3.2.2 共價晶體 課件-2024-2025學(xué)年高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

第三章

晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)

分子晶體與共價晶體王萱制作第二課時

共價晶體學(xué)習(xí)目標(biāo)認(rèn)識常見的共價晶體，了解其物理性質(zhì)。認(rèn)識金剛石、二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)。1.共價晶體的構(gòu)成及物理性質(zhì)將干冰、冰、鉆石放置在空氣中一段時間，觀察其變化此變化說明什么？為什么會這樣？物質(zhì)冰干冰金剛石熔點0-56.2（特殊壓強(qiáng)）大于3500度沸點100-78.54000度1.定義：原子間以共價鍵相結(jié)合形成的三維骨架結(jié)構(gòu)的晶體一、共價晶體注意：共價晶體無分子式，化學(xué)式表示原子最簡整數(shù)比。共價晶體粒子間作用力：共價鍵立體結(jié)構(gòu)：整塊晶體是一個三維骨架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)，不存在單個的小分子，是一個“巨分子”。構(gòu)成粒子：原子共價晶體融化：破壞共價鍵“具有共價鍵的晶體叫做共價晶體”這種說法對嗎？

為什么？不對。共價晶體除具有共價鍵外，組成粒子是原子。相鄰原子間以共價鍵相結(jié)合形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體才是共價晶體。共價晶體的微觀結(jié)構(gòu)空間內(nèi)沒有分子。①某些非金屬單質(zhì)

如硼（B）、金剛石（C）、硅（Si）、鍺（Ge）等。2.常見的共價晶體有哪些呢？②某些非金屬化合物

如二氧化硅（SiO2）、金剛砂（SiC）、氮化硼(BN)、Si3N4（氮化硅）、AlN(氮化鋁）、C3N4（氮化碳）③極少數(shù)金屬氧化物，剛玉（Al2O3）等3.物理特性①熔點高②硬度很大③一般不導(dǎo)電，但晶體硅是半導(dǎo)體④難溶于一般溶劑以鉆石為例子進(jìn)行考慮(1)怎樣從原子結(jié)構(gòu)的角度理解金剛石、硅和鍺的熔點和硬度依次降低？(2)根據(jù)下列物質(zhì)的物理性質(zhì)，你能判斷出下列晶體的類型嗎？①碳化鋁，黃色晶體，熔點為2200℃，熔融態(tài)不導(dǎo)電。②溴化鋁，無色晶體，熔點為98℃，熔融態(tài)不導(dǎo)電。③硼，熔點為2300℃，沸點為2550℃，硬度大。④氮化碳(C3N4)的硬度比金剛石還大，不溶于水，也不導(dǎo)電。共價晶體熔點和硬度的比較規(guī)律結(jié)構(gòu)相似的共價晶體,原子半徑越小,鍵長越短,鍵能越大,晶體的熔點越高,硬度越大。2.典型共價晶體的結(jié)構(gòu)特征金剛石的晶胞結(jié)構(gòu)金剛石的晶體結(jié)構(gòu)(1)在金剛石晶體中，每個碳原子以4個共價單鍵對稱地與相鄰的4個碳原子結(jié)合，C—C—C夾角為____________，即金剛石中的碳采取____________雜化軌道形成共價鍵三維骨架結(jié)構(gòu)。(2)晶體中最小的碳環(huán)由______________個碳原子構(gòu)成，且不在同一平面內(nèi)，最多有____________個碳原子在同一平面。(3)每個C形成4個C—C，每個C—C占有____________個C，即C原子與C—C個數(shù)之比為____________。109°28′sp36421∶21.金剛石晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示。已知晶胞參數(shù)為apm，碳原子的半徑為r。(4)每個C原子被____________個六元環(huán)共用，每個C-C鍵被

個六元環(huán)共用1個碳環(huán)平均占有的碳原子有____________個。120.56(1)一個金剛石晶胞中含有幾個碳原子？金剛石晶體的密度(g·cm－3)是多少？(2)晶體中兩個最近的碳原子之間的距離(pm)是多少？a、r有何關(guān)系？SiO2晶體結(jié)構(gòu)2．二氧化硅(1)二氧化硅晶體①1個Si原子和____________個O原子形成____________個共價鍵，每個O原子和____________個Si原子相結(jié)合。②1molSiO2中含_________molSi—O。4424③最小環(huán)由______________個Si原子和____________個O原子構(gòu)成。④每個Si原子被____________個十二元環(huán)共用，每個O原子被____________個十二元環(huán)共用。661262.二氧化硅晶體中硅原子和與硅原子直接相連的氧原子構(gòu)成的空間結(jié)構(gòu)是什么？提示：二氧化硅晶體中Si原子和與其直接相連的4個氧原子形成正四面體結(jié)構(gòu)。3．二氧化硅晶體中Si原子與Si—O數(shù)目之比是多少？提示：SiO2晶體中Si原子與Si—O數(shù)目之比為1∶4?！?．下圖是金剛石晶體結(jié)構(gòu)模型，下列關(guān)于金剛石的說法正確的是(

)A．金剛石晶體中碳碳鍵之間的夾角為120°B．金剛石晶胞中六元環(huán)中的碳原子在同一平面內(nèi)C．每個碳原子與其他4個碳原子相連形成正四面體結(jié)構(gòu)D．金剛石晶體中碳原子與碳碳鍵數(shù)目之比為1∶42．下列關(guān)于SiO2晶體結(jié)構(gòu)的敘述正確的是(

)A．最小的環(huán)上，有3個硅原子和3個氧原子B．最小的環(huán)上，硅原子個數(shù)和氧原子個數(shù)之比