3.2.3第三章第二节几种简单的晶体结构模型第3课时（共33张PPT） 2024-2025学年鲁科版(2019)高中化学选择性必修2

(课件网) 第三章第2节 几种简单的晶体结构模型 第3、4课时 共价晶体 学习目标 1、掌握典型的几种共价晶体结构模型 2、了解共价晶体结构与性质的关系 3、掌握典型的分子晶体和石墨晶体结构模型。 4、掌握典型四种晶体结构与性质的关系，会判断晶体类型。 2.几种典型的共价晶体 ⑴金刚石晶体 ①金刚石的晶体结构： ②晶胞的碳原子数： 在金刚石的晶胞中，碳原子分别位于立方体的8个顶点、6个面心、4个小立方体的体心上，这4个碳原子分别和周围的4个碳原子通过C—C共价键结合。 金刚石的晶胞 8×1/8 ＋ 6×1/2 ＋ 4 ＝8 每个晶胞的碳碳共价键数：4× 4 ＝16 晶胞中的原子数：8个 配位数：4 ①在金刚石晶体中，碳原子以sp3杂化轨道与和它紧邻的4个碳原子以共价键相互结合形成空间立体网状结构，即每个碳原子的配位数为4，碳碳键键角为109.5°，以每个碳原子为中心，与其直接键合的相邻的4个碳原子都形成正四面体结构。 ②从金刚石结构中取出一个立方单元，即得到金刚石的晶胞，每个晶胞中实际含有8个碳原子。与立方ZnS的晶体结构相比较，可以看出它们非常相似，只不过前者是将后者中不等径的球(锌离子和硫离子)全部换成等径圆球(碳原子)而已。 思考： 金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接 个六元环，六元环中最多有 个C原子在同一平面。 两个椅式 12 4 ④晶体中微粒的关系： C Si SiC晶胞 ⑶SiO2晶体 在SiO2晶体的晶胞中每个硅原子与周围4个氧原子形成共价键形成硅氧四面体，每个氧原子与周围2个硅原子形成共价键；形成空间立体网状结构。 ①SiO2的晶体结构： SiO2晶体的晶胞 ②SiO2的晶胞中的原子数： Si原子数：8×1/8 ＋ 6×1/2 ＋ 4 ＝8 O原子数：4×4 ＝16 ③二氧化硅的化学式：SiO2 每个晶胞中Si-O共价键数：16×2 ＝32 例5、二氧化硅是立体的网状结构，其晶体模型如图所示，请认真观察该晶体模型后回答以下问题： (1)二氧化硅晶体中最小环为_____元环。 (2)每个硅原子为_____个最小环共有； 每个最小环中有___个硅原子，__个氧原子。 (3)每个最小环平均拥有_____个硅原子， _____个氧原子。 (4)1 mol SiO2中含有_____mol Si—O键。 12 12 6 6 1/2 1 4 三种常见的共价晶体 金刚石 碳化硅 二氧化硅 晶胞 中心原子 杂化类型 键角 晶胞中微粒数目 1 mol物质中化学键物质的量 sp3 sp3 sp3 109°28' 109°28' (O-Si-O)109028' 8个C 2 mol C—C键 4 molC—Si键 C:4个 Si:4个 4 molSi—O键 Si:8个 O:16个 (1)键能由大到小的顺序： (2)熔点由高到低的顺序： (3)硬度由大到小的顺序： 得到的规律是：对结构相似的共价晶体来说，原子半径 ，键长 ，键能 ，晶体的熔点就越高，硬度越大。 部分共价晶体的键能、熔点和硬度 交流研讨 C-C、C-Si、Si-Si 金刚石、碳化硅、晶体硅 金刚石、碳化硅、晶体硅 越大 越小 越短 四、分子晶体 ⑴定义：分子间以分子间作用力(范德华力，氢键)相结合的晶体叫分子晶体。 ⑵构成晶体的微粒：分子(相邻原子间以共价键结合构成分子)。 ⑶晶体微粒间的作用力：分子间作用力(包含范德华力和氢键)。 1、分子晶体的概念： 分子晶体气化或熔化时破坏的作用力：分子间作用力。 2.典型的分子晶体 (1)部分非金属单质: X2，O2，H2， S8，P4， C60 等 (2)非金属氢化物：H2O，NH3，CH4，HX 某些非金属氧化物:CO2， SO2， NO2，常见的的酸：H2SO4，HNO3，H3PO4等 (3)绝大多数有机物：乙醇，冰醋酸，蔗糖等 3、几种典型的分子晶体的结构 分子间以范德华力相结合的分子晶体，由于分子间作用力没有方向性和饱和性，分子构成晶体时尽可能地采取紧密堆积的方式形成晶体。如碘晶体、干冰晶体等。 ⑴碘晶体 ①碘晶体的晶胞： 晶胞为长方体(是 ... ...