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课件网) 第2节 共价晶体与分子晶体 知识回顾 1．金属晶体是指 。 2．离子晶体是指 。 典型离子晶体结构类型： 型、 型、 型和 型。 3．晶格能是指将 。 4．离子间距越 ，离子所带电荷越 ，晶格能越大，离子晶体的熔、沸点越 。 金属原子通过金属键形成的晶体 阴、阳离子在空间呈现周期性重复排列所形成的晶体 NaCl型、CsCl型和ZnS型。 NaCl CsCl ZnS CaF2 将1 mol离子晶体完全气化为气态阴、阳离子所吸收的能量 小 多 高 钻石恒久远,一颗永流传 联想质疑 科学研究表明，30 亿年前，在地壳下 200 km 左右的地幔中，处在高温、高压岩浆中的碳元素逐渐形成了具有正四面体结构的金刚石。火山爆发时，金刚石夹在岩浆中上升到接近地表时冷却，形成含有少量金刚石的原生矿床。金刚石具有诸多不同凡响的优良性质∶ 熔点高，不导电，硬度极高。这些性质显然是由金刚石的结构决定的。那么，金刚石具有怎样的结构呢 金刚石磨头 金刚石钻石 金刚石结构 碳原子杂化方式： SP3 键长 键角 347KJ·mol-1 键角： 4 1 ：2 空间网状结构 金刚石晶胞 观察思考 在金刚石晶体中每个碳原子周围紧邻的碳原子有多少个？ 2. 在金刚石晶体中每个碳原子连接有几个共价键？ 3. 在金刚石晶体中碳原子个数与C-C共价键个数之比是多少？ 4 键长： 键能： 0.154nm 109°28′ 三.共价晶体 定义：相邻原子间以共价键结合而形成的具有空间立体网状结构的晶体 结构特点： (1)由于共价键的饱和性与方向性，使每个中心原子周围排列的原子数目是有限的； (2)由于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 性质特点： 熔点高、硬度很大、性质十分稳定 常见原子晶体： 晶体硅（Si）、晶体锗（Ge）、晶体硼（B） 碳化硅（SiC）、二氧化硅（SiO2） 碳化硅（SiC）———金刚砂 结构特点： 碳化硅晶体与金刚石结构相似，其空间结构中碳原子和硅原子交替排列。碳原子和硅原子个数之比为1∶1。 性质特点： 硬度大，具有耐热性、耐氧化性和耐腐蚀性。 用途： 磨料、耐火材料、电热元件，制造机械工程的结构件、化学工程中的密封件。 二氧化硅（SiO2） ①在二氧化硅晶体里，硅原子和氧原子交替排列，不会出现Si—Si键和O—O键，而只有Si—O键，即1个硅原子与4个氧原子形成4个共价键，每个氧原子与2个硅原子形成2个共价键。②每个硅原子与相邻的4个氧原子以共价键相结合构成正四面体结构，硅原子在正四面体的中心，4个氧原子在正四面体的4个顶点，则每个正四面体占有1个完整的硅原子、2个氧原子。因此，二氧化硅晶体中硅原子和氧原子的个数比为1∶2，化学式为SiO2。 结构特点： 硅（Si）晶体 结构特点： 把金刚石中的C原子换成Si原子，得到晶体硅的结构模型，不同的是Si—Si键长C—C键长。 硅晶体 交流研讨 从表 3-2-4 中的数据可以看出，尽管金刚石、碳化硅和晶体硅都是共价晶体且它们的结构相似，但是它们的熔点和硬度有较大差异，请讨论产生这种差异的原因。 键能：C—C＞C—Si＞Si—Si； 熔点：金刚石＞碳化硅＞晶体硅； 硬度：金刚石＞碳化硅＞晶体硅。 规律： 共价晶体具有很高的熔点，很大的硬度； 对结构相似的共价晶体来说，原子半径越小， 键长越短，键能越大，晶体的熔点就越高。 影响共价晶体熔点的主要因素———共价键 联想质疑 在金属晶体、离子晶体和共价晶体中，原子或离子之间都是通过化学键相互结合的，相应化学键的特点对晶体中微粒的空间排布方式会产生影响。那么，像碘、干冰、等这些以分子为基本构成微粒的晶体中，分子会如何排列呢 碘晶体 干冰晶体 四.分子晶体 1.定义：分子之间通过分子间作用力结合形成的晶体 常见的分子晶体： (1)部分非金属单质： 卤素(X2)、氧(O2)、硫(S8)、 ... ...
