共价晶体 （教学课件）——高中化学人教版（2019）选择性必修二.pptxVIP

人教版选择性必修二物质结构与性质

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

1、根据CO₂和SiO₂的化学式，你能用球棍模型拼接出它们的结构式吗?

2、根据所拼接的模型分析，预测这两者物质物理性质的熔沸点?

熔点

℃沸点

℃状态(室温)

CO₂

-56.2

一78.4

气态

SiO₂

1723

2230

固态

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

·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。

模型认知CO₂和SiO₂的结构

二、共价晶体

1.概念：所有的相邻原子间都以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体。

(1)构成粒子：原子

(2)粒子间的作用力：共价键

(3)结构特点：整块晶体是一个三维的共价键网状结构，是一个“巨分子”,又称共价晶体。

只由原子形成的晶体一定是共价晶体吗?

稀有气体由单原子构成，属于分子晶体

共价晶体

金刚石

氮化硼

碳化硅

石英

硅

锗

熔点/℃

3550

3000

2700

710

1410

121

硬度

10

9.5

9.5

7

6.5

6.0

二、共价晶体

1、根据共价晶体的微观结构预测某些共价晶体的熔点和硬度

2.共价晶体的物理性质熔点高，硬度大延展性差。

难溶于一般溶剂，不导电，

(1)某些单质：硼(B)、硅(Si)、锗(Ge)、金刚石

(2)某些非金属化合物：碳化硅(SiC)、氮化硼(BN)

(3)某些氧化物：二氧化硅(SiO₂)、Al₂O₃晶体(刚玉)

二、共价晶体

根据共价晶体的常见类型分析其微观结构的中心原子共价键杂化类型

3.常见的共价晶体类型

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?

结构相似的共价晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大晶体熔点越高：金刚石硅锗

学与问

2.“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，分子晶体中通常也含有共价键，如CO₂、O₂,某些离子晶体中也含共价键，如NaOH、NH₄Cl

在金刚石晶胞中含有的碳原子数?

一、在金刚石晶胞中

含有的碳原子数：

8×1/8+6×1/2+4=8

二、共价晶体

4.典型的共价晶体

金刚石晶胞

(b)

①每个碳与相邻4个碳以_共价键结合，形成正四面体结构。

②键角为109°28,碳原子采取了sp³杂化。

③最小碳环由6个C组成且不在同一平面内，每个C被_12个最小环共用，每个环平均拥有1/2个C,平均拥有1个C-C键。

④1mol金刚石中含有的C-C共价键数2_mol。

(1)金刚石

①在晶体中，每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构；每正四面体占有1个Si,2个O。故SiO,晶体中Si与0之为1:2。

②最小环上有12个原子(6个Si和6个0)。1molSiO,晶体中含4molSi-O键。

(2)二氧化硅

二氧化硅

金刚石

晶体类型

共价晶体

分子晶体

概念

相邻原子间以共价键相结

合而形成空间网状结构

分子间以分子间作用力结合

组成微粒

原子

分子

粒子间作用力

共价键

分子间作用力

熔沸点

很高

较低

硬度

很大

较小

溶解性

不溶于任何溶剂

部分溶于水

导电性

不导电，个别为半导体

固体和熔化状态都不导电，部分溶于水导电

熔化时破坏的作用力

破坏共价键

一定破坏分子间作用力(有时还破坏氢键，Sg熔化还破坏共价键)

小结：分子晶体与共价晶体的比较