3.2.2共價晶體第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)【學(xué)習(xí)目標】

1.能辨識常見的共價晶體，并能從微觀角度分析共價晶體中各構(gòu)成微粒之間的作用對共價晶體物理性質(zhì)的影響。2.能利用共價晶體的通性推斷常見的共價晶體，并能利用均攤法對晶胞進行分析。思1、常見的共價晶體？2、共價晶體中各構(gòu)成微粒之間的作用？3、典型共價晶體的結(jié)構(gòu)特征？4、共價晶體物理性質(zhì)？5、共價晶體熔沸點高低的判斷？議1、常見的共價晶體？2、共價晶體中各構(gòu)成微粒之間的作用？3、典型共價晶體的結(jié)構(gòu)特征？4、共價晶體物理性質(zhì)？5、共價晶體熔沸點高低的判斷？導(dǎo)（1）影響分子晶體熔沸點的因素是什么？（2）碳和硅元素位于元素周期表中同一主族，且二氧化碳和二氧化硅晶體均含有共價鍵，為什么熔沸點差異那么大？熔點/℃沸點/℃-56.2-78.5分子晶體構(gòu)成粒子分子分子間作用力粒子間的相互作用熔點/℃沸點/℃17232230共價晶體原子共價鍵評相鄰原子間以共價鍵相互結(jié)合而形成三維骨架結(jié)構(gòu)的晶體?？臻g結(jié)構(gòu)：共價晶體粒子間的作用力：共價鍵1、定義：【思考與討論】“具有共價鍵的晶體叫做共價晶體”，這種說法對嗎？為什么？不對，分子晶體或離子晶體可能含有共價鍵；關(guān)鍵從構(gòu)成晶體的微粒和微粒間的作用力去辨別。構(gòu)成粒子：三維骨架結(jié)構(gòu)原子注意：共價晶體中不存在單個分子，無分子式?；瘜W(xué)式表示原子最簡整數(shù)比！評2、典型的共價晶體：常見的共價晶體有哪些？(3)極少數(shù)金屬氧化物，如剛玉(Al2O3)

(1)某些單質(zhì)：以碳為中心，

如：硼(B)、硅(Si)、鍺(Ge)、金剛石和灰錫(Sn)等Si3N4材料的導(dǎo)彈天線罩制品(2)某些非金屬化合物：如：碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)等Al2O3有α型和γ型兩種結(jié)構(gòu)，α-Al2O3屬于共價晶體，俗稱剛玉。金剛砂評3、典型共價晶體的結(jié)構(gòu)分析金剛石立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)晶胞評3.典型共價晶體的結(jié)構(gòu)分析1.金剛石晶體(2)晶體中最小的碳環(huán)由

個碳原子組成，且不在同一平面內(nèi)，最多有

個碳原子在同一平面。(1)在晶體中每個碳原子以

個共價單鍵對稱地與相鄰的

個碳原子結(jié)合，C—C—C夾角為

，即金剛石中的碳采取

雜化軌道形成共價鍵三維骨架結(jié)構(gòu)。109°28′sp364正四面體四4最小環(huán)為六元環(huán)評(4)每個C原子被

個六元環(huán)共用，1個碳環(huán)占有的碳原子為

個。(3)每個C形成4個C—C，每個C—C占有

個C，即C原子與C—C數(shù)目之比為

。21∶2120.5正四面體最小環(huán)為六元環(huán)1、1mol金剛石中含有___molC－C鍵。2思考：3、在金剛石晶胞中占有的碳原子數(shù)_______

88×1/8+6×1/2+4=82、12g金剛石含有_____個C原子含有_____個C-C鍵NA2NA金剛石晶胞評109o28′，三維骨架鍵能：347.7kJ/mol（很大）鍵長：154pm（很短）熔點很高：大于35000C

硬度最大結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)金剛石評109o28′SiO共價鍵二氧化硅3.典型共價晶體的結(jié)構(gòu)分析評3.典型共價晶體的結(jié)構(gòu)分析(1)在SiO2晶體中，每個硅原子采取sp3雜化與

個氧原子結(jié)合；每個氧原子與

個硅原子結(jié)合；在SiO2晶體中硅原子與氧原子個數(shù)之比是

。

單個的SiO2分子存在。2.二氧化硅(2)在SiO2晶體中，每個硅原子形成

個共價鍵；每個氧原子形成

個共價鍵；(3)在SiO2

晶體中，最小環(huán)為

元環(huán)，由

個Si原子和

個O原子構(gòu)成。21：24212沒有466評3.典型共價晶體的結(jié)構(gòu)分析(4)每個十二元環(huán)中平均含有硅原子

1：41：2

Si原子個數(shù)與Si-O共價鍵個數(shù)之是

；O原子個數(shù)與Si-O共價鍵個數(shù)之比是

。每個十二元環(huán)中平均含有Si-O鍵

(5)60g二氧化硅含有_____個Si原子

含有_____個O原子含有_____個Si-O鍵NA2NA4NA1molSiO2中含

molSi-O鍵4評二氧化硅是自然界含量最高的固態(tài)二元氧化物，有多種結(jié)構(gòu)，最常見的是低溫石英(-SiO2)。低溫石英的結(jié)構(gòu)中有頂角相連的硅氧四面體形成螺旋上升的長鏈，沒有封閉的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)決定了它具有手性。石英的左、右型晶體評SiC晶體

SiC(碳化硅，俗稱金剛砂)的一種晶體具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)，其中C原子和Si原子的位置是交相間排列的。金剛砂的結(jié)構(gòu)中，一個硅原子周圍結(jié)合______個碳原子，含有共價鍵形成的原子環(huán)，其中最小的環(huán)上有____個硅原子。43拓展思共價晶體有什么物理性質(zhì)？評4.共價晶體的物理性質(zhì)：①較高的熔點②硬度很大③一般不導(dǎo)電，但晶體硅、鍺是半導(dǎo)體④難溶于一般的溶劑共價晶體中，原子間以較強的共價鍵相結(jié)合，要使物質(zhì)熔化就要克服共價鍵，需要很高的能量議

課本P82怎樣從原子結(jié)構(gòu)的角度理解金剛石、硅和鍺的熔點和硬度依次下降?在金剛石、硅和鍺中，每個原子均以sp3雜化軌道與相鄰的4個原子形成鍵，整體上形成三維骨架結(jié)構(gòu)，同屬于共價晶體，熔點和硬度都較高。但金剛石硅和鍺的結(jié)構(gòu)差別在于C、Si、Ge原子半徑依次遞增，C-C、Si-Si、Ge-Ge的鍵長依次遞增，鍵長越大，鍵能越小。所以熔點和硬度依次降低。思考與討論思——依據(jù)組成晶體的粒子和粒子間的作用力判斷歸納總結(jié)比較晶體的熔、沸點和硬度判斷晶體的類型共價晶體分子晶體＞判斷鍵能的大小原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，熔點越高判斷分子間作用力的大小有氫鍵只有范德華力＞相對分子質(zhì)量越大，熔點越高氫鍵越多，熔點越