原子晶体
- 原子晶体，是指相邻原子间以共价键相结合形成的具有空间立体网状结构的晶体。整块晶体是一个三维的共价键网状结构，它是一个“巨分子”，又称共价晶体。原子晶体一般具有熔、沸点高，硬度大，不导电，难溶于常见的溶剂等性质。由于共价键具有方向性和饱和性，所以每个中心原子周围排列的原子数目是有限的;所有原子间均以共价键相结合，所以晶体中不存在单个分子。如金刚石晶体，单质硅，SiO 2等均为原子晶体。
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结构特征：空间立体网状结构（如金刚石、晶体硅、二氧化硅等）。
原子晶体的结构特点：
①由原子直接构成晶体，所有原子间只靠共价键连接成一个整体。
②由基本结构单元向空间伸展形成空间网状结构。
③破坏共价键需要较高的能量。
在原子晶体的晶格结点上排列着中性原子，原子间以坚强的共价键相结合，如单质硅（Si）、金刚石（C）、二氧化硅（SiO2）、碳化硅（SiC）金刚砂、金刚石（C）和氮化硼BN（立方）等。以典型原子晶体二氧化硅晶体（SiO2方石英）为例，每一个硅原子位于正四面体的中心，氧原子位于正四面体的顶点，每一个氧原子和两硅原子相连。如果这种连接向整个空间延伸，就形成了三维网状结构的巨型“分子”。
图片“比较金刚石和石英的晶体和晶胞”为金刚石面心立方晶胞。金刚砂（SiC）的结构与金刚石相似，只是C骨架结构中有将与C相连的4个C原子换为Si，再以Si为中心形成顶角为C的正四面体，形成C－Si交替的空间骨架。石英（SiO2）结构中Si和O以共价键相结合，每一个Si原子周围有4个O原子排列成以Si为中心的正四面体，许许多多的Si－O四面体通过O原子相互联接而形成巨大分子。图片“比较金刚石和石英的晶体和晶胞”（b´）为面心立方晶胞。
某些金属单质：晶体锗（Ge）等。
某些非金属化合物：氮化硼（BN）晶体、碳化硅、二氧化硅等。
非金属单质：金刚石、晶体硅、晶体硼等。
原子晶体，在这类晶体中，不存在独立的小分子，而只能把整个晶体看成一个大分子。由于原子之间相互结合的共价键非常强，要打断这些键而使晶体熔化必须消耗大量能量，所以原子晶体一般具有较高的熔点，沸点和硬度，在通常情况下不导电，也是热的不良导体。熔化时也不导电，但半导体硅等可有条件的导电。
由中性原子构成的晶体。原子间以共价键相联系。由于结合较牢，所以原子晶体的硬度较大，熔点较高。例如金刚石是由碳原子构成的原子晶体。石墨是由碳原子构成的但它不是原子晶体，它的每一层碳原子之间结合较牢，但层与层之间为分子间力，结合较弱，因此容易沿层间滑移。硅、硼等单质以及碳化硅、氮化硅等许多化合物晶体都是原子晶体。
原子晶体不导电、不易溶于任何溶剂，化学性质十分稳定。例如金刚石，由于碳原子半径较小，共价键的强度很大，要破坏4个共价键或扭歪键角都需要很大能量，所以金刚石的硬度最大，熔点达3570℃，是所有单质中最高的。又如立方BN的硬度近于金刚石。
原子晶体中，组成晶体的微粒是原子，原子间的相互作用是共价键，共价键结合牢固，原子晶体的熔、沸点高，硬度大，不溶于一般的溶剂，多数原子晶体为绝缘体，有些如硅、锗等是优良的半导体材料。原子晶体中不存在分子，用化学式表示物质的组成，单质的化学式直接用元素符号表示，两种以上元素组成的原子晶体，按各原子数目的最简比写化学式。常见的原子晶体是周期系第ⅣA族元素的一些单质和某些化合物，例如金刚石、硅晶体、SiO2、SiC等。（但碳元素的另一单质石墨不是原子晶体，石墨晶体是层状结构，以一个碳原子为中心，通过共价键连接3个碳原子，形成网状六边形，属过渡型晶体。）
规律：原子晶体熔沸点的高低与共价键的强弱有关。一般来说，半径越小形成共价键的键长越短，键能就越大，晶体的熔沸点也就越高。例如：金刚石（C－C）>二氧化硅（Si－O）>碳化硅（Si－C）晶体硅（Si－Si）。
1.原子间形成共价键，原子轨道发生重叠。原子轨道重叠程度越大，共价键的键能越大，两原子核的平均间距—键长越短。
2.一般说来：结构相似的分子，其共价键的键长越短，共价键的键能越大，分子越稳定。
3.一般情况下，成键电子数越多，键长越短，形成的共价键越牢固，键能越大。在成键电子数相同，键长相近时，键的极性越大，键能越大，形成时释放的能量就越多，反之破坏它消耗的能量也就越多，付出的代价也就越大。
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晶体管（transistor）是一种固体半导体器件，可以用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制和许多其它功能。晶体管作为一种可变开关，基于输入的电压，控制流出的电流，开关速度可以非常之快，在实验室...
结构为纯天然石膏矿石 ，成份为二水钙(CaSO4·2H2O)。
在这类晶体中，不存在独立的小分子，而只能把整个晶体看成一个大分子。由于原子之间相互结合的共价键非常强，要打断这些键而使晶体熔化必须消耗大量能量，所以原子晶体一般具有较高的熔点，沸点和硬度，在通常情况下不导电，也是热的不良导体，熔化时也不导电，但半导体硅等可有条件的导电。
原子间不再以紧密的堆积为特征，它们之间是通过具有方向性和饱和性的共价键相联接，特别是通过成键能力很强的杂化轨道重叠成键，使它的键能接近400KJ·mol-1。原子晶体中配位数比离子晶体少。
原子晶体在工业上多被用作耐磨、耐熔或耐火材料。金刚石、金刚砂都是极重要的磨料；SiO2是应用极广的耐火材料；石英和它的变体，如水晶、紫晶、燧石和玛瑙等，是工业上的贵重材料；SiC、BN（立方）、Si3N4等是性能良好的高温结构材料。
在复合式晶体开关中晶体管IGBT的并联
在复合式晶体开关中晶体管IGBT的并联
在复合式晶体开关中晶体管IGBT的并联
相同条件不同状态物质
一、在相同条件下，不同状态的物质的熔、沸点的高低是不同的，一般有：固体>液体>气体。例如：NaBr（固）>Br2>HBr（气）。
二、不同类型晶体的比较规律
一般来说，不同类型晶体的熔、沸点的高低顺序为：原子晶体>离子晶体>分子晶体，而金属晶体的熔、沸点有高有低。这是由于不同类型晶体的微粒间作用不同，其熔、沸点也不相同。原子晶体间靠共价键结合，一般熔、沸点最高；离子晶体阴、阳离子间靠离子键结合，一般熔、沸点较高；分子晶体分子间靠范德华力结合，一般熔、沸点较低；金属晶体中金属键的键能有大有小，因而金属晶体熔、沸点有高有低。
例如：金刚石>食盐>干冰
三、同种类型晶体的比较规律
⒈原子晶体：熔、沸点的高低，取决于共价键的键长和键能，键长越短，键能越大，熔沸点越高。
例如：晶体硅、金刚石和碳化硅三种晶体中，因键长C—C碳化硅>晶体硅。
⒉离子晶体：熔、沸点的高低，取决于离子键的强弱。一般来说，离子半径越小，离子所带电荷越多，离子键就越强，熔、沸点就越高。
例如：MgO>CaO，NaF>NaCl>NaBr>NaI。
⒊分子晶体：熔、沸点的高低，取决于分子间作用力的大小。一般来说，组成和结构相似的物质，其分子量越大，分子间作用力越强，熔沸点就越高。
例如：F222;CCl444。
⒋金属晶体：熔、沸点的高低，取决于金属键的强弱。一般来说，金属离子半径越小，自由电子数目越多，其金属键越强，金属熔沸点就越高。
例如：NaNa>K。
晶体开始融化时的温度叫做熔点。物质有晶体和非晶体,晶体有固定熔点,而非晶体则没有固定熔点。晶体又因类型不同而熔点也不同。一般来说晶体熔点从高到低为,原子晶体>离子晶体>金属晶体>分子晶体。在分子晶体中又有比较特殊的，如水、氨气等。它们的分子间因为含有氢键而不符合“同主族元素的氢化物熔点规律性变化”的规律。
熔点是一种物质的一个物理性质。物质的熔点并不是固定不变的，有两个因素对熔点影响很大。
一是压强，平时所说的物质的熔点，通常是指一个大气压时的情况；如果压强变化，熔点也要发生变化。熔点随压强的变化有两种不同的情况。对于大多数物质，熔化过程是体积变大的过程，当压强增大时，这些物质的熔点要升高；对于像水这样的物质，与大多数物质不同，冰熔化成水的过程体积要缩小（金属铋、锑等也是如此）当压强增大时冰的熔点要降低。
另一个就是物质中的杂质，我们平时所说的物质的熔点，通常是指纯净的物质。但在现实生活中，大部分的物质都是含有其它的物质的，比如在纯净的液态物质中溶有少量其他物质，或称为杂质，即使数量很少，物质的熔点也会有很大的变化，例如水中溶有盐，熔点就会明显下降，海水就是溶有盐的水，海水冬天结冰的温度比河水低，就是这个原因。饱和食盐水的熔点可下降到约-22℃，北方的城市在冬天下大雪时，常常往公路的积雪上撒盐，只要这时的温度高于-22℃，足够的盐总可以使冰雪熔化，这也是一个利用熔点在日常生活中的应用。
熔点实质上是该物质固、液两相可以共存并处于平衡的温度,以冰熔化成水为例,在一个大气压下冰的熔点是0℃,而温度为0℃时,冰和水可以共存,如果与外界没有热交换,冰和水共存的状态可以长期保持稳定。在各种晶体中粒子之间相互作用力不同,因而熔点各不相同。同一种晶体,熔点与压强有关,一般取在1大气压下物质的熔点为正常熔点。在一定压强下,晶体物质的熔点和凝固点都相同。熔解时体积膨胀的物质,在压强增加时熔点就要升高。
物理性质
非金属单质大多是分子晶体，少部分为原子晶体和过渡型的层状晶体。
单质共价键数大部分符合8-N规则
稀有气体：8-8=0（2-2=0），为单原子分子卤素，氢：8-7=1（2-1=1），为双原子分子VI A族的硫、硒、碲：8-6=2，为二配位的链形与环形分子V A族的磷、砷：8-5=3，为三配位的有限分子P4,As4，灰砷和黑磷为层状分子IV A族的碳、硅：8-4=4，为四配位的金刚石型结构。少数分子由于形成π键、大Π键或d轨道参与成键，键型发生变化，于是不遵守8-N规则。如N2、O2分子中的原子间的键不是单键；硼单质和石墨结构中，键的个数也不等于8-N个。
物理性质可分为三类
稀有气体及O2、N2、H2等：一般状态下为气体，固体为分子晶体，熔沸点很低多原子分子，S8、P4等：一般状态下为固体，分子晶体，熔沸点低，但比第一类高大分子单质，金刚石、晶态硅等：原子晶体，熔沸点高
化学性质
活泼非金属元素，如F2，Cl2，Br2，O2，P S等，能与金属形成卤化物、氧化物、硫化物，氢化物或含氧酸盐等。非金属元素之间也能形成卤化物、氧化物、无氧酸、含氧酸等。
大部分单质不与水反应，仅卤素与高温下的碳能与水发生反应。
非金属一般不与非氧化性稀酸发生反应，硼、碳、磷、硫、碘、砷等才能被浓硝酸、浓硫酸及王水氧化。
除碳、氮、氧外，一般可以和碱溶液发生反应，对于有变价的主要发生歧化反应；Si、B则是从碱溶液中置换出氢气；浓碱时，F2能氧化出O2
成键方式
非金属原子之间主要成共价键，而非金属元素与金属元素之间主要成离子键。
非金属原子之间成共价键的原因是，两种原子均有获得电子的能力，都倾向于获得对方的电子使自己达到稳定的构型，于是两者就共用电子对以达此目的。
而金属原子失去电子的能力较强，与非金属相遇时就一者失电子、一者得电子，双方均达到稳定结构。
多原子的共价分子常常出现的一种现象是轨道杂化，这使得中心原子更易和多个原子成键。
非金属原子之间形成的共价键中，除了一般的σ键和π键，还有一种大Π键。大Π键是离域的，可以增加共价分子或离子的稳定性。
熔点比较规律