内容正文:
CO2和SiO2的一些物理性质如下表所示,通过比较试判断SiO2晶体是否属于分子晶体。
碳元素和硅元素处于元素周期表中同一主族,为什么CO2晶体的熔、沸点很低,而SiO2晶体的熔沸点很高?
【思考与交流】
熔点/℃ 沸点/℃ 状态(室温)
CO2 -56.2 -78.4 气态
SiO2 1723 2230 固态
第三章 晶体结构与性质
第二节
分子晶体与共价晶体
第2课时 共价晶体
109º28´
共价键
金刚石的晶体结构示意图
二、共价晶体
相邻原子以共价键相结合而形成三维骨架结构的晶体。
1、 概念:
2、构成微粒及微粒间作用
熔化时破坏共价键
【交流讨论】
“具有共价键的晶体叫做共价晶体”,这种说法对吗?为什么?
3、常见共价晶体及物质类别
(1)某些单质:
金刚石(C)、硼(B)、硅(Si)、锗(Ge)和灰锡(Sn)等
(2)某些非金属化合物:
碳化硅(SiC,俗称金刚砂)、Si3N4等
(3)极少数氧化物:
二氧化硅( SiO2)、刚玉(Al2O3)等
4、物理特性:
4、物理特性:
熔沸点高;硬度大
原因:以共价键结合,形成共价键三维骨架结构
交流讨论
(1)怎样从原子结构角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降?
结构相似的原子晶体,原子半径越小,键长越短,键能越大。
109º28´
金刚石晶体结构示意图
5、典型共价晶体结构特征
金刚石的晶胞中含有C原子数为 个,内含____ 个小正四面体
8
金刚石晶胞
4
①金刚石中每个C原子以 杂化,分别与 个相邻的C 原子形成 结构,故键角为
109º28´
正四面体
sp3
4
②最小碳环由 个碳原子组成,
且 同一平面内
不在
6
③在金刚石晶体中,碳原子个数与C-C键数之比为 ,12g金刚石含有C-C键数为
1:2
2NA
109º28´
Si
O
共价键
二氧化硅晶体结构示意图
①二氧化硅中Si原子均以 杂化,分别与 个O原子成键,构成正四面体结构,Si位于四面体中心,O 位于四面体顶点。
sp3
4
②晶体中的最小环为 元环,其中有 个Si原子和 个O原子,含有 个Si-O键;
12
6
6
12
③在二氧化硅晶体中,Si原子个数与Si-O键数之比为 ,Si原子与O原子之比为
1:4
1:2
晶体类型 共价晶体 分子晶体
概念 相邻原子以共价键相结合而形成的三维骨架结构的晶体 分子间以分子间作用力相结合的晶体
组成微粒 原子 分子
微粒间
作用力 共价键 分子间作用力
分子晶体、共价晶体结构与性质关系的比较
晶体类型 共价晶体 分子晶体
物理性质 熔、沸点高,硬度大 熔、沸点较低,硬度较小
熔化时破坏
的作用力 破坏共价键 一定破坏范德华力,有时还破坏氢键,如冰熔化
实例 金刚石、二氧化硅等 冰、干冰等
金刚石
1、下列物质的晶体直接由原子构成的一组是( )
①CO2 ②SiO2 ③晶体Si ④白磷
⑤氨基乙酸 ⑥固态He
A.①②③④⑤⑥ B.②③④⑥
C.②③⑥ D.①②⑤⑥
C
小
试
牛
刀
2、下列事实能说明刚玉(Al2O3)是一种共价晶体的是( )
①Al2O3是两性氧化物②硬度很大 ③它的熔点为2 045 ℃
④几乎不溶于水 ⑤自然界中的刚玉有红宝石和蓝宝石
A.①②③ B.②③④ C.④⑤ D.②⑤
B
3、关于SiO2晶体的叙述中,正确的是( )
A.通常状况下,60 g SiO2晶体中含有的分子数为NA(NA表示阿伏加德罗常数)
B.60 g SiO2晶体中,含有2NA个Si—O键
C.晶体中与同一硅原子相连的4个氧原子处于同一四面体的4个顶点
D.SiO2晶体中含有1个硅原子和2个氧原子
C
Lavf58.20.100
Content Adaptive Encoding 3.1
Lavf60.16.100
$$