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二氧化硅（SiO₂）之所以有多种晶体结构，是因为硅和氧原子之间的键角和键长可以有微小的变化，这些变化影响了整体的晶体结构。二氧化硅的晶体结构主要包括：

1. 石英结构：这是最常见的结构，其中Si-O键长约为161 pm，Si-O-Si键角约为144°。
2. 高石英结构：属于三方晶系，其键长和键角与石英略有不同。
3. 莫来石结构：属于六方晶系，其Si-O键长在154-171 pm之间变化，Si-O-Si键角也有所不同。
4. 正交晶系的鉴别硅：这是另一种变体，具有不同的键长和键角。

二氧化硅的键长和键角的变化不仅影响晶体结构，还影响材料的物理和化学性质。例如，在α-石英中，Si-O-Si角为144°，而在α-三辉石中为140°，在β-三辉石中为180°。纤维状二氧化硅具有类似于SiS2的结构，具有共享边缘的硅四面体链。

二氧化硅的晶体结构属于正四面体结构，其中每个硅原子与四个氧原子形成Si-O键，键长约为160 pm。这种结构的特点是硅原子位于正四面体的中心，而氧原子位于正四面体的顶点。每个硅原子周围的氧原子位置是固定的，这使得二氧化硅具有高强度和稳定性。

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这些不同的结构和键合特性使得二氧化硅在工业和自然界中有着广泛的应用，从石英晶体到光纤，再到各种矿物和岩石，二氧化硅都是一个关键的组成部分。