二、原子晶体

金钢石：熔点： 3900℃ ，硬度 10,

SIC （金刚砂）：熔点： 2700℃, 硬度 9.5

SI ：熔点： 1410℃ ，硬度 6.5 ，inter 硅芯片

B4C: 熔点 ,2350℃, 硬度 9.3

高硬度材料，良好的中子吸收剂。

水晶（ SiO2) 熔点：1710℃, 硬度 7

探究活动 1 ：

• 以上晶体的共同特点有哪些？• 1. 高熔点• 2. 高硬度• 3. 化学式的仅是原子个数比，

不存在分子。

（一）、概念• 1、相邻原子之间通过强烈的共价键结合而成

的空间网状结构的晶体叫做原子晶体。也叫共价晶体。晶体中不存在单个的分子

• 2、常见原子晶体：• (1)一些非金属单质，如 B12、硅 Si、金刚石 C、锗。• (2)一些非金属 B、 SI、 C的一些化合物如 SiC、BN、 Si3N4、

• (3)一些氧化物 AI2O3、 SiO2、

B12 与立方氮化硼晶胞

探究 2:

• 1.B12 点线面的关系• 线：一点连 5 线，二点共

一线， 12×5÷2=30 个B---B 键；

• 面：一点连 5 面，三点共一面， 12×5÷3=20 ，为20 面体。

• 2. 氮化硼的化学式

（二）、典型晶体的结构特点1. 碳原子呈 sp3 杂化，键角 109028” ；

2. 碳原子数与 c---c 键数的比为 1:1.5 ；

3. 最小的环为六元环。

正四面体空间网状结构：

金刚石、硅晶体、 SiO2 、 SiC 都类似这一结构

思考 1 ： 1. SiO2 晶体中，一个硅原子与 4 个氧原子相连，为什么化学式是 SIO2?

2. 该晶体中最小环上有几个原子？

（三）、原子晶体的性质• 1. 原子晶体融化时，要破坏部分共价键，

所以熔、沸点很高，硬度大。• 不溶于一般的溶剂，多数为绝缘体；• 有些如硅、锗等是优良的半导体材料。• 2. 对不同的原子晶体，组成晶体的原子半

径越小，共价键的键长越短，即共价键越牢固，晶体的熔、沸点越高。

• 例如熔沸点：金刚石》碳化硅》硅晶体。 。

思考 2 ：• 氮化硅晶体中一个硅原子连四个氮原子，一个氮

原子连三个硅原子。氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在 1300℃ 反应获得。

• （ 2 ）已知氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且 N 原子与 N 原子， Si 原子与 Si 原子不直接相连，同时每个原子 满足 8 电子稳定结构，请写出氮化硅的化学式 _______.

　　在 1623—2173K的环境中，用 SiC或Si3N4 陶瓷制发动机某些部件，则可承受 1

600K以上的高温而毋需冷却，可节省 30

%的燃料且能将热效率提高到 50%。　　用它们的纤维增强塑料、树脂或金属制成复合材料，用在飞机、汽车、船舰、空间飞行器和导弹等方面。它们是一类大有发展前途的非氧化物系无机材料。

氮化硅产品

课堂小结：• 原子晶体的结构；• 原子晶体的性质；• 常见的原子晶体；

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