3-2-2分子晶体与共价晶体 课件 2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

第三章 晶体结构与性质 益阳市一中高二化学备课组 二O二二年下期 第二节 分子晶体与共价晶体 （第2课时） 1 熔点/oC 状态（室温） CO2 -56.2 气态 SiO2 1723 固态 干冰 SiO2 碳元素和硅元素处于元素周期表中同一主族，CO2和SiO2熔沸点为什么差距那么大？ 【思考与讨论】 1 第二课时 共价晶体 WWW.YOURWEB.COM 相邻原子以共价键相结合形成三维骨架结构（立体网状结构）的晶体叫共价晶体。 共价晶体 构成粒子 原子 粒子间的作用力 共价键 【注意】：气化或熔化时破坏的作用力：共价键 二、共价晶体 1、概念 2、构成粒子及作用力 金刚石晶体结构模型 1 第二课时 共价晶体 WWW.YOURWEB.COM ②某些非金属化合物：如碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)及氮化硅(Si3N4)等 ③极少数金属氧化物，如刚玉(Al2O3) ①某些单质：以碳为中心，硅（Si）、锗（Ge）和灰锡（Sn） 、硼（B）、高聚氮等 Si3N4晶体结构 Si3N4材料的导弹天线罩制品 3、常见类型 1 第二课时 共价晶体 WWW.YOURWEB.COM 4、物理性质 ①熔点很高 ②硬度很大 ③一般不导电，但晶体硅是半导体 ④难溶于一般溶剂 结构相似的共价晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越稳定，晶体的熔点、沸点越高。 物质 键长 键能 熔点 摩氏 硬度 pm kJ/mol ℃ 金刚石 154 347.7 >3500 10 1 第二课时 共价晶体 WWW.YOURWEB.COM ①在晶体中每个碳原子以 个共价单键与 相邻的 个碳原子相结合，成为正四面体。 ②晶体中C-C-C夹角为 ，碳原子采取 杂化。 正四面体 最小环为六元环 ③最小环上有 个碳原子，最多 个碳原子在同一平面。 ④每个碳原子被 个六元环共用。 四 4 109°28' sp3 6 4 12 5、结构分析 a、金刚石 ⑤1mol C原子中含 mol C-C共价键。 2 1 第二课时 共价晶体 WWW.YOURWEB.COM 6 （1）一个金刚石晶胞中含有___ 个碳原子。 （2）若碳原子半径为r，金刚石晶胞边长为a，根据硬球接触模型， 则 r = a； 已知： 空间利用率= 原子体积 晶胞体积 ×100% 金刚石晶胞的空间利用率=？ 8 8   【思考】 1 第二课时 共价晶体 WWW.YOURWEB.COM 109º 28´，三维骨架 键能： 347.7 kJ/mol （很大） 键长：154 pm（很短） 熔点很高： 大于 3500 0C 硬度最大： 摩氏 10 度 结构决定性质 金刚石 1 第二课时 共价晶体 WWW.YOURWEB.COM 二氧化硅是自然界含量最高的固态二元氧化物，有多种结构，最常见的是低温石英(α­SiO2)。低温石英的结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链，没有封闭的环状结构，这一结构决定了它具有手性。 石英的左、右型晶体 b、二氧化硅 1 第二课时 共价晶体 WWW.YOURWEB.COM *二氧化硅中Si原子采取sp3杂化，正四面体内O—Si—O键角为109°28′。 晶体硅结构模型 *最小环上有12个原 子，包括6个O原子 和6个Si原子。 *每个Si原子与4个O原子形成4个共价键，Si 原子位于正四面体的中心，O原子位于正四面 体的顶点。每个O原子和2个Si原子形成2个 共价键，晶体中Si原子与O原子个数比为1∶2， 【无单个的SiO2分子存在】。 二氧化硅晶体结构模型 1 第二课时 共价晶体 WWW.YOURWEB.COM 109º28´ Si O 共价键 *每个Si被12个环共用，每个氧被6个环共用； 每个最小环平均拥有 1/2 个Si 1 个O原子； 每个十二元环中平均含有Si－O键2个。 *1mol SiO2中含有NA个Si原子， 含有2NA个O原子， 含有4NA个Si-O键。 1 第二课时 共价晶体 WWW.YOURWEB.COM （1）每个晶胞中含有 4个Si原子、有4个C原子；