1、晶体结构与性质 分子晶体与共价晶体 20XX.XX. XX MOLECULAR CRYSTAL AND COVALENT CRYSTAL 授课人：XX高中化学选修三 02 注：（1）构成原子晶体的粒子是原子， （2）原子间以较强的共价键来相互结合。 （3）整块晶体是一个三维的共价键网状的结构，是一个“巨分子” 。 思考：只要是由原子形成的晶体就一定是共价晶体吗？ 、概念：所有的相邻原子间都以共价键相结合从而形成了空间立体网状结构的一种晶 体。 二、共价晶体 金刚石的晶体结构示意图 1092 8 154p m 键能： 347.7kj/m ol 熔点： 大于35500C 硬度：很大 在金刚石晶体中
2、每个碳原子被周围4个碳原子包围,处于中心的该碳原子以共价键和周围的4个碳原子相结合,成为了 正四面体型结构,碳以sp3杂化轨道形成共价键。这些结构向空间发展,构成彼此联结的立体网状结构,其中形成的最小环中 含6个碳原子。每个碳原子被12个环共用。 1mol金刚石中含有的C-C共价键数 2mol。 金刚石结构分析 晶体类型共价晶体 熔、沸点（高低） 硬度 溶解性 导电性 很高 很大 不溶 一般不导电（硅是半导体） 3、常见的共价晶体类型 （1）某些非金属单质：硼（B）硅（Si）锗（Ge） （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） Al2O
3、3晶体 2、共价晶体的物理性质 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下降？ 2、“具有共价键的晶体叫做共价晶体”。这种说法对吗？为什么？ 由于金刚石、硅和锗的晶体都是共价晶体，形成晶体的粒子均为原子，粒子间的相互作用是共价键， 所以熔点、沸点和硬度的大小由共价键的强弱决定。由于碳、硅、锗三种原子的半径依次增大，各个 原子之间的共价键的键长依次增大，键的强度依次减弱，所以金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下 降。 此说法不对。“具有共价键”并不是原子晶体判定的唯一条件，分子晶体的分子内部也有共价键，如 冰和干冰晶体都是分子晶体，但H2O和CO2中存在共价键。对共价晶体的认识除了
4、要求“具有共价键 ”外，还要求形成晶体的粒子是原子。 思考与交流 P69 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 180 10928 Si O 共价键 二氧化硅晶体结构示意图 在SiO2晶体中 1个Si原子和4个O原子形成4个共价键，每个Si原子周围结 合4个O原子；同时，每个O原子跟2个Si原子相结合。 实际上，SiO2晶体是由Si原子和O原子按1：2的比例所组成的 立体网状的晶体。 最小的碳环是由6个Si原子和6个O原子组成的12元环
5、。 1mol SiO2中含4mol SiO键 Si O SiO2的结构特征 原子晶体金刚石氮化硼碳化硅石英硅锗 熔点/0C355030002700171014101211 硬 度109.59.576.56.0 某些共价晶体的熔点和硬度 资料 莫氏硬度 莫氏硬度是表示矿物硬度的一种标准， 1824年由德国矿物学家莫斯（Frederich Mohs）首先提出。确定这一标准的方法是 ，用棱锥形金刚石钻针刻划所试矿物的表面 而产生划痕，用测得的划痕的深度来表示硬 度。 （1）金刚石 （2）天然金刚石的形成 高温、高压、长时间在地幔中形成的。 （3）金刚石的人工合成 高压合成 低压合成 科学视野 项目金
6、刚石石墨 晶体形状 晶体中的键或作用力 由最少碳原子形成环的形状与 个数 碳原子成键数 每个环上键的平均数 每个环上原子的平均数 正四面体空间网状六边形平面层状 共价键共价键与范德华力 个原子不同面个原子同面 61/6=161/2=3 61/12=1/261/3=2 小结1：金刚石、石墨的比较 晶体类型共价晶体分子晶体 概念 组成微粒 作用力 熔沸点 硬 度 溶解性 导电性 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 原子分子 共价键分子间作用力 很高较低 很大较小 不溶于任何溶剂部分溶于水 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 小结2：分子晶体与共价晶体的比较 1、下列各组物质的晶体中，化学键的类型相同，晶体的类型也相同的是（ ） A. SO2和SiO2 B. CO2和H2O C. BN和HCl D. CCl4和KCl B 2、下列物质的晶体直接由原子构成的一组是（ ） CO2 SiO2 晶体Si 白磷 氨基乙酸 Fe Na2O 固态He A. B. C. D. C 练习 晶体结构与性质 谢谢各位同学倾听 20XX.XX. XX THANK YOU FOR LISTENING 授课人：授课人：XXXX高中化学选修三 02