33 共价晶体PPT课件
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3.3共价键共价晶体第2课时课件高二下学期化学选择性必修2
提升点一 键参数及其应用 [例1] Ⅰ.已知氢分子的形成过程示意图如图所示，请据图回答问题。 (1)H—H键的键长为__7_4_p_m___，①～⑤中，体系能量由高到低的顺 序是_①_⑤__②__③_④___。
核间距过小时，原子核间排斥力增强。 (2)下列说法正确的是__B__C____(填字母)。 A．氢分子中含有一个π键 B．由①到④，电子在核间出现的概率增大 C．由④到⑤，需要消耗外界的能量 D．氢分子中含有一个极性共价键
共价键
H—F H—Cl H—Br H—I
键能/(kJ·mol－1) 567 431 366 298
(1) 若 使 2 mol H—Cl 键 断 裂 为 气 态 原 子 ， 则 发 生 的 能 量 变 化 是 ___吸__收__8_6_2 _k_J的__能__量_____。
(2)表中共价键最难断裂的是_H__—_F__，最易断裂的是_H_—__I______。 (3) 由 表 中 键 能 数 据 的 大 小 说 明 键 能 与 分 子 稳 定 性 的 关 系 ：
晶体 熔点/K 沸点/K 摩氏硬度
金刚石 大于3 820
5 100 10
晶体硅 1 683 2 628
7.0
晶体硼 2 573 2 823
9.5
(1)晶体硼的晶体类型属于_共__价__晶__体__， 理由是_晶__体__硼_的__熔__、_沸__点__和__硬_度__都__介_于__共__价__晶_体__金__刚_石__和__晶__体_硅__之__间__。
(2)晶体硼的基本结构单元是由硼原子构成的正二十面体(如图所示)， 各正二十面体之间以B—B键相互结合，在每个正二十面体中有二十 个等边三角形的面和一定数目的顶角，每个顶点各有一个硼原子。通 过观察图形及推算，得出此基本结构单元是由____1_2___个硼原子构成， 其中B—B键之间的键角是___6_0_°___。
苏教版化学选修三33共价键 原子晶体PPT课件
自测
1、Cu与F形成的化合物的晶胞结构如右图所示,
若晶体密度为
,则Cu与F最近距离
为
pm.(阿伏加德罗常数用 表示,列出计
算表达式,不用化简;图中○为Cu,●为F)
2、锗（Ge）是典型的半导体材料，细胞有两个
基本要素：①原子坐标参数，表示晶胞内部各
原子的相对位置。下图为锗单晶的晶胞，其中
原子坐标参数A为（0，0，0）；
讨论：HF分子中共价键是怎样形成的？
思考1：当F原子与H原子成键后，F原子能否再与其 它氢原子形成共价键？
思考2：比较离子键成键特点，H总原结子共价键的成键特点。
1s1
F原子
2pz1 2py2
2s2 2px2
共价键有方向性 和饱和性
一、共价键
1.定义：原子间通过共用电子对所形成的化学键
2.本质：原子轨道重叠，自旋相反的未成对电子形成 电子对，原子核间电子密度增加，体系能量降低。
3.共价键的特点：饱和性和方向性
4.共价键的键参数 P49
（1）键长： 两原子核间的平均间距
（2）键能： 1mol气态AB分子生成气态A原子
……
和B原子过程中吸收的能量
H+H H + Cl Cl + Cl
HH
s-s
“
头
碰
H Cl
头
s-p
”
Cl Cl
σ 键
s-p
交流与讨论
（1）写出氮原子的轨道表示式
b、结构式 ：
H-H O=O N N
6、共价键表示分子的形成过程
· · ·
2H + ·O ·
H ·O ·H
·· ·· ·· ··
练习
1、Cu与F形成的化合物的晶胞结构如右图所示,
若晶体密度为
,则Cu与F最近距离
为
pm.(阿伏加德罗常数用 表示,列出计
算表达式,不用化简;图中○为Cu,●为F)
2、锗（Ge）是典型的半导体材料，细胞有两个
基本要素：①原子坐标参数，表示晶胞内部各
原子的相对位置。下图为锗单晶的晶胞，其中
原子坐标参数A为（0，0，0）；
讨论：HF分子中共价键是怎样形成的？
思考1：当F原子与H原子成键后，F原子能否再与其 它氢原子形成共价键？
思考2：比较离子键成键特点，H总原结子共价键的成键特点。
1s1
F原子
2pz1 2py2
2s2 2px2
共价键有方向性 和饱和性
一、共价键
1.定义：原子间通过共用电子对所形成的化学键
2.本质：原子轨道重叠，自旋相反的未成对电子形成 电子对，原子核间电子密度增加，体系能量降低。
3.共价键的特点：饱和性和方向性
4.共价键的键参数 P49
（1）键长： 两原子核间的平均间距
（2）键能： 1mol气态AB分子生成气态A原子
……
和B原子过程中吸收的能量
H+H H + Cl Cl + Cl
HH
s-s
“
头
碰
H Cl
头
s-p
”
Cl Cl
σ 键
s-p
交流与讨论
（1）写出氮原子的轨道表示式
b、结构式 ：
H-H O=O N N
6、共价键表示分子的形成过程
· · ·
2H + ·O ·
H ·O ·H
·· ·· ·· ··
练习
共价晶体PPT课件
P 1X 6 A X B 3 .5 (X A X B )2
离 子 性 百 P 分 数
பைடு நூலகம்
P 1X 6 A X B 3 .5 (X A X B )2
100 80
6 0 P = 50%
40 20
x = 2.1
0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电 负 性 差 X
当X = 2.1时，P = 50%。这时原子间的化学键离 子性成分和共价性成分相当。
N+N
H
Cl
NN H Cl
共价键概念的提出成功地解释了诸如 O2、H2、 HCl 等化合物的形成机制，并揭示出了共价 键与离子键之间的区别。但是，共价键的饱 和性和方向性仍然没有得到解释，共价键的 本质也仍然不是很清楚。
1927 年，量子力学理论被海特勒和伦敦用于 处理 H2 分子结构，第一次揭示出了共价键的 本质。
共价键的特点：饱和性
两个原子之间形成的共价键的数量与原子中含有的 未成对电子的数量有关。各含有一个未成对电子的两个原 子之间只能形成一个共价键，而各含有两个或三个未成对 电子的两个原子之间就可以分别形成两个或三个共价键。 如果 A 原子中含有一个未成对电子，而 B 原子中含有两个 未成对电子，那么 A 原子和 B 原子之间也只能形成一个共 价键。一个原子中一个未成对电子与另一个原子中的未成 对电子配对后，就不能再与其他原子的未成对电子配对。
H2 分子中的化学键
V
0
－D
ro
r
量子力学计算表明，两个具有 1s1 电子构型的 H 彼此靠近时， 两个 1s 电子以自旋相反的方式形成 电子对，使体系的能量降低。
从电子云的观点考虑，可认为 H 的 1s 轨道在两核间重叠，使电子在两核间出现 的几率大，形成负电区。两核吸引核间负 电区，使 2 个 H 结合在一起。
离 子 性 百 P 分 数
பைடு நூலகம்
P 1X 6 A X B 3 .5 (X A X B )2
100 80
6 0 P = 50%
40 20
x = 2.1
0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电 负 性 差 X
当X = 2.1时，P = 50%。这时原子间的化学键离 子性成分和共价性成分相当。
N+N
H
Cl
NN H Cl
共价键概念的提出成功地解释了诸如 O2、H2、 HCl 等化合物的形成机制，并揭示出了共价 键与离子键之间的区别。但是，共价键的饱 和性和方向性仍然没有得到解释，共价键的 本质也仍然不是很清楚。
1927 年，量子力学理论被海特勒和伦敦用于 处理 H2 分子结构，第一次揭示出了共价键的 本质。
共价键的特点：饱和性
两个原子之间形成的共价键的数量与原子中含有的 未成对电子的数量有关。各含有一个未成对电子的两个原 子之间只能形成一个共价键，而各含有两个或三个未成对 电子的两个原子之间就可以分别形成两个或三个共价键。 如果 A 原子中含有一个未成对电子，而 B 原子中含有两个 未成对电子，那么 A 原子和 B 原子之间也只能形成一个共 价键。一个原子中一个未成对电子与另一个原子中的未成 对电子配对后，就不能再与其他原子的未成对电子配对。
H2 分子中的化学键
V
0
－D
ro
r
量子力学计算表明，两个具有 1s1 电子构型的 H 彼此靠近时， 两个 1s 电子以自旋相反的方式形成 电子对，使体系的能量降低。
从电子云的观点考虑，可认为 H 的 1s 轨道在两核间重叠，使电子在两核间出现 的几率大，形成负电区。两核吸引核间负 电区，使 2 个 H 结合在一起。
沪科版化学高一上册-3.3 共价键 课件 ppt
共 价键
3.3 共价键
2020/10/27
1
课前微课学习反馈
共 价键
物质 ①NaCl
项目
离子键
②HCl
③K2O
④ H2O
⑤N2
⑥ CO2 ⑦NaOH
共价键
电子式
2020/10/27
2
Na和Cl通过_得__失_电__子_形成稳定结构
Na
+
+11
你 掌 握 了 吗？ Cl
+17
静 电 引 力：
Na+和Cl-离子之间相互吸引，
各个构件之间的结点以榫卯相吻合， 可以承受较大的荷载。
榫卯：凹凸部分相互结合的连接方式。
共价键的形成过程(以HCl为例)
共 价键
共价键： 原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
共价化合物： 直接相邻的原子均以共价键结合形成的化合物。
共价分子:
共价化合物 共价单质
【构建模型】
共 价键
一般原子达到稳定结构 的两种途径
④ H2O ⑤N2
共 价键
⑥ CO2 ⑦NaOH
共价化合物
电子式
2020/10/27
11
【共价键的表征】
共 价键
共价键的表示
1.电子式： 用·或×表示原子最外层电子的式子 2.结构式： 用一根短线表示一对共用电子，其他电子省略的式子
2020/10/27
12
【共价键的表征】
共 价键
3.模型构建（球棍模型）
得失电子 共用电子
思考1：氯化氢中氢原子和氯原子是电子共用来达 到稳定结构，那两者是各拿出几个电子来共用以达 到稳定结构呢？
【共价键的模型构建】
共 价键
3.3 共价键
2020/10/27
1
课前微课学习反馈
共 价键
物质 ①NaCl
项目
离子键
②HCl
③K2O
④ H2O
⑤N2
⑥ CO2 ⑦NaOH
共价键
电子式
2020/10/27
2
Na和Cl通过_得__失_电__子_形成稳定结构
Na
+
+11
你 掌 握 了 吗？ Cl
+17
静 电 引 力：
Na+和Cl-离子之间相互吸引，
各个构件之间的结点以榫卯相吻合， 可以承受较大的荷载。
榫卯：凹凸部分相互结合的连接方式。
共价键的形成过程(以HCl为例)
共 价键
共价键： 原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
共价化合物： 直接相邻的原子均以共价键结合形成的化合物。
共价分子:
共价化合物 共价单质
【构建模型】
共 价键
一般原子达到稳定结构 的两种途径
④ H2O ⑤N2
共 价键
⑥ CO2 ⑦NaOH
共价化合物
电子式
2020/10/27
11
【共价键的表征】
共 价键
共价键的表示
1.电子式： 用·或×表示原子最外层电子的式子 2.结构式： 用一根短线表示一对共用电子，其他电子省略的式子
2020/10/27
12
【共价键的表征】
共 价键
3.模型构建（球棍模型）
得失电子 共用电子
思考1：氯化氢中氢原子和氯原子是电子共用来达 到稳定结构，那两者是各拿出几个电子来共用以达 到稳定结构呢？
【共价键的模型构建】
共 价键
《共价晶体》 课件-高二化学人教版(2019)选择性必修二
不导电，个别为半导体
分子晶体 分子
分子间作用力 较小 较小
部分溶于水
固体和熔化状态都不导 电，部分溶于水导电
方法与技巧 1. 判断共价晶体和分子晶体的方法
①依据组成晶体的粒子和 粒子间的作用力判断
② 依据晶体的熔点判断
组成共价晶体的粒子是原子，粒子 间的作用力是共价键；组成分子晶 体的粒子是分子，粒子间的的作用 力是分子间作用力。
共价晶体
回忆分子晶体有哪些性质？
熔点和沸点较低
物质 CO2 SiO2
熔点/℃ -56.2 1723
硬度较小
沸点/℃ -78.5 2230
SiO2是分子晶体吗， 为什么
为什么CO2与SiO2的熔沸点相差这么多
结构决定性质
分子晶体
共价晶体
常见的共价晶体
一、共价晶体的概念、构成、作用力
1. 概念：所有原子都以共价键相互结合形成三维的立体网状结构的晶体 2. 构成粒子：原子 3. 粒子间作用力：共价键
C 一个B原子，则C物质的化学式可能为（ ）
A.AB
B.A5B4
C.AB2
D.A2B5
随堂检测
6.单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据回答问题：
熔点/℃ 沸点/℃
硬度
金刚石 ＞3 550
5 100 10
晶体硅 1 410 2 355
7.0
晶体硼 2 573 2 823
9.5
(1)晶体硼属于__共__价____晶体，理由是_晶___体__硼__的__熔___、__沸__点__高__，___硬__度__大__________。
随堂检测
2.美国《科学》杂志曾报道：在40 GPa的高压下，用激光加热到1 800 K，人们成功制得
分子晶体 分子
分子间作用力 较小 较小
部分溶于水
固体和熔化状态都不导 电，部分溶于水导电
方法与技巧 1. 判断共价晶体和分子晶体的方法
①依据组成晶体的粒子和 粒子间的作用力判断
② 依据晶体的熔点判断
组成共价晶体的粒子是原子，粒子 间的作用力是共价键；组成分子晶 体的粒子是分子，粒子间的的作用 力是分子间作用力。
共价晶体
回忆分子晶体有哪些性质？
熔点和沸点较低
物质 CO2 SiO2
熔点/℃ -56.2 1723
硬度较小
沸点/℃ -78.5 2230
SiO2是分子晶体吗， 为什么
为什么CO2与SiO2的熔沸点相差这么多
结构决定性质
分子晶体
共价晶体
常见的共价晶体
一、共价晶体的概念、构成、作用力
1. 概念：所有原子都以共价键相互结合形成三维的立体网状结构的晶体 2. 构成粒子：原子 3. 粒子间作用力：共价键
C 一个B原子，则C物质的化学式可能为（ ）
A.AB
B.A5B4
C.AB2
D.A2B5
随堂检测
6.单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据回答问题：
熔点/℃ 沸点/℃
硬度
金刚石 ＞3 550
5 100 10
晶体硅 1 410 2 355
7.0
晶体硼 2 573 2 823
9.5
(1)晶体硼属于__共__价____晶体，理由是_晶___体__硼__的__熔___、__沸__点__高__，___硬__度__大__________。
随堂检测
2.美国《科学》杂志曾报道：在40 GPa的高压下，用激光加热到1 800 K，人们成功制得
2.3共价晶体
两边分别乘以
* * ϕ A ,ϕ B
后积分：
第三节 共价结合与共价晶体
[ H aa − ε ] + λH ab = 0 H ab + λ[ H bb − ε ] = 0
其中
A dr = 0
* B
∫ϕ ϕ
* A
A
dr = ∫ ϕ ϕ B dr = 1
* B
H ab = ∫ ϕ Hϕ B dr = ∫ ϕ Hϕ A dr
ψ = c(ϕ A + λϕ B )
h2 2 将上式带入 H Ψ = ( − ∇ i + V Ai + VBi )Ψi = ε i Ψi , i = 1,2 i i 2m 2 h Hψ = [− ∇ 2 + V A + VB ]c (ϕ A + λϕ B ) = εc(ϕ A + λϕ B ) 2m
上面表示单电子波动方程，其解称为分子轨道。分子轨道 的波函数可以选原子波函数的线性组合。下面分两种情况 讨论波函数解的情况。
第三节 共价结合与共价晶体
（1）设A、B原子是同一种原子 设 此时，自由原子的原子能级εA=εB=ε0 ，分子轨道波函 数有如下形式：
ψ + = C+ (ϕ A + ϕ B ) ψ − = C− (ϕ A − ϕ B )
ψ+ ψ−
为成键态 为反键态
第三节 共价结合与共价晶体
进一步写出两种分子轨道之间的能量差别：
ε+ =
* ψ + Hψ + dr ∫
∫ψ ψ
* +
+
dr
= H aa + H ab
ε− =
* ψ − Hψ − dr ∫
* * ϕ A ,ϕ B
后积分：
第三节 共价结合与共价晶体
[ H aa − ε ] + λH ab = 0 H ab + λ[ H bb − ε ] = 0
其中
A dr = 0
* B
∫ϕ ϕ
* A
A
dr = ∫ ϕ ϕ B dr = 1
* B
H ab = ∫ ϕ Hϕ B dr = ∫ ϕ Hϕ A dr
ψ = c(ϕ A + λϕ B )
h2 2 将上式带入 H Ψ = ( − ∇ i + V Ai + VBi )Ψi = ε i Ψi , i = 1,2 i i 2m 2 h Hψ = [− ∇ 2 + V A + VB ]c (ϕ A + λϕ B ) = εc(ϕ A + λϕ B ) 2m
上面表示单电子波动方程，其解称为分子轨道。分子轨道 的波函数可以选原子波函数的线性组合。下面分两种情况 讨论波函数解的情况。
第三节 共价结合与共价晶体
（1）设A、B原子是同一种原子 设 此时，自由原子的原子能级εA=εB=ε0 ，分子轨道波函 数有如下形式：
ψ + = C+ (ϕ A + ϕ B ) ψ − = C− (ϕ A − ϕ B )
ψ+ ψ−
为成键态 为反键态
第三节 共价结合与共价晶体
进一步写出两种分子轨道之间的能量差别：
ε+ =
* ψ + Hψ + dr ∫
∫ψ ψ
* +
+
dr
= H aa + H ab
ε− =
* ψ − Hψ − dr ∫
高中化学苏教版选修三 3.3.2 共价键 原子晶体 原子晶体课件(共21张PPT)
二、原子晶体
1、概念：原子间以共价键相结合而形成 的空间网状结构的晶体。
2、构成微粒： 原子 微粒之间的作用力：共价键 气化或熔化时破坏的作用力：共价键
3、物理性质： 熔沸点高，硬度大，难溶于一般溶剂。
（共价键键能越大，熔沸点越高，硬度越大）
4、常见原子晶体 （1）某些非金属单质：硼（B）、金刚石 （C）、硅（Si）、锗（Ge）、灰锡（Sn）等 （2）某些非金属化合物：SiC、BN等 （3）某些氧化物：SiO2、Al2O3等
（1）由图中观察可知：每个碳原子被 相邻的4个碳原子包围，以共价键跟4 个碳原子接个，形成四面体。这些四 面体向空间发展，构成一个坚实的、 彼此联结的空间网状晶体。每个 C-C 键长相等，键角均为109。28`。 （2）晶体中最小环由__6__个C组成且不共面。
（3）晶体中C原子数与C-C 键数之比为：
第二节 分子晶体与原子晶体 第二课时
复习提问： 1、什么是分子晶体？试举例说明。 2、分子晶体通常具有什么样的物理性质？ 3、典型的分子晶体有哪些？
思与交流
比较CO2和SiO2 的一些物理性质和
结构，试判断SiO2 晶体是否属于分子
晶体。
物质 熔点 沸点
干冰 很低 很低
金刚石 3550℃ 4827℃
知识拓展－石墨
石 墨 晶 体 结 构
石墨
1、石墨为什么很软？ 石墨为层状结构，各层之间是范德华力结 合，容易滑动，所以石墨很软。
2、石墨的熔沸点为什么很高（高于金刚石）？ 石墨各层均为平面网状结构，碳原子之间存 在很强的共价键，故熔沸点很高。
3、石墨属于哪类晶体？为什么？ 石墨为混合晶体。
练习 1、金刚石（晶体硅结构与此类似）
石墨
共价晶体(课件)高二化学(人教版2019选择性必修2)
二．典型的共价晶体
2.二氧化硅晶体 (1)二氧化硅晶体中，每个硅原子均以4个共价键对称地与相邻的4个氧原子 相结合，每个氧原子与 2个硅原子相结合，向空间扩展，形成三维骨架结 构。晶体结构中最小的环上有6个硅原子和6个氧原子，硅、氧原子个数比 为1∶2。
二．典型的共价晶体
2.二氧化硅晶体
相同点
硅（Si）
2019人教版 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
第2课时 共价晶体
【课程学习目标·学科核心素养】
一．借助共价晶体模型认识共价晶体的结构特点，发展“证据推理 与模型认知”学科核心素养。
二．能够从化学键的特征，分析理解共价晶体的物理特性，发展 “宏观辨识与微观探析”学科核心素养。
分子 晶体
判断 键能的大小
判断 分子间的作
用力
键能越大 熔点越高
子 质量大小
效果检测
【典例1】下列有关共价化合物的说法： ①具有较低的熔、沸点； ②不是电解质； ③固态时是分子晶体 ④都由分子构成； ⑤固态时不导电，其中一定正确的是 A．①③④ B．②⑤ C．①②③④⑤ 【答案】D
低温石英：硅氧四面 体相连构成的螺旋链
石英的左、右型晶体
石英手表
二．典型的共价晶体
2.二氧化硅晶体 (3)二氧化硅有许多重要用途，是制造水泥、玻璃、人造红宝石、单晶硅、 硅光电池、芯片和光导纤维的原料。
同属于共价晶体，熔点和硬度都很高
C、Si、Ge原子半径依次递增，C-C、Si-Si、Ge-Ge键长依次递增，键能减小
不对，分子晶体中的CO2、H2O等大多数分子也有共价键； 很多离子晶体，如NaOH、KNO3、NH4Cl等，在阴离子或阳离子内部也含有 共价键。
共价型物质晶体ppt课件
〔2〕诱导力
当极性分子与非极性分子相邻时，极性分子就好像一 个外电场，使非极性分子发生变形极化，产生诱导偶 极。极性分子的固有偶极与诱导偶极之间的这种作用 力称为诱导力。 诱导力的本质是静电引力，极性分子的偶极矩愈大， 非极性分子的变形性愈大，产生的诱导力也愈大；而 分子间的间隔愈大，那么诱导力愈小。 极性分子之间也会相互诱导产生诱导偶极，所以极性 分子之间也会产生诱导力。
气态、液态物质和无定形物质在一定条件下 也可以转变成晶体。
一、晶体的特征
(1)各向异性(anisotropy)，即在晶体的不同方向上具有不同的物理性质，如光学性质、电 学性质、力学性质和导热性质等在晶体的不同方向上往往是各不一样的，如石墨特别容 易沿层状构造方向断裂成薄片，石墨在与层平行方向的电导率要比与层垂直方向上的电 导率高一万倍以上。
二、 晶体的分类
〔1〕按晶体的对称性分类
晶系
晶胞
类型
实
例
立方晶系 a = b = c = = = 90
NaCl、CaF2、金属Cu
四方晶系 a = b c = = = 90º
SnO2、TiO2、金属Sn
(2) 按构造单元间作用力分类
离子晶体 离子晶体中晶胞的构造单元上交替陈列着 正、负离子，离子晶体具有较高的熔点和较大的 硬度，而多电荷离子组成的晶体那么更为突出。 是电的不良导体，比较脆，机械加工性能差。
*根据偶极矩大小可以判别分子有无极性，比较分 子极性的大小。 = 0，为非极性分子； 值愈大， 分子的极性愈大。
*偶极矩还可协助判别分子能够的空间构型。 例如NH3和BCl3都是由四个原子组成的分子，能够的 空间构型有两种，一种是平面三角形，一种是三角锥 形，根据
(NH3)=5.00 10 30 C m (BCl3)= 0.00 C m 可知，BCl3分子是平面三角形构型，而NH3分子是三 角锥形构型。
高中化学3.2.3共价晶体
延展性 差 。
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？
结构相似的原子晶体，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
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
(3)某些氧化物：二氧化硅(SiO2)、Al2O3晶体(刚玉)
某些共价晶体的熔点和硬度
共价晶体 金刚石 氮化硼 碳化硅 石英
熔点/0C
硬 度
＞3550
10
3000
9.5
2700
9.5
硅
锗
1710 1410 1211
7
6.5 6.0
Байду номын сангаас
3.共价晶体的物理性质
熔点 高 ，硬度 大 ， 难 溶于一般溶剂， 不 导电，
原子，晶体结构中存在以_____
O(或Si)
中心、_________原子为顶点的正四面
体结构。
A
(2)晶体中存在的作用力有________。
A．共价键 B．离子键 C．配位键
D．范德华力 E．氢键
(3)美国Lawrence Livermore国家实验室(LLNL)的
V.Lota.C.S.Yoo和Cynn成功地在高压下将CO2转化为具有类似
4
109°28′
sp3
②键角为__________，碳原子采取了______杂化。
12
③最小碳环由____个C组成且不在同一平面内，每个C被_____个最小环
6
1/2
1
共用，每个环平均拥有______个C，平均拥有____个C-C键。
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？
结构相似的原子晶体，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
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
(3)某些氧化物：二氧化硅(SiO2)、Al2O3晶体(刚玉)
某些共价晶体的熔点和硬度
共价晶体 金刚石 氮化硼 碳化硅 石英
熔点/0C
硬 度
＞3550
10
3000
9.5
2700
9.5
硅
锗
1710 1410 1211
7
6.5 6.0
Байду номын сангаас
3.共价晶体的物理性质
熔点 高 ，硬度 大 ， 难 溶于一般溶剂， 不 导电，
原子，晶体结构中存在以_____
O(或Si)
中心、_________原子为顶点的正四面
体结构。
A
(2)晶体中存在的作用力有________。
A．共价键 B．离子键 C．配位键
D．范德华力 E．氢键
(3)美国Lawrence Livermore国家实验室(LLNL)的
V.Lota.C.S.Yoo和Cynn成功地在高压下将CO2转化为具有类似
4
109°28′
sp3
②键角为__________，碳原子采取了______杂化。
12
③最小碳环由____个C组成且不在同一平面内，每个C被_____个最小环
6
1/2
1
共用，每个环平均拥有______个C，平均拥有____个C-C键。
沪科版化学高一上册-3.3 共价键 课件
32、创新激发潜能，潜能带动创新。 7. 做人要含蓄点，不必斤斤计较，水清无鱼，人清无徒，谁又不跟谁一辈子，有些事放在心中自己知道就算了。 15. 人生之路多坎坷，摔个跟头别难过，爬起来，掸掸土，前方就是一片乐土 19、用宽容的心征服别人无往不胜。 35、永不放弃是你梦想实现的秘诀。 31、与积极的人在一起，可以让我们心情高昂。 4. 你要记得：在你的人生舞台上，你是自己的主角，不需要去做谁的配角。 17、光有奋斗精神是不够的，还需要脚踏实地一步一步地去做。要先分析自己的现状，分析自己现在处于什么位置，到底具备什么样的能力
，这也是一种科学精神。你给自己定了目标，你还要知道怎么样去一步一步地实现这个目标。从某种意义上说，树立具体目标和脚踏实地地去 做同等重要。
61、要想成为强乾，决不能绕过挡道的荆棘也不能回避风雨的冲刷。 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ9、贪图省力的船夫，目标永远下游。 42、天才之舟，在汗水的河流里启程。 73、英雄的事业必定包含着艰险，如果没有艰险也就不成为英雄了。 40. 学会视而不见，恶心的东西选择忽视。学会长大，不能再那么任性。学会忍耐，该闭嘴就闭嘴。 7. 做人要含蓄点，不必斤斤计较，水清无鱼，人清无徒，谁又不跟谁一辈子，有些事放在心中自己知道就算了。
，这也是一种科学精神。你给自己定了目标，你还要知道怎么样去一步一步地实现这个目标。从某种意义上说，树立具体目标和脚踏实地地去 做同等重要。
61、要想成为强乾，决不能绕过挡道的荆棘也不能回避风雨的冲刷。 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ9、贪图省力的船夫，目标永远下游。 42、天才之舟，在汗水的河流里启程。 73、英雄的事业必定包含着艰险，如果没有艰险也就不成为英雄了。 40. 学会视而不见，恶心的东西选择忽视。学会长大，不能再那么任性。学会忍耐，该闭嘴就闭嘴。 7. 做人要含蓄点，不必斤斤计较，水清无鱼，人清无徒，谁又不跟谁一辈子，有些事放在心中自己知道就算了。
共价晶体-高二化学课件(人教版2019选择性必修2)
部才通过共价键结合，而分子间通过范德华力结合成分子晶体；此外， 某些离子晶体中也含共价键，如NaOH、NH4Cl
科学•技术•社会——金刚石
1、天然金刚石 天然金刚石形成条件：高温高压
2、人工合成金刚石
以石墨为原料高压合成金刚石
以甲烷、氢气为原料低 温低压合成金刚石
课堂练习4：下列事实能说明刚玉(Al2O3)是共价晶体的是（ B ）
金刚石
晶体硅
SiC
GaAs
(2)二氧化硅晶体
①SiO2在自然界分布： SiO2是自然界含量最高的二元氧化物，熔点1713 ℃， 有多种结构 ，最常见的是低温石英。遍布河岸的黄沙、带状的石英矿脉、 花岗石里的白色晶体以及透明的水晶都低温石英。
黄沙
花岗岩
石英矿
水晶
②低温石英的结构 其结构中有顶角相连的硅
(4)碳原子的半径为r，则a、r有什么关系？
提示
2r＝
43a
pm，即
r＝
3 8
a pm。
小结：常见共价晶体的结构
物质
金刚石
二氧化硅
晶体 结构
①碳原子采取sp3杂化，每个碳原子以4 ①每个硅原子均以4个共价键对称地与相
个共价单键对称地与相邻的4个碳原子相 邻的4个氧原子相结合，每个氧原子与2个
结构 特点
【思考与讨论】
(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？ 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。原子半径C <Si< Ge，键长C-C <Si-Si < Ge-Ge，键能C-C ＞ Si-Si ＞ Ge-Ge，所以它们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？ 不对，分子晶体中通常也含有共价键。如CO2晶体 干冰,只有分子内
科学•技术•社会——金刚石
1、天然金刚石 天然金刚石形成条件：高温高压
2、人工合成金刚石
以石墨为原料高压合成金刚石
以甲烷、氢气为原料低 温低压合成金刚石
课堂练习4：下列事实能说明刚玉(Al2O3)是共价晶体的是（ B ）
金刚石
晶体硅
SiC
GaAs
(2)二氧化硅晶体
①SiO2在自然界分布： SiO2是自然界含量最高的二元氧化物，熔点1713 ℃， 有多种结构 ，最常见的是低温石英。遍布河岸的黄沙、带状的石英矿脉、 花岗石里的白色晶体以及透明的水晶都低温石英。
黄沙
花岗岩
石英矿
水晶
②低温石英的结构 其结构中有顶角相连的硅
(4)碳原子的半径为r，则a、r有什么关系？
提示
2r＝
43a
pm，即
r＝
3 8
a pm。
小结：常见共价晶体的结构
物质
金刚石
二氧化硅
晶体 结构
①碳原子采取sp3杂化，每个碳原子以4 ①每个硅原子均以4个共价键对称地与相
个共价单键对称地与相邻的4个碳原子相 邻的4个氧原子相结合，每个氧原子与2个
结构 特点
【思考与讨论】
(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？ 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。原子半径C <Si< Ge，键长C-C <Si-Si < Ge-Ge，键能C-C ＞ Si-Si ＞ Ge-Ge，所以它们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？ 不对，分子晶体中通常也含有共价键。如CO2晶体 干冰,只有分子内
【课件】共价晶体+课件高二下学期化学鲁科版(2019)选择性必修2
碳原子和硅原子交替排列，只存在 Si-C极性键。原子个数之比为1∶1。
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，硬度越大。
（3）一般不导电（晶体硅是半导体）熔融状态也不导电 （4）难溶于常见溶剂
（2）二氧化硅的晶体结构
向晶体硅结构中每个Si—Si键中间“插入”一个O原子， 便得到以硅氧四面体为骨架的SiO2晶体结构。
第2节 几种简单的晶体结构模型 第3课时 共价晶体
学习目标
1.了解共价晶体、结构特点及性质。
2.能描述金刚石、碳化硅、二氧化硅等 共价晶体的结构与性质的关系
核心素养培养 宏观辨识与微观探析 证据推理与模型认知
金刚石晶胞
晶胞的碳原子数： 8×1/8 ＋ 6×1/2 ＋ 4 ＝8 配位数： 4 半径r与边长a的关系：
金刚石晶体中，每个
碳原子被 12 个环共
用。
C42×2
【知识拓展】
金刚石模型的演变 —— 等电子体原理 (1)与碳同族单质(如Si、Ge)都具有与金刚石相似的结构 (2)第ⅣA族相邻元素间也可形成相似结构的晶体(如SiC) (3)与第ⅣA族同周期的元素间根据等电子体原理， 如BN、GaAs等也可形成与金刚石结构相似的晶体。
晶体硅 的结构
二氧化硅 的结构
①.晶体中1个Si与_4_个O以共价键结合， 形成_正__四__面__体_结构；1个O与_2_个Si结合， 故SiO2晶体中Si与O之比为__1_:__2_。在
SiO2晶体中， 没有 单个的SiO2分子 存在。
②.1molSiO2晶体中含_4____molSi-O键。
（1）金刚石的晶体结构
①每个碳原子周围紧邻的碳原子有 4 个，成为_正__四__面__体__结构；
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，硬度越大。
（3）一般不导电（晶体硅是半导体）熔融状态也不导电 （4）难溶于常见溶剂
（2）二氧化硅的晶体结构
向晶体硅结构中每个Si—Si键中间“插入”一个O原子， 便得到以硅氧四面体为骨架的SiO2晶体结构。
第2节 几种简单的晶体结构模型 第3课时 共价晶体
学习目标
1.了解共价晶体、结构特点及性质。
2.能描述金刚石、碳化硅、二氧化硅等 共价晶体的结构与性质的关系
核心素养培养 宏观辨识与微观探析 证据推理与模型认知
金刚石晶胞
晶胞的碳原子数： 8×1/8 ＋ 6×1/2 ＋ 4 ＝8 配位数： 4 半径r与边长a的关系：
金刚石晶体中，每个
碳原子被 12 个环共
用。
C42×2
【知识拓展】
金刚石模型的演变 —— 等电子体原理 (1)与碳同族单质(如Si、Ge)都具有与金刚石相似的结构 (2)第ⅣA族相邻元素间也可形成相似结构的晶体(如SiC) (3)与第ⅣA族同周期的元素间根据等电子体原理， 如BN、GaAs等也可形成与金刚石结构相似的晶体。
晶体硅 的结构
二氧化硅 的结构
①.晶体中1个Si与_4_个O以共价键结合， 形成_正__四__面__体_结构；1个O与_2_个Si结合， 故SiO2晶体中Si与O之比为__1_:__2_。在
SiO2晶体中， 没有 单个的SiO2分子 存在。
②.1molSiO2晶体中含_4____molSi-O键。
（1）金刚石的晶体结构
①每个碳原子周围紧邻的碳原子有 4 个，成为_正__四__面__体__结构；
共价键原子晶体PPT课件
电子式、结构式
7、成键原因： 不稳定要趋于稳定；体系能量降低
第三页，课件共有41页
共价键的表示方法
a、电子式：
b、结构式 ： H-H H-Cl N N
第四页，课件共有41页
共价键的形成
交流与讨论：两个氢原子如何形成氢分子? （1）氢原子电子排布式： （2）基态氢原子轨道表示式： （3）原子之间形成共价键的原因：
第二页，课件共有41页
共价键
1、定义： 原子之间通过共用电子对所形成的相互作用。
2、成键微粒： 原子
3、成键本质：原子间通过共用电子对所产生的强烈的相
互作用。
4、成键元素：一般非金属之间
部分金属与非金属之间
5、存在范围： 非金属单质(H2、O2 )、共价化合物(NH3、 CH 6、表示方法：H2O)、离子化合物(NaOH、 NH4Cl)
相同 不发偏生移
2负两、性个极成性键键原）：不子，同吸共引用电电一键值子子般原越的对情子大能况间，力下的形，电成偏不两负的移发同个性共（的生成差价电
共价键
键的极性越强
第二十五页，课件共有41页
氨分子中各原子均达稳定结构，为什么还 能与氢离子结合？
氮原子有孤对电子，氢离子有空轨道。
H
H
＋
﹕﹕ ﹕﹕
H ﹕N﹕＋ H+ → H ﹕N﹕ H 或
p—p σ键
第十八页，课件共有41页
H·+ ···C··l··
H····C··l··
p — s σ键
第十九页，课件共有41页
（2）π键：原子轨道以“肩并肩”方式相
互重叠导致电子在核间出现的概率增大而 形成的共价键
第二十页，课件共有41页
σ键的类型
7、成键原因： 不稳定要趋于稳定；体系能量降低
第三页，课件共有41页
共价键的表示方法
a、电子式：
b、结构式 ： H-H H-Cl N N
第四页，课件共有41页
共价键的形成
交流与讨论：两个氢原子如何形成氢分子? （1）氢原子电子排布式： （2）基态氢原子轨道表示式： （3）原子之间形成共价键的原因：
第二页，课件共有41页
共价键
1、定义： 原子之间通过共用电子对所形成的相互作用。
2、成键微粒： 原子
3、成键本质：原子间通过共用电子对所产生的强烈的相
互作用。
4、成键元素：一般非金属之间
部分金属与非金属之间
5、存在范围： 非金属单质(H2、O2 )、共价化合物(NH3、 CH 6、表示方法：H2O)、离子化合物(NaOH、 NH4Cl)
相同 不发偏生移
2负两、性个极成性键键原）：不子，同吸共引用电电一键值子子般原越的对情子大能况间，力下的形，电成偏不两负的移发同个性共（的生成差价电
共价键
键的极性越强
第二十五页，课件共有41页
氨分子中各原子均达稳定结构，为什么还 能与氢离子结合？
氮原子有孤对电子，氢离子有空轨道。
H
H
＋
﹕﹕ ﹕﹕
H ﹕N﹕＋ H+ → H ﹕N﹕ H 或
p—p σ键
第十八页，课件共有41页
H·+ ···C··l··
H····C··l··
p — s σ键
第十九页，课件共有41页
（2）π键：原子轨道以“肩并肩”方式相
互重叠导致电子在核间出现的概率增大而 形成的共价键
第二十页，课件共有41页
σ键的类型
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( 2s
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2pz )
4
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2pz )
这4个杂化轨 道分别沿四面体 的4个对称方向， 与氢原子形成4个
稳定的 s 键
12
固体物理导论
第 3 章 晶体结合与弹性常量
3.3 共价晶体
13
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
3
固体物理导论 第 3 章 晶体结合与弹性常量
3.3 共价晶体 氢分子相对于分立中性氢原子的能量
4
固体物理导论 第 3 章 晶体结合与弹性常量
3.3 共价晶体
2. 共价键的饱和性和方向性
饱和性是指一个原子只能形成一定数目的 共价键
例子 氮原子有7个电子：1s2, 2s2, 2p3
3 个 2p (px, py, pz) 电子 自旋未配对，它们可以与 其它原子形成3个共价键
9
固体物理导论
第 3 章 晶体结合与弹性常量
3.3 共价晶体
电子激发到高能态，单个碳原子的能 量升高，但是可以使碳原子形成更多的共 价键，在和其它原子结合时降低的能量完 全可以抵偿电子有 2s 能态激发到 2p 能态 时升高的能量
10
固体物理导论
第 3 章 晶体结合与弹性常量
3.3 共价晶体
碳原子的4个未配对电子：2s, 2px, 2py, 2pz
固体物理导论
第 3 章 晶体结合与弹性常量
3.3 共价晶体
理论上认为，4个未配对电子 2s, 2px, 2py, 2pz 轨道相互混合，重新组合成4个新的未配对 的 sp3 杂化轨道
1
1 2
( 2s
2px
2py
2pz )
2
1 2
( 2s
2px
2py
2pz )
3
1 2
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
3.3 共价晶体
轨道杂化
1s 2s 2p
碳原子有6个电子：1s2, 2s2, 2p2 ，共有2个未配 对电子，但碳原子在与其它原子结合的过程中，1 个 2s 电子常被激发到 2p 轨道，形成如下激发态
1s 2s 2p
这样4个价电子全变成未配对的电子，一个碳 原子便可以形成4个共价键，也满足 8-N 规则
7固体物理ຫໍສະໝຸດ 论第 3 章 晶体结合与弹性常量
3.3 共价晶体
方向性是指原子只在特定的方向上形成共 价键，一个原子在价电子波函数最大的方向上 形成共价键
例如 p 电子的波函数具有哑铃的形状， 便是在对称轴方向上形成共价键
由于共价键的方向 性，原子在形成共价键 时可以发生轨道杂化
8
固体物理导论 第 3 章 晶体结合与弹性常量
6
固体物理导论
第 3 章 晶体结合与弹性常量
3.3 共价晶体
饱和性
价电子壳层如果不到半满，能形成共 价键的数目与价电子相等；当价电子壳层 超过半满时，由泡利原理，部分电子必须 自旋相反配对，能形成共价键的数目少于 价电子数，对于 IV-VII 族元素依靠共价 键结合，共价键的数目满足 8-N 规则
3.3 共价晶体
成键态：两电子的自旋方向相反 反键态：两电子的自旋方向相同
2
固体物理导论
第 3 章 晶体结合与弹性常量
3.3 共价晶体
成键态的电子绝大部分分布于两氢核之间， 每个电子都为两氢原子所共有，依靠两电子的 负电把带正电荷的两氢核仅仅束缚在一起形成 稳定的共价键
反键态的两电子各自分布在两氢核的两侧， 不能使两个氢原子结合在一起
碳原子与4个氢原子形成加 CH4，碳原子 的3个 2p 轨道成相互垂直的哑铃状，而 2s 轨道
和氢原子的 1s 轨道则是球状
因此3个 2p 电子与氢的 1s 电子形成的价键 应相互垂直，而 2s 电子与氢的 1s 电子的价键 则可以在任何方位；但实验指出 CH4 的4个共 价键呈对称分布，为何？
11
5
固体物理导论 第 3 章 晶体结合与弹性常量
3.3 共价晶体 当两个氮原子沿着 z 轴方向靠近时，两个 pz 电子相 互交叠，交叠后的原子对称地分布在两氮原子连线的周围，
形成的共价键常称为 s 键
两 px 轨道交叠后的电子对称分布在 yz 平面的两侧， 这样的共价键常称为 p 键；其它两 py 电子同样形成一 个p键
固体物理导论
第 3 章 晶体结合与弹性常量
3.3 共价晶体
1. 氢分子中的共价键
氢原子：电子处于 1s
+
氢分子：两个电子的 1s 轨道发生 交叠，不再处于氢原子的 1s
分子轨道的波函数可选为原子波函数的线性 组合，有两种组合方式对应形成两个能级，分别 称为反键态
1
固体物理导论 第 3 章 晶体结合与弹性常量