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温州中学 杨振华 金刚石的晶体结构示意图 二氧化硅晶体结构示意图 二氧化硅晶体结构示意图 专题3 微粒间作用力与物质性质 2015.06.23 §3.3.4 原子晶体 第三单元 共价键 原子晶体 你知道吗 金刚石具有很高的熔、沸点和很大的硬度。你能结合金刚石晶体的结构示意图解释其中的原因吗？ 晶体中所有原子都是通过共价键结合的空间网状结构。 一、原子晶体概念 “具有共价键的晶体叫做原子晶体”。这种说法对吗？为什么？ 109o28′ 共价键 晶胞 指定中心C与周围4个C明显形成6个三角形,每个都三角形又可扩展形成2个不同的最小六元环(椅式)，所以每个碳原子为12个六元环所共用. 十二个。金刚石中一个碳原子（记为碳1）可以和另外4个碳原子（记为碳2，碳3，碳4）成键，只考虑这5个碳原子之间每三个碳原子可以成一个面(三角形)，有C(5,3)=10个面,除去另外那4个碳原子互相之间的C(4,3)=4个面,就还剩下6个面(三角形).看一下模型就会知道,这6个三角形,每个都三角形被2个不同的最小六元环(椅式)公用,且这6*2=12个六元环各不相同.如果你找不出两个不同的六元环,可以找到上面所说的三角形,比如三角形(碳1，碳2，碳3)并且以过碳1并且平行于直线（碳2，碳3）为转轴，将这个三角形分别向上向下旋转一个最小的锐角，就可以找到椅式六元环大致所在的面。 金刚石晶体中每个碳原子为多少个六元环所共用? 金刚石的晶体结构示意图 某些非金属单质： 金刚石（C）、晶体硅(Si)、晶体硼（B）等 某些非金属化合物： 碳化硅（SiC）晶体、氮化硼（BN）晶体 某些氧化物： 二氧化硅（ SiO2）晶体 二、常见的原子晶体 180o 109o28′ Si O 共价键 在原子晶体中，由于原子间以较强的共价键相结合，而且形成空间立体网状结构，所以原子晶体的 熔点和沸点高 硬度大 一般不导电 且难溶于一些常见的溶剂 三、原子晶体的特性 教科书 P47 晶体硅（Si） 、金刚沙（SiC）都是与金刚石相似的原子晶体，请根据表3-6中数据分析其熔点、硬度的大小与其结构之间的关系。 键长: C—C < C–Si < Si—Si 键能：C—C > C–Si > Si—Si 所以熔点、硬度: 金刚石>SiC>Si 结构相似的原子晶体，成键的原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体熔点越高,硬度越大。 问题解决 晶体类型 离子晶体 金属晶体 原子晶体 离子键 金属键 共价键 金属阳离子和自由电子 原子 少数很高或很低 NaCl、CsCl 微粒 结合力 熔沸点 典型实例 三种晶体的比较 金刚石 Cu 、A l 很高 较高 离子 整理归纳