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第三单元共价键 原子晶体 第四节 原子晶体 专题3 微粒间作用力与物质性质 金刚石具有很高的熔、沸点和很大的硬度。你能结合金刚石晶体的结构示意图解释其中的原因吗？ 因为金刚石晶体中所有原子都是通过共价键结合的，而共价键的键能大，如C－C键的键能为348kJ·mol-1。所以金刚石晶体熔、沸点很高，硬度很大。 一、原子晶体 原子间通过共价键结合而成的具有空间网状结构的晶体 1、定义： 3、物理性质 注意：原子晶体中没有单个分子存在，化学式只代表原子个数之比。 熔沸点很高，硬度很大，难溶于一般溶剂；不导电。 2、常见的原子晶体： 金刚石（C）、晶体硅(Si)、晶体硼（B） 二氧化硅（SiO2）、碳化硅（SiC）、氮化硼（BN） 书本 P51 晶体硅（Si）、金刚沙（SiC）都是与金刚石相似的原子晶体，请根据表3-6中数据分析其熔点、硬度的大小与其结构之间的关系。 4、 影响原子晶体熔沸点、硬度的因素： 结构相似的原子晶体，成键的原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体熔点越高,硬度越大。 练习：二氧化硅和硅单质都是具有与金刚石相似的结构的原子晶体，估计它们的熔点较高的是 。 二氧化硅 109o28′ 共价键 1、金刚石的晶体结构 金刚石晶胞 二、原子晶体的空间结构 正四面体 最小环为六元环 每个晶胞中所含碳原子数: 8×1/8+6×1/2+4=8 1、金刚石的晶体结构 1．在金刚石晶体中每个碳原子周围紧邻的碳原子有 　　个 2．在金刚石晶体中每个碳原子形成　　　共价键 3.在金刚石晶体中最小碳环由　　　碳原子组成 4.每个碳原子可形成　　　个六元环,每个C-C键可以形成　　　个六元环。 5．在金刚石晶体中碳原子个数与C－C键个数之比是 　　 ６.每个晶胞中所含碳原子数　　　　 4个 1︰2 6个 4 8个 ６ 12 小结： 金刚石的晶体结构 180o 109o28′ Si O 共价键 2、二氧化硅的晶体结构 1、在SiO2晶体中，每个硅原子与 个氧原子结合；每个氧原子与 个硅原子结合；在SiO2晶体中硅原子与氧原子个数之比是 。 2、在SiO2 晶体中，最小环为 元环。 3、在SiO2 晶体中，每个硅原子形成 个共价键；每个氧原子形成 个共价键； 2 1：2 4 4 2 12 4、硅原子个数与Si－O 共价键个数之是 ；氧原子个数与Si－O 共价键个数之比是 。 小结： 1：4 1：2 二氧化硅的晶体结构 3、石墨的晶体结构 3、石墨的晶体结构 石墨晶体是一种层状结构，在同一层内，每6个碳原子排列成1个正六边形，每个碳原子都与其他3个碳原子以共价键结合，形成平面的网状结构。在层与层之间，是以分子间作用力相结合的。由于同一层的碳原子间以较强的共价键结合，使石墨的熔点很高。但由于层与层之间的分子间作用力较弱，容易滑动，使石墨的硬度很小。 (1)层状结构,最小碳环为平面正六边形,即为六元环(6个C在同一平面上)。 (2)每个碳原子被3个环共有,每个C-C键被2个环共有。 (3)每个六元环中平均含有碳原子 =6×1/3=2 每个六元环中平均含有C-C键 =6×1/2=3 即碳原子数:C-C键键数 =2:3 小结： 石墨的晶体结构 晶体类型 离子晶体 金属晶体 原子晶体 离子键 金属键 共价键 金属阳离子和自由电子 少数很高或很低 NaCl、CsCl 微粒 结合力 熔沸点 典型实例 三种晶体的比较 金刚石 Cu 、A l 很高 较高 离子 原子 金刚石与石墨的比较 比较内容 金刚石 石墨 晶体形状 晶体中的成键作用力 最小碳环和个数 碳原子成键数 每个环的键的平均数与计算方法 每个环的原子的平均数与计算方法 正四面体空间网状 正六边形平面层状 共价键 共价键与范德华力 6个原子不同面 6个原子同面 4 3 6×1/6=1 6×1/2=3 6×1/12=1/2 6×1/3=2 化学键 类型 成键本质 键的方向性 和饱和性 影响键的强 弱的因素 金属键 离子键 共价键 静电作用 共用电子对 电性作用 无 无 既有方向性又有饱和性 金属元素的r和单位体积内e-数目 阴、阳离子的电荷数e-和核间距r 键长、键数目、极性 金属键、离子键和共价键的比较 作业 1、交：书：P51：整理与归纳 填表格 2、完成： 书：P52：6、8、9 《顶尖》：P19起： 要点：8 例4及变式 第3、4课时 P24综合：3、5、7、9 仔细观察左边的示意图后，回答下列问题：金刚石与石墨的熔点均很高，那么二者熔点是否相同？为什么？若不相同，哪种更高一些？ 1.