3.2 课时3 共价晶体 分子晶体 课件 (共21张PPT)2024-2025学年高二化学鲁科版（2019）选择性必修2

(课件网) 共价晶体 分子晶体 第3章 不同聚集状态的物质与性质 1.了解几种典型共价晶体、分子晶体的晶胞结构； 2.认识共价晶体、分子晶体的物理性质与晶体结构的关系。 观察金刚石的结构模型，思考下列问题 1、金刚石晶体中碳原子轨道杂化方式？碳原子结合方式？ 2、从结构上分析金刚石熔点高、硬度大的原因？ 3、共价晶体和金属晶体、离子晶体中微粒排列方式的区别？为什么？ sp3 在金刚石晶体里中心碳以共价键跟4个碳原子结合，形成正四面体，被包围的碳原子处于正四面体的中心。 共价键键具有方向性和饱和性 金刚石的晶胞示意图 顶点 体内 面心 一、共价晶体 概念： 相邻原子间以共价键结合而形成空间网状结构的晶体。 组成的粒子：原子 粒子间的作用力：原子间以较强的共价键相结合。 常见的共价晶体 （1）硼（B）、硅（Si）、锗（Ge）和灰锡（Sn） （2）金刚砂（SiC）、氮化硅（Si3N4）和二氧化硅（SiO2） （3）极少数金属氧化物，如刚玉(Al2O3) 几种共价晶体的结构 晶胞的碳原子数： 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 金刚石的晶胞示意图 顶点 体内 面心 SiC晶胞中，硅原子位于立方体的8个顶点和6个面心位置，碳原子位于由大立方体分割成的8个小立方体中的4个的体心处。每个碳原子与周围的4个硅原子成键。 晶胞的原子数： Si原子数：8×1/8 ＋ 6×1/2 ＝4 每个晶胞的碳硅共价键数：4× 4 ＝16 C原子数：4 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。 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。 从碳到硅，核电荷数增大，电子层数增多，原子半径增大，C—C、C—Si、Si—Si的键长依次增大，键能依次减小，所以，金刚石、碳化硅、晶体硅的熔点和硬度依次下降。 向晶体硅结构中每个Si—Si键中间“插入”一个O原子，便得到以硅氧四面体为骨架的SiO2晶体结构。 ①.晶体中1个Si与__个O以共价键结合，形成_____结构；1个O与__个Si结合，故SiO2晶体中Si与O之比为_____。在SiO2晶体中， 单个的SiO2分子存在。 没有 4 正四面体 1 : 2 2 ③.最小环上有_____个原子(____个Si和____个O)。 ②.1molSiO2晶体中含_____molSi-O键。 4 12 6 6 金刚石 碳化硅 二氧化硅 晶胞 中心原子 杂化类型 1 mol物质中化学键物质的量 sp3 sp3 sp3 2 mol C—C键 4 mol C—Si键 4 mol Si—O键 1. 在二氧化硅晶体中原子未排列成紧密堆积结构，其原因是（ ） A．共价键具有饱和性 B．共价键具有方向性 C．二氧化硅是化合物 D．二氧化硅是由非金属元素原子构成的 AB 2、下列关于SiO2和金刚石的叙述正确的是（ ） A．SiO2的晶体结构中，每个Si原子与2个O原子直接相连 B．通常状况下，1molSiO2晶体中含有的分子数为NA(NA表示阿伏加德罗常数的值) C．金刚石的网状结构中，由共价键形成的最小环上有6个碳原子 D．1mol金刚石中含有4NA个C-C键(NA表示阿伏加德罗常数的值) C 3、下表是某些共价晶体的熔点和硬度，下列叙述正确的是（ ） 共价晶体 金刚石 氮化硼 碳化硅 石英 硅 锗 熔点/℃ 3900 3000 2700 1710 1410 1211 莫氏硬度 10 9.5 9.5 7 6.5 6 ①构成共价晶体的原子种类越多，晶体的熔点越高 ②构成共价晶体的原子间的共价键的键能越大，晶体的熔点越高 ③构成共价晶体的原子半径越小，晶体的硬度越大 ④构成共价晶体的原子半径越大，共价键的键能越大 A．①② B．③④ C．②③ D．②④ C 二、分子晶体 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 ... ...