金刚石是由碳原子所形成的正四面体结构向空间无限延伸而得到的具有空间网状结构的原子晶体.在立方体中，若一碳原子位于立方体中心，则与它直接相邻的四个碳原子位于该立方体互不相邻的四个顶角上（如图中的小立方体）.请问，图中与小立方体顶角的四个碳原子直接相邻的碳原子数为多少，它们分别位于大立方体的什么位置（ ）A. 12，大立方体的12条棱的中点B. 8，大立方体的8个顶角C. 6，大立方体的6个面的中心D. 14，大立方体的8个顶角和6个面的中心
问题描述：
金刚石是由碳原子所形成的正四面体结构向空间无限延伸而得到的具有空间网状结构的原子晶体.在立方体中，若一碳原子位于立方体中心，则与它直接相邻的四个碳原子位于该立方体互不相邻的四个顶角上（如图中的小立方体）.请问，图中与小立方体顶角的四个碳原子直接相邻的碳原子数为多少，它们分别位于大立方体的什么位置（ ）
A. 12，大立方体的12条棱的中点
B. 8，大立方体的8个顶角
C. 6，大立方体的6个面的中心
D. 14，大立方体的8个顶角和6个面的中心
答
根据金刚石晶胞的结构可知，每个碳周围连有4个碳，在如图所示结构中，体心上的碳与小立方体上的四个碳相连，而小立方体上的互不相邻的四个碳周围也连有四个碳，除了体上的碳之外还有三个碳，所以与小立方体顶角的四个碳原子直接相邻的碳原子数为12，它们分别位于12条棱的中点上，
故选A．
答案解析：根据金刚石晶胞的结构可知，每个碳周围连有4个碳，在如图所示结构中，体心上的碳与小立方体上的四个碳相连，而小立方体上的互不相邻的四个碳周围也连有四个碳，除了体上的碳之外还有三个碳，所以与小立方体顶角的四个碳原子直接相邻的碳原子数为12，它们分别位于12条棱的中点上，据此答题．
考试点：晶胞的计算．
知识点：本题主要考查了金刚石晶胞的结构，对学生空间想象力有较高的要求，中等难度，解题时要熟悉金刚石晶胞的结构．