第三單元共價(jià)鍵原子晶體

1、原子晶體揚(yáng)州中學(xué)郭金花2019.5.10魏振芳與中國最大鉆石金剛石的歷史形成原因早期使用尋找礦床科學(xué)研究視 頻視 頻金剛石晶體中所有原子都是通過共價(jià)鍵結(jié)合而形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 1.定義：所有原子間均以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成 的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。 2.構(gòu)成微粒： 3.微粒之間的作用： 4.結(jié)構(gòu)特征： 原子共價(jià)鍵三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，不存在單個(gè)小分子，是一個(gè)“巨分子”（共價(jià)晶體）原子晶體原子晶體實(shí)踐與體驗(yàn)5.物理性質(zhì)：硬度很大 熔沸點(diǎn)很高 難溶于一般的溶劑CC鍵的鍵能為348kJmol-1搭建金剛石結(jié)構(gòu)模型天然莫桑石(SiC)人造氮化硼（BN）單晶硅(Si)天然水晶（SiO2） 6.常見的原子晶體：搭

2、建碳化硅的結(jié)構(gòu)模型金剛石的結(jié)構(gòu)1.每個(gè)碳原子與周圍 個(gè)碳原子直接相連。2.碳原子個(gè)數(shù)與 CC 共價(jià)鍵個(gè)數(shù)之比是 。3.最小碳環(huán)是 元環(huán)，環(huán)上的碳原子 （填“在”或“不在”）同一平面內(nèi)；每 個(gè)碳原子被 個(gè)最小環(huán)共有。4.每個(gè)最小環(huán)平均含有 個(gè)碳原子， 個(gè) 共價(jià)鍵。1:26121/21觀察與思考4不在視 頻金剛石的晶胞視頻:截取金剛石的晶胞每個(gè)晶胞中所含碳原子數(shù)是 。8 1/8+61/2+4=8金剛石的晶胞8xyz(3/4,1/4,1/4)原子坐標(biāo)金剛石的密度為 g/cm3（列出計(jì)算式即可）1210308356.736.021023=356.7pmO 晶體中Si、O的原子個(gè)數(shù)比為 。 1molSi

3、O2晶體中含有Si-O鍵的數(shù)目為_。4mol1:2 SiO2空間結(jié)構(gòu)中最小的環(huán)含有_個(gè)原子。1218010928二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)原子晶體鍵能/kJmol-1鍵長/pm熔點(diǎn)/摩氏硬度金剛石(C-C)348154355010碳化硅(C-Si)30118426009晶體硅(Si-Si)22623414157根據(jù)下表中的數(shù)據(jù)，分析各原子晶體的熔點(diǎn)、硬度的大小與其結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。交流討論 原子晶體中，一般鍵長越長，鍵能越 ，原子晶體的熔沸點(diǎn)越 ，硬度越 。小低小結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)結(jié)構(gòu)相似的性質(zhì)決定用途機(jī)械潤滑劑利用納米金剛石具有強(qiáng)共價(jià)鍵和強(qiáng)烈的親油疏水特性性質(zhì)決定用途防護(hù)涂層利用納米金剛石良好的透光率、高折射率、耐磨性和耐化學(xué)腐蝕性