3.2.3 共价晶体 分子晶体（课件）-高二化学同步精品课堂（鲁科版2019选择性必修2）

鲁科版选择性必修2 物质结构与性质 同学们好 欢迎来到化学课堂 meiyangyang8602 meiyangyang8602 你知道吗？ 金刚石具有怎样的结构呢? 科学研究表明，30 亿年前，在地壳下 200 km 左右的地幔中，处在高温、高压岩浆中的碳元素逐渐形成了具有正四面体结构的金刚石。火山爆发时，金刚石夹在岩浆中上升到接近地表时冷却，形成含有少量金刚石的原生矿床。金刚石具有诸多不同凡响的优良性质∶ 熔点高，不导电，硬度极高。这些性质显然是由金刚石的结构决定的。那么，金刚石具有怎样的结构呢? 2 第三章 不同聚集状态的物质与性质 第 2 节 几种简单的晶体结构模型 课时3 共价晶体 分子晶体 教材分析 本节在学习了金属晶体和离子晶体的基础上，进一步介绍了共价晶体和分子晶体，最后以石墨等为例介绍了混合型晶体，使学生了解由干微粒间的作用存在键型过渡，即使组成简单的晶体也可能是居于金属晶体、离子晶体、共价晶体和分子晶体之间的过渡状态，形成过渡晶体，从而进一步认识到人多数实际晶体要复杂得多。 meiyangyang8602 常见金属晶体的结构 5 meiyangyang8602 meiyangyang8602 meiyangyang8602 常见的离子晶体 6 meiyangyang8602 请你思考！ 观察金刚石的结构模型，思考下列问题： 联想·质疑 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？ 4、常见的共价晶体有哪些？ 7 01 共价晶体 meiyangyang8602 金刚石结构 碳原子杂化方式： SP3 347KJ·mol-1 键角： 键长： 键能： 0.154nm 109°28′ 共价键结合在一起的空间网状结构 由于共价键键具有方向性和饱和性，晶体中，在一个原子周围的其它原子的数目是有限的，原子的堆积方向也是确定的，因此，共价晶体中的微粒堆积不服从紧密堆积原理。 meiyangyang8602 meiyangyang8602 晶体结构 晶胞示意图 meiyangyang8602 金刚石晶胞 金刚石的晶体就是由碳原子通过共价键的作用形成的共价晶体，组成金刚石的碳原子通过共价键形成了正四面体的构型。 10 meiyangyang8602 meiyangyang8602 meiyangyang8602 共价晶体 ⑴ 定义：相邻原子间以共价键结合而形成的具有空间立体网状结构的晶体 ⑶微粒间的作用： 原子间以较强的共价键相结合。共价键具有方向性和饱和性。共价晶体中的微粒堆积不服从紧密堆积原理。 ⑵构成微粒：构成共价晶体的微粒是原子。 ⑷常见的共价晶体： 某些氧化物：二氧化硅（ SiO２）晶体等 某些单质：金刚石(C)、晶体硅(Si)、 晶体硼(B)、晶体锗(Ge)等 某些非金属化合物：碳化硅(SiC)晶体、氮化硼(BN)晶体等 11 meiyangyang8602 请你预测！ 猜想在所形成的共价晶体中原子的排布具有怎样的规律？ 共价键具有方向性和饱和性。使共价晶体中某个原子周围结合的其他原子是有限的，因此比较松散。共价晶体中的微粒堆积不服从紧密堆积原理。 晶体结构 晶胞示意图 12 02 几种共价晶体的结构 meiyangyang8602 meiyangyang8602 meiyangyang8602 金刚石晶体 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、按 面心立方堆积方式排列，4个碳原子填入一半的碳原子所成的四面体空隙，填隙率50%。 14 meiyangyang8602 搭建模型认识结构 体对角线的1/4 meiyangyang8602 meiyangyang8602 金刚石晶体 ②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 在晶体中每个碳以共价键键与相邻4个碳结合,无限延伸形成空间立体网状结构。碳原子以sp3杂化轨道与周围4个碳原子以共价键相结合,C—C键间的夹角为109028＇。每个最小的碳原子环上有6个碳原子。 ③金刚石的晶体中的原子成键情况： 16 meiyangyang8602 拓 展 视 野 meiyangyang8602 金刚石晶体 思考：在金刚石晶体中每个碳原子被几个六元环共用？ a b c d 每个碳原子成4个碳碳键a、b、c、d，四个碳碳键中任选2个，有六种情况：ab、ac、a