3.2.2 共价晶体 课件-2024-2025学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

第三章

晶体结构与性质第二节

分子晶体与共价晶体王萱制作第二课时

共价晶体学习目标认识常见的共价晶体，了解其物理性质。认识金刚石、二氧化硅的晶体结构。1.共价晶体的构成及物理性质将干冰、冰、钻石放置在空气中一段时间，观察其变化此变化说明什么？为什么会这样？物质冰干冰金刚石熔点0-56.2（特殊压强）大于3500度沸点100-78.54000度1.定义：原子间以共价键相结合形成的三维骨架结构的晶体一、共价晶体注意：共价晶体无分子式，化学式表示原子最简整数比。共价晶体粒子间作用力：共价键立体结构：整块晶体是一个三维骨架结构结构，不存在单个的小分子，是一个“巨分子”。构成粒子：原子共价晶体融化：破坏共价键“具有共价键的晶体叫做共价晶体”这种说法对吗？

为什么？不对。共价晶体除具有共价键外，组成粒子是原子。相邻原子间以共价键相结合形成空间网状结构的晶体才是共价晶体。共价晶体的微观结构空间内没有分子。①某些非金属单质

如硼（B）、金刚石（C）、硅（Si）、锗（Ge）等。2.常见的共价晶体有哪些呢？②某些非金属化合物

如二氧化硅（SiO2）、金刚砂（SiC）、氮化硼(BN)、Si3N4（氮化硅）、AlN(氮化铝）、C3N4（氮化碳）③极少数金属氧化物，刚玉（Al2O3）等3.物理特性①熔点高②硬度很大③一般不导电，但晶体硅是半导体④难溶于一般溶剂以钻石为例子进行考虑(1)怎样从原子结构的角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次降低？(2)根据下列物质的物理性质，你能判断出下列晶体的类型吗？①碳化铝，黄色晶体，熔点为2200℃，熔融态不导电。②溴化铝，无色晶体，熔点为98℃，熔融态不导电。③硼，熔点为2300℃，沸点为2550℃，硬度大。④氮化碳(C3N4)的硬度比金刚石还大，不溶于水，也不导电。共价晶体熔点和硬度的比较规律结构相似的共价晶体,原子半径越小,键长越短,键能越大,晶体的熔点越高,硬度越大。2.典型共价晶体的结构特征金刚石的晶胞结构金刚石的晶体结构(1)在金刚石晶体中，每个碳原子以4个共价单键对称地与相邻的4个碳原子结合，C—C—C夹角为____________，即金刚石中的碳采取____________杂化轨道形成共价键三维骨架结构。(2)晶体中最小的碳环由______________个碳原子构成，且不在同一平面内，最多有____________个碳原子在同一平面。(3)每个C形成4个C—C，每个C—C占有____________个C，即C原子与C—C个数之比为____________。109°28′sp36421∶21.金刚石晶胞结构如下图所示。已知晶胞参数为apm，碳原子的半径为r。(4)每个C原子被____________个六元环共用，每个C-C键被

个六元环共用1个碳环平均占有的碳原子有____________个。120.56(1)一个金刚石晶胞中含有几个碳原子？金刚石晶体的密度(g·cm－3)是多少？(2)晶体中两个最近的碳原子之间的距离(pm)是多少？a、r有何关系？SiO2晶体结构2．二氧化硅(1)二氧化硅晶体①1个Si原子和____________个O原子形成____________个共价键，每个O原子和____________个Si原子相结合。②1molSiO2中含_________molSi—O。4424③最小环由______________个Si原子和____________个O原子构成。④每个Si原子被____________个十二元环共用，每个O原子被____________个十二元环共用。661262.二氧化硅晶体中硅原子和与硅原子直接相连的氧原子构成的空间结构是什么？提示：二氧化硅晶体中Si原子和与其直接相连的4个氧原子形成正四面体结构。3．二氧化硅晶体中Si原子与Si—O数目之比是多少？提示：SiO2晶体中Si原子与Si—O数目之比为1∶4。√1．下图是金刚石晶体结构模型，下列关于金刚石的说法正确的是(

)A．金刚石晶体中碳碳键之间的夹角为120°B．金刚石晶胞中六元环中的碳原子在同一平面内C．每个碳原子与其他4个碳原子相连形成正四面体结构D．金刚石晶体中碳原子与碳碳键数目之比为1∶42．下列关于SiO2晶体结构的叙述正确的是(

)A．最小的环上，有3个硅原子和3个氧原子B．最小的环上，硅原子个数和氧原子个数之比