第2課時共價晶體

［核心素養(yǎng)發(fā)展目標］1.能辨識常見的共價晶體，并能從微觀角度分析共價晶體中各構(gòu)成微粒之間的作用

和對共價晶體物理性質(zhì)的影響。2.能利用共價晶體的通性推斷常見的共價晶體，并能利用均攤法對晶胞進

行分析。

一、共價晶體的概念及性質(zhì)

1.共價晶體

概念相鄰原子間都以卻邂結(jié)合.整個晶體

-是?個共價鍵三維骨架結(jié)網(wǎng)

共

價構(gòu)成微粒旺

晶

體

微粒間作用力共價健

2.常見的共價晶體與物質(zhì)類別

物質(zhì)類別實例

晶體硼(B)、晶體硅(Si)、晶體銘

某些單質(zhì)

(Ge)、金剛石、灰錫(Sn)等

二氧化硅(SiCh)、碳化硅(SiC)、氮

某些非金屬化合物

化硅(Si3N‘)、氮化硼(BN)等

3.共價晶體的物理性質(zhì)

熔點很高C共價晶體中，原子間以較強的共價鍵相結(jié)合，熔化時破

熔點

壞共價鍵，需要很高的能量。如金剛石的熔點大于3500°C

硬度很大,共價鍵三維骨架結(jié)構(gòu)決定了共價晶體的硬度，如金剛石

硬度

是天然存在的最硬的物質(zhì)

導電性一般不導電,但晶體硅、錯、神化線是半導體

溶解性筵溶于一般的溶劑

「思考交流」

I.“具有共價鍵的晶體叫做共價晶體”。這種說法對嗎？為什么？

提示此說法不對。“具有共價鍵”并不是判定共價晶體的唯一條件，大部分分子晶體中也有共價鍵，如

冰和干冰晶體都是分子晶體，但H2O和CO?中存在共價鍵。對共價晶體的認識除了要求“具有共價鍵”

外，還要求形成晶體的粒子是原子。

2.金剛石、碳化硅、晶體硅均具有相似的結(jié)構(gòu)，下表列出了它們的鍵長、鍵能、熔點和硬度的數(shù)據(jù)。

晶體鍵長/pm鍵能/(kJ-mo「)熔點/℃硬度

金剛石154347.7>350010

碳化5

晶體硅23522614106.5

(1)使共價晶體熔化，需要破壞粒子間的作用力是什么？使金剛石、碳化硅、晶體硅熔化分別破壞的這

種具體的作用力又是什么？

提示使共價晶體熔化，需要破壞共價鍵。使金剛石、碳化硅、晶體硅熔化分別破壞的是C—C、C—Si、

Si—Sio

(2)共價晶體的熔點和硬度等物理性質(zhì)與共價晶體中共價鍵的鍵長、鍵能之間存在什么關(guān)系？

提示結(jié)構(gòu)相似的共價晶體，其原子間形成共價鍵的鍵長越短，鍵能越大，晶體的熔點就越高，硬度就越

大。

(3)如果不提供上述表格中的數(shù)據(jù)，根據(jù)元素周期表，你能判斷金剛石、碳化硅、晶體硅的鍵長、鍵

能、熔點和硬度的相對大小嗎？說出你的判斷方法。

提示能。根據(jù)元素周期表，碳和硅為同一主族元素，原子半徑：C<Si,因此鍵長大小順序為c—c<c—

Si<Si—Si,鍵能大小順序為C—C>C—Si>Si—Si,熔點和硬度大小順序為金剛石>碳化硅>晶體硅。

「應用體驗」

I.正誤判斷

⑴由原子直接構(gòu)成的晶體一定是共價晶體()

(2)共價晶體的化學式不表示其實際組成，只表示其各組成原子的最簡整數(shù)比()

(3)共價晶體中只有共價鍵，但含有共價鍵的晶體不一定是共價晶體()

(4)共價晶體在固態(tài)或熔化時均不導電()

(5)共價晶體由于硬度及熔、沸點都較高，故常溫時不與其他物質(zhì)反應()

(6)二氧化硅和干冰雖然是同一主族元素的氧化物，但屬于不同的晶體類型()

答案(1)X(2)4(3)4(4)X(5)X(6)V

2.下列物質(zhì)的晶體直接由原子構(gòu)成的一組是()

①C0)②SiO,③晶體Si⑷白磷⑤氨基乙酸⑥固態(tài)He

A.①②③?⑤⑥B.②③④⑥

C.②③⑥D(zhuǎn).①②⑤⑥

答案C

解析CO?、白磷、氨基乙酸均屬于分子晶體，其晶體由分子構(gòu)成；固態(tài)He為單質(zhì)，屬于單原子的分子晶

體；SiO?、晶體Si屬于共價晶體，其晶體直接由原子構(gòu)成。

3.下表是某些共價晶體的熔點和限度，分析表中的數(shù)據(jù)，判斷下列敘述正確的是()

共價晶體金剛石氮化硼碳化硅石英硅錯

熔點/C390030002700171014101211

硬度109.59.576.56.0

①構(gòu)成共價晶體的原子種類越多，品體的熔點越高

②構(gòu)成共價品體的原子間的共價鍵的鍵能越大，品體的熔點越高

③構(gòu)成共價晶體的原子半徑越大，晶體的硬度越大

④構(gòu)成共價晶體的原子半徑越小，晶體的硬度越大

A.①②B.③④

C.①③D.②④

答案D

解析共價晶體的熔、沸點和硬度等物理性質(zhì)取決于晶體內(nèi)的共價鍵，構(gòu)成共價晶體的原子半徑越小，鍵

長越短，鍵能越大，對應共價晶體的熔、沸點越高，硬度越大。

4.(2024?安徽安慶期中)將SiCL與過量的液氨反應可生成化合物Si(NH2)4o將該化合物在無氧條件下高

溫灼燒，可得到氮化硅(Si3N0固體，氮化硅是一種新型耐高溫、耐磨材料，在工業(yè)上有廣泛的應用。

下列推斷正確的是()

A.SiCL、Si3N4的晶體類型相同

B.Si3N4晶體具有共價鍵三維骨架結(jié)構(gòu)

C.共價晶體C3N4的熔點比Si3N4的低

D.SiCL晶體在熔化過程中化學鍵斷裂

答案B

解析SiCL是分子晶體，在熔化過程中克服的是分子間作用力，化學鍵不斷裂，A、D錯誤；Si3W是共價

晶體，具有共價鍵三維骨架結(jié)構(gòu)，B正確；根據(jù)C、Si的原子半徑推知C—N的鍵能比Si—N的鍵能大，

故C3N4的熔點比Si3N4的高，C錯誤。

■歸納總結(jié)-------------------------------------------------------------------------------------

分子晶體與共價晶體熔、沸點和硬度的比較方法

(1)先判斷晶體類型。對于不同類型的晶體，一般來說，共價晶體的熔、沸點、硬度高于分子晶體。

(2)對于同一類型的晶體

①共價晶體的熔點高低、硬度大小取決于共價鍵的強弱。原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越

強，熔點越高，硬度越大。

②分子晶體的熔、沸點高低取決于分子間作用力，分子間作用力與相對分子質(zhì)量有關(guān)，同時還要考慮分子

極性及是否存在氫鍵。

二、典型共價晶體的結(jié)構(gòu)分析

I.金剛石晶體

Y

金剛石的晶體結(jié)構(gòu)金剛石的晶胞

(1)在金剛石晶體中，每個碳原子以4個共價單鍵對稱地與相鄰的4個碳原子結(jié)合，C—C—C夾角為

109°28;即金剛石中的碳采取冠雜化軌道形成共價鍵三維骨架結(jié)構(gòu)。

(2)晶體中最小的碳環(huán)由自個碳原子組成，且不在同一平面內(nèi)，最多有生個碳原子在同一立面。

⑶每個C形成4個C—C,每個C—C占有9個C,即C原子與C—C數(shù)目之比為1:2。

(4)每個C原子被組個六元環(huán)共用，1個碳環(huán)占有的碳原子為彳個。

2.二氧化硅

二軌化硅的晶體結(jié)構(gòu)模型

(1)二氧化硅品體

①1個Si原子和生個O原子形成4個共價鍵,每個O原子和2個Si原子相結(jié)合。

②1molSiO2中含4molSi—Oo

③最小環(huán)由色個Si原子和色個O原子構(gòu)成。

④每個Si原子被個12元環(huán)共用，每個O原子被色個12元環(huán)共用。

(2)低溫石英

低溫石英的結(jié)構(gòu)中，頂角相連的硅氧四面體形成螺旋上升的長鏈,這一結(jié)構(gòu)決定了它具有手性。

「思考交流」

1.金剛石晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示:

(1)已知晶胞參數(shù)為。pm,則金剛石的密度為g-cm'。

<號—12x8

103

證不NA(axiO-)

⑵碳原子的半徑為小則;?有葉么關(guān)系？

提示2尸47Pm,即r=*zpm

2.二氧化硅晶體中Si原子與Si—O數(shù)日之比是多少？60gsi。2晶體中含Si—O的數(shù)目是多少？

提示SiO2晶體中Si原子與Si—0數(shù)目之比為1：4；60gsic)2晶體中含Si—O的數(shù)目為4M、。

「應用體驗」

1.（2024股安高二月考）碳化硅的晶體結(jié)構(gòu)與金剛后晶體類似。碳化硅晶體中硅原子與Si—C的數(shù)目之比

為（）

A.1：4B.1：3C.1：2D.l：1

答案A

解析SiC屬于共價晶體，晶體中每個Si原子形成4個Si—C,故Si和Si—C數(shù)目之比為1：4。

2.氮化鋁屬類金剛石氮化物、六方晶系，最高可穩(wěn)定到2200C,硬度大，熱膨脹系數(shù)小，是良好的耐

熱沖擊材料，氮化鋁晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)描述錯誤的是（）

A.A1N是共價晶體

B.與每個鋁原了距離相等且最近的氮原子共有4個

C.A1N屬于離子化合物

D.與每個鋁原子距離相等且最近的鋁原子共有12個

答案C

解析敷化鋁屬類金剛石氮化物，所以A1N是共價晶體，A項正確；A1N屬于共價化合物，C項錯誤；以

頂角的鋁原子為研究對象，與之距離最近的鋁原子位于面心上，每個頂角上的鋁原子為8個晶胞共用，每

個面上的鋁原子為2個晶胞共用，故與每個鋁原子距離相等且最近的鋁原子共有竽=12個，D項正確。

3.單質(zhì)硼有無定形和晶體兩種，參考下表數(shù)據(jù)回答問題：

金剛石晶體硅晶體硼

熔點/℃>350014102573

沸點/℃510023552823

硬度1()6.59.5

（1）晶體硼屬于晶體，理由是O

（2）金剛石具有硬度大、熔點高等恃點，大量用于制造鉆頭、金屬切割刀具等。其結(jié)構(gòu)如圖所示，下列

判斷錯誤的是（填字母）。

A.金剛石中C—C的鍵角均為109°28,,所以金剛石和CH4的晶體類型相同

B.金剛石的熔點高與C—C的鍵能無關(guān)

C.金剛石的熔點高，所以在打孔過程中不需要進行澆水冷卻

⑶已知品體硼的結(jié)構(gòu)單元是山硼原子組成的正二十面體（如圖所示），該結(jié)構(gòu)單元中有20個正三角形的

面和一定數(shù)目的頂角，每個頂角上各有一個硼原子。通過觀察圖形及推算，得出此結(jié)構(gòu)單元是由

個硼原子構(gòu)成的，其中B—B的鍵角為,該結(jié)構(gòu)單元共含有個B—B。

答案（1）共價晶體硼的熔、沸點高，硬度大

（2）ABC（3）1260030

解析（1）從題表可知，晶體硼的熔、沸點以及硬度都介于晶體珪和金剛石之間。而金剛石和晶體硅均為共

價晶體，在元素周期表中B與C相鄰，與Si處于對角線位置，則晶體硼屬于共價晶體。（2）選項A,金剛

石是共價晶體，CH」是分子晶體，二者的晶體類型不同；選項B,金剛石熔化過程中C—C斷裂，因C—C

的鍵能大，斷裂時需要的能量多，故金剛石的熔點很高與C—C鍵能有關(guān)；選項C,金剛石的熔點高，但

在打孔過程中會產(chǎn)生很高的溫度，如不澆水冷卻，會導致鉆頭熔化。（3）從題圖可得出，每個頂角上的硼原

子均被5個正三南形所共有，故分抻到每個正三角形的硼原子為1個，每個正三角形含有（X3個硼原子，

每個結(jié)構(gòu)單元含硼原子數(shù)為20X2X3=12,而每個B—B被2個正三角形所共有，故每個結(jié)構(gòu)單元含B—B

5

的個數(shù)為20X2X3=30。

2

課時對點練

［分值：100分］

對點訓練

［1~9題，每小題4分］

題組一共價晶體的性質(zhì)

1.（2024-云南師大附中檢測）下列說法錯誤的是（）

A.凡是共價晶體都含有共價鍵

B.金剛石是共價晶體，化學性質(zhì)穩(wěn)定，不與任何物質(zhì)發(fā)生反應

C.凡是共價晶體都具有三維骨架結(jié)構(gòu)

D.凡是共價晶體都具有很高的熔點

答案B

2.下列事實能說明剛玉（ALO3）是一種共價晶體的是（）

①AI2O3是兩性氧化物②硬度很大③它的熔點為2045c④自然界中的剛玉有紅寶石和藍寶石

A.①②③B.②③C.④D.②

答案B

解析①指的是AK）3的分類，④指的是剛玉的種類，這兩項都無法說明ALO3是一種共價晶體。

3.（2024?湖北名校聯(lián)盟測評）氮化硅（Si3NQ常用作飛船返回艙耐高溫結(jié)構(gòu)材料?，可山石英和焦炭在高溫的氮

高溫

氣中通過以下反應制備：3SG+6C+2N2Si3N4+6COo下列說法錯誤的是（）

A.SiOz和Si3g均屬于共價品體

B.基態(tài)硅原子核外電子有8種空間運動狀態(tài)

C對石英進行X射線衍射實驗可碓定其是否為晶體

D.C3N4與Si3N4結(jié)構(gòu)相似，硬度：C3N4<Si3N4

答案D

解析SiO?和SiaNj均是由原子通過共價鍵形成的共價晶體，A正確：基態(tài)硅原子核外電子排布式為

M2S22P63s23P2,核外電子占有原子凱道數(shù)為1+1+3+1+2=8,則有8種空間運動狀態(tài)，B正確；X射線衍射

實驗是檢驗晶體最科學的方法，C正確；C3N4與Si3N4都是共價晶體，鍵能：C—N>Si—N,硬度：

C3N4>Si3N4,D錯誤。

4.下列關(guān)于SiCh和CO2的描述不正確的是（）

ASO?為共價晶體，CCh為分子晶體

B.兩者中心原子采取的雜化方式不同

C.SiCh和CO2都是非極性分子

D.SiOz晶體的熔點比CO2晶體高

答案C

解析二氧化硅晶體中每個硅原子周圍有4個氧原子，則硅原子的雜化方式為sp）二氧化核分子中碳原

子的價層也子對數(shù)為2,孤也子對數(shù)為0,碳原子的雜化方式為sp,故B正確；二氧化硅是珪原子和我原

于形成的共價晶體，晶體中不存在分子，故C錯誤；一般共價晶體的熔、沸點尚于分子晶體，則二氧化硅

晶體的熔點高于二氧化碳晶體，故D正確。

5.A1N、GaN屬于第三代半導體材料，更適合于制作高溫、高頻、抗輻射及大功率電子器件，在光電子和

微電子領(lǐng)域具有重要的應用價值。二者成鍵結(jié)構(gòu)與金剛石相似，晶體中只存在N—Al、N-Gao下列說法

錯誤的是（）

A.GaN的熔點低于A1N

B.晶體中所有化學鍵均為極性鍵

C.晶體中所有原子均采取sp3雜化

D.基態(tài)AI原子有3個未成對電子，所以化合物中常顯正三價

答案D

解析AIN、GaN為結(jié)構(gòu)相似的共價晶體，由于A1的原子半徑小于Ga,N—Al的鍵長小于N—Ga的鍵

長，則N—A1的鍵能較大，故GaN的熔點低于AIN,A正確：不同種元素的原子之間形成的共價鍵為極

性鍵，故兩種晶體中所有化學鍵均為極性鍵，B正確：金剛石中C原子均采取sp3雜化，由于AIN、GaN

與金剛石結(jié)構(gòu)相似，則其晶體中所有原子均采取sp3雜化，C正確；基態(tài)鋁原子只有1個未成對包子，D錯

誤。

題組二共價晶體的結(jié)構(gòu)

6.已知NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述正確的是（）

A.60gSiO2晶體中含有2刈個Si—O

B.12g金剛石中含有的C—C數(shù)目為4必

C.l8g冰中含有的氫鍵數(shù)目為4NA

D.三氧化硒（SeCh）的熔點為165℃,在126c時升華，SeCh的晶體類型是分子晶體

答案D

解析SiCh中每個Si原子與相鄰的4個0原子形成Si—O,60gsi02的物質(zhì)的量為Imol,則含4必個

Si—0,故A錯誤；金剛石中每個C原子與相鄰4個C原子形成C—C,每個C—C被兩個C原子共用，

12g金剛石含1mol碳原子，則CY數(shù)目為2NA,故B錯誤；18g冰中含有1mol水分子，則氫鍵數(shù)目為

2NA,故C錯誤；三氧.化硒熔、沸點較低，則SeCh的晶體類型是分子晶體，故D正確。

7.單質(zhì)硅的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關(guān)于單質(zhì)硅晶體的說法不正確的是（）

A.是一種三維骨架結(jié)構(gòu)的晶體

B.晶體中每個硅原子與4個硅原子相連

C.晶體中最小環(huán)上的原子數(shù)目為8

D.晶體中最小環(huán)上的原子數(shù)目為6

答案C

解析根據(jù)單質(zhì)硅的晶體結(jié)構(gòu)可判斷晶體中最小環(huán)上的原子數(shù)目為6,C錯誤、D正確。

8.（2024?湖北黃岡質(zhì)檢）磷化硼（BP）是一種半導體材料,熔點1100C,晶胞如圖1所示,晶胞參數(shù)為。

pm。下列有關(guān)說法正確的是（）

A.每個P周圍距離最近且相等的P有6個

B.晶體密度為岑華g?cm〃

C.平均每1molBP晶體含2mol共價鍵

D.磷化硼晶胞在ry、z軸方向的投影圖均如圖2所示

答案D

解析由圖1可知，每個P周圍距離最近且相等的P有12個，A錯誤；根據(jù)均攤法可知，晶胞中含有4個

B、8X*6xg=4個P,則晶體密度為京籍行g(shù)em"二詈黑g?cm-3,B錯誤；由圖可知，每個B、P原子

均形成4個共價鍵，即1個BP含4個共價鍵，則平均每1molBP晶體含4moi共價鍵，C錯誤；P位于頂

角和面心，將正方體分為8個小正方體，B原子位于小正方體的體心，則在x、y、z軸方向的投影圖均如

圖2所示，D正確。

9.Ga和As均位于元素周期表第四周期，碑化錢(GaAs)是優(yōu)良的半導體材料，可用于制作微型激光器或太

陽能電池的材料等，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其中原子I的坐標為(0,0,0),原子2的坐標為(1,1,1)。下

列說法錯誤的是()

OGa

OAs

A.原子3的坐標為(：,習

B.根據(jù)元素周期律，原「半徑：Ga>As

C.GaAs的熔點為1238C,硬度大，晶體類型為共價品體

D.若晶胞邊長為apm,則晶胞中Ga和As之間的最短距離為年。pm

答案D

解析由圖可知，原子3的坐標為3),A正確；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中Ga和As之間的最短

距離為體對角線長的二即為力npm,D錯誤。

44

ID綜合強化

[10?13題，每小題8分]

10.根據(jù)F列性質(zhì)判斷，屬于共價晶體的物質(zhì)是()

A.熔點為2700C,導電性好，延展性強

B.無色晶體，熔點為3500C,不導電，質(zhì)硬，難溶于水和有機溶劑

C.無色晶體，能溶于水，質(zhì)硬而脆，熔點為800℃,熔化時能導電

D.熔點為-56.6C,微溶于水，硬度小，固態(tài)或液態(tài)時不導電

答案B

解析共價晶體的熔點高，一般不導也，A不正確；熔點為-566°C,微溶于水，硬度小，固態(tài)或液態(tài)時不

導電，符合分子晶體的性質(zhì)，D不正確。

11.根據(jù)量子力學計算，氮化碳結(jié)構(gòu)有五種，其中一種上氮化碳硬度超過金剛石晶體，成為首屈一指的超

硬新材料，已知該氮化碳的二維晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)氮化碳的說法不正確的是()

uC*N

A.該晶體中的碳、氮原子核外都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

B.氮化碳中碳元素顯十4價，氮元素顯-3價

C.該晶體中，C—N的鍵長比金剛石中C-C的鍵長短

D.氮化碳的分子式為C3N4

答案D

解析根據(jù)題圖可知，每個碳原子形成4個共價鍵，每個氮原子形成3個共價鍵，碳原子最外層形成四個

共價健后滿足8曲子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，氟原子最外層形成3個共價鍵后，也滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，A正確；由于

元素的非金屬性：N>C,所以形成共價鍵時，共用電子對偏向N原子，偏離C原子，所以氮化碳中碳元素

顯+4價，氮元素顯-3價，B正確；由于氨化碳是共價晶體，不存在分子，因此沒有分子式，D錯誤。

12.（2024.河北張家口高二檢測）氮化硼是一種重要的無機非金屬材料，在工業(yè)生產(chǎn)中有著重要的應用。常見

的兩種氮化硼品體結(jié)構(gòu)如圖：

C-BNw-BN

下列敘述錯誤的是（）

A.c-BN晶體為共價晶體

B.c-BN晶體中由B、N構(gòu)成最小的環(huán)為6兀環(huán)

C.w-BN晶體中B的配位數(shù)為12

D.w-BN晶體的密度可表示為鬲就許7g.em-3

答案C

解析c-BN晶體類似于金剛石晶體，故c-BN晶體中由B、N構(gòu)成最小的環(huán)為6元環(huán)，B正確：以w-BN

晶體結(jié)構(gòu)中上面面心的B為中心，周圍有6個距離相等且最近的N,故B的配位數(shù)為6,C縉誤；一個

w-BN晶體結(jié)構(gòu)中含有N的個數(shù)為3,B的個數(shù)為12XL2X：=3,則該晶體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量為二⑴十卬該晶

62NA

3X（11+14）

體結(jié)構(gòu)的體積為苧io-2'cm3

,故w-BN晶體的密度可表示為辦*_=J°g,cm-3D

216

苧02bxi0-21cm3V3a2￡>NAxlO

正確。

13.2017年中外科學家團隊共同合成了「碳。T-碳的結(jié)構(gòu)是將立方金剛石中的每個碳原子用一個由4個碳

原子組成的正四面體結(jié)構(gòu)單元取代，形成碳的一種新型三維立方晶體結(jié)構(gòu)，如圖所示（圖中的。表示碳形成

的正四面體結(jié)構(gòu)寸）。已知T-碳晶胞參數(shù)為apm,M為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列有關(guān)說法錯誤的是

A.每個T-碳晶胞中含32個碳原子

B.T-碳中C—C的最小夾角約為109。28'

C.T-碳屬于共價晶體

答案B

解析1個金剛石晶胞中，含有碳原子的數(shù)目為8XL6XL4=8,將每個C原子換成一個由4個碳原子組

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成的正四面體結(jié)構(gòu)單元，則1個T-碳晶胞中含有的碳原子數(shù)目為8X4=32,故A正確：T-破中C—C的最

小夾角為6U0,故B錯誤；T-碳中碳原子間以共價鍵結(jié)合成三維首架結(jié)構(gòu)，屬于共價晶體，故C正確；1

個T-碳晶胞中含有碳原子的數(shù)目為32,則該晶體的密度為n「X32.3,D正確。

NA(QX10fJ

14.(20分)(2024?泰安一中高二月考)請回答下列問題。

(1)立方氮化硼的結(jié)構(gòu)與金剛石類似、硬度與金剛石相當，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。立方氮化硼晶胞中有一

個硼原子，個氮原子，硼原子的雜化類型為________。

&硼原子

(2)已知氮化硼晶胞參數(shù)為ycm,則在此晶胞中，任意兩個原子之間的最短距離是cm,D、E原子之

間的距離是cm

(3)以晶胞邊長為單位長度建立的坐標可以表示晶胞中各原子的相對位置，稱作原子分數(shù)坐標。已知三個原

子分數(shù)坐標參數(shù)：A(O,0,0)、B(0,1,1)>C(l,1,0),則E原子分數(shù)坐標為o

(4)氮叱硼晶胞的俯視投影圖是(填字母)。

(5)金剛砂⑸。的硬度為9.5,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，在SiC中每個C原子周圍最近且等距的C原子數(shù)

為;若該晶胞的棱長為apm,則金剛砂的密度表達式為g-cm\金剛砂的熔點低于金剛石的

原因為O

答案(1)44sp3⑵與爭⑶戰(zhàn)3(4)b⑸12(QXLC-C的鍵能大于C—Si

的鍵能

解析（I）硼原子位于晶胞內(nèi)，鬣原子位于頂角和面心，則在一個晶胞中，含有4個硼原子，鼠原子的個數(shù)

為8XJ+6X[=4。（2）已知翅化硼晶胞參數(shù)為ycm,在題圖晶胞白，原子之間的最短距離為相連的N與B之

間的距離，為晶胞體對角線長的:即當ycm,D、E原子為晶體中兩個距離最近的B原子，二者之間的距

離為晶胞面對角線長的匕即當cm。（4）由晶胞結(jié)構(gòu)示意圖知，氮化硼晶胞的俯視投影圖中位于體內(nèi)的硼原

子投影在面對角線上，位于面心的氮原子投影到棱上和面心，位于頂角的氯原子投影到頂點，b正確。（5）

金剛砂中每個碳原子周圍最近且等距的碳原子數(shù)為12;該晶胞中C原子的個數(shù)為8義卜6乂呆4,Si原子的

個數(shù)為4,晶胞棱長為104°cm,體積（aX10"）cm）3,gem