老师：同学们大家好，我是北京师范大学第二附属中学的化学老师知二娟。这节课我们一起学习分子晶体与共价晶体。第二课时，共价晶体我们将一起分析金刚石和二氧化硅的晶体结构，并从结构的角度认识共价晶体的性质。图片展示的是二氧化碳和二氧化硅两种晶体，从图中我们可以看到它们都有规则的多面体，外形属于晶体。硅元素和碳元素均为第四主族的元素，而二氧化硅与二氧化碳的熔沸点却相差很大。请你结合分子晶体的相关知识进行判断。二氧化硅会跟二氧化碳一样属于分子晶体吗？通过上节课的学习，同学知道分子晶体是分子通过分子间作用力而形成的晶体，因为分子间作用力较小，所以分子晶体的熔点较低，而二氧化硅熔点高达1723摄氏度，由此可以判断二氧化硅晶体不是分子晶体。那么二氧化硅是哪种晶体？它的晶体结构又有什么特点？我们今天就一起来学习一种新的晶体，共驾晶体。生活中常见的共价晶体有金刚石，它经过打磨切割后就是常见的装饰品。钻石还有单晶硅，它可以用于制造电脑芯片。二氧化硅也是常见的共驾晶体，可以用作装饰品。接下来我们就以金刚石为例，来学习共价晶体的结构和性质，请同学认真分析金刚石的晶体结构，判断金刚石的构成粒子和粒子间相互作用是什么。
老师：从图中可以看到金刚石是由碳原子构成的，那碳原子和碳原子之间是如何连接的？我们知道非金属元素的原子之间通过共架键连接，因此金刚石中的碳原子通过共架键结合在一起并连接，形成空间网状的结构。原子通过共架键形成的晶体是原子晶体，哪些晶体属于共架晶体？共价晶体主要有两类，一、某些单质，如棚规者和灰息。二、某些非金属化合物，例如碳化硅、氮化硅、二氧化硅等。可见，在元素周期表中，以碳元素为中心，同主足向下归者挥膝单质同主足向左的蓬，单质向右氮元素形成的高炬氮均属于共架晶体。以及这些元素之间形成的化合物也都为共价晶体。近年以来，以氮化硅为基础，用铝原子取代部分硅原子，用氧原子取代部分氮原子而获得的结构丰富多彩的陶瓷也属于共价晶体。
老师：同学们还记得吗？上节课我们在学习分子晶体时谈到部分非金属单质是分子晶体，那不是分子晶体的非金属单质属于哪种晶体？我们刚刚介绍过的蓬硅，非金属单质形成的晶体属于共架晶体。上节课还谈到部分的非金属氧化物为分子晶体。今天我们重点要介绍的二氧化硅，这种非金属氧化物就属于共价晶体。接下来我们一起来认识金刚石的晶体结构。图中展示的是金刚石的晶胞，请同学们根据金刚石的晶胞结构计算，在一个金刚石晶胞中含有几个碳原子，从经包中可以看到，金刚石属于八顶点六面芯四体芯的结构，8个顶点均被碳原子占据，每个顶点被8个晶胞共用，因此属于该晶胞的碳原子为8乘以1/8等于1。6个面芯各有一个碳原子，每个平面被两个经孢共用，因此属于该经孢的碳原子为6乘以1/2等于3。除此之外，还有4个碳原子位于晶胞的体内，完全属于该晶胞，所以在金刚石晶胞中含有的碳原子总数为8个。
