都有这样的微小误差）。
十九(b)．冰为六方晶系晶体，晶胞参数为a=, c=; 晶胞中O原子的分数坐标为(0,0,0), (0,0,, (2/3,1/3,1/2), (2/3,1/3,;
11为水单分每个距离
(1) 画出冰晶体的空间格子示意图；其点阵型式是什么？结构基元是什么？ (2) 计算冰的密度；计算氢键O-H....O的键长。 (3) 画出冰的晶胞示意图
解：(1) 六方简单格子；结构基元为4H2O; 空间格子示意图为 其中: a=b, ?=?=90, ?=120 (2) 密度D=ZM/NAV
V=2Sin60o*=*108pm3=*10-22CM3 D=4*(2*+*1023mol-1**10-22CM3-3
(3) 坐标为(0,0,0)与(0,0,的两个O原子间的距离即为氢键的长度r r=*=
(4)
o
o
二十. (2004年全国高中学生化学竞赛决赛4题)日本的白川英树等于1977年首先合成出带有金属光泽的聚乙炔薄膜，发现它具有导电性。这是世界上第一个导电高分子聚合物。研究者为此获得了2000年诺贝尔化学奖。 （1）写出聚乙炔分子的顺式和反式两种构型。再另举一例常见高分子化合物，它也有顺反两种构型（但不具有导电性）。
（2）若把聚乙炔分子看成一维晶体，指出该晶体的结构基元。 （3）简述该聚乙炔塑料的分子结构特点。
（4）假设有一种聚乙炔由9个乙炔分子聚合而成，聚乙炔分子中碳—碳平均键长为140pm。若将上述线型聚乙炔分子头尾连接起来，形成一个具有很好对称性的大环轮烯分子，请画出该分子的结构。 π电子在环上运动的能量可由公式
给出，式中h为普朗克常数 ×
10-34J·s)，me是电子质量（ × 10-31kg），l是大环周边的长度，量子数n=0，士1，士2，…计算电子从基态跃迁到第一激发态需要吸收的光的波长。
（5）如果5个或7个乙炔分子也头尾连接起来，分别形成大环轮烯分子，请画出它们的结构。
（6）如果3个乙炔分子聚合，可得到什么常见物质。并比较与由5、7、9个乙炔分子聚合而成的大环轮烯分子在结构上有什么共同之处。
（7）预测由3、5、7、9个乙炔分子聚合而成的化合物是否都具有芳香性？作出必要的说明。
解：
（1）
CCCCCCCCCCCCCC（顺式） （反式）
CC（顺式）天然橡胶 （反式）杜仲胶
（2）－CH＝CH－CH＝CH－
2
（3）聚乙炔的结构单元是CH，每个碳原子轨道都是sp杂化，形成了三个共平面的，夹角约120°的杂化轨道，这些轨道与相邻的碳氢原子轨道键合构成了平面型的结构框架。其余未成键的PZ轨道与这一分子平面垂直，它们互相重叠，形成长程的π电子共轭体。
（4）
（5） （6）苯，都有3个顺式双键（苯看作单双键） （7）[6]轮烯（苯）、[14]轮烯、[18]轮烯都具有芳香性；[10]轮烯不具有芳香性。[10]轮烯虽然π电子也满足4n＋2，但环内的2个氢原子的相对位置破坏了环的平面性。
二十一. ReO3具有立方结构，Re原子处于晶胞顶角，O原子处于晶胞每条棱上两个
Re原子的正中央。
1. 阳离子和阴离子的配位数?
2. 如果一个阳离子被嵌入ReO3结构的中心，则得到什么类型的晶体结构？化学式是什么？
3. 画出此类型晶体晶胞示意图; 4. 描述三种离子的配位情况。
解：1. Re: . = 6; O: . = 2；
2. 钙钛矿型 ; ABO3;
3. 如下图；Ca、Ti和O原子分别处在它的顶角、体心和面心的位置上。 4. Ca 12个 O围绕 12面体
Ti4+ 6个 O2―围绕 八面体
O2― 2个Ti4+和4个Ca2+围绕 八面体.
二十二. (中国化学会第20届全国高中学生化学竞赛试题第8 题（9分）) 超硬材料氮化铂是近年来的一个研究热点。它是在高温、超高压条件下合成的（50GPa、2000K）。由于相对于铂，氮原子的电子太少，衍射强度太弱，单靠X-射线衍射实验难以确定氮化铂晶体中氮原子数和原子坐标，2004年以来，先后提出过氮化铂的晶体结构有闪锌矿型、岩盐型（NaCl）和萤石型，2006年4月11日又有人认为氮化铂的晶胞如下图所示（图中的白球表示氮原子，为便于观察，该图省略了一些氮原子）。结构分析证实，氮是四配位的，而铂是六配位的；Pt—N键长均为，N—N键长均为 pm（对比：N2分子的键长为）。
2+
2―
备用图
1 氮化铂的上述四种立方晶体在结构上有什么共同点？ 2 分别给出上述四种氮化铂结构的化学式。
化学竞赛晶体结构综合例题
