2018-2019学年鲁科版选修3 第3章 第3节 原子晶体与分子晶体 学案
2018-2019学年鲁科版选修3 第3章  第3节  原子晶体与分子晶体 学案第2页

  

  (1)金刚石

  在晶体中,碳原子以sp3杂化轨道与周围_4_个碳原子以共价键相结合,C-C键间的夹角为109.5°。

  (2)二氧化硅

  硅、氧原子个数比为1∶2。

  5.原子晶体的物理性质

  根据下表中有关数据分析,并填写表下面的空白。

晶体 键能/kJ·mol-1 熔点/℃ 硬度 金刚石 (C-C)347 3 350 10 碳化硅 (C-Si)301 2 600 9 晶体硅 (Si-Si)226 1 415 7   

  (1)键能:C-C>C-Si>Si-Si;熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅;硬度:金刚石>碳化硅>晶体硅(用">"或"<"填空)。

  (2)规律:原子晶体具有很高的熔点,很大的硬度;对结构相似的原子晶体来说,原子半径越小, 键长越短,键能越大,晶体的熔点就越高。

  [特别提醒] 

  (1)1个C原子形成4个C-C键,每个C-C键被两个C原子共用,故每个C原子占用C-C键数目为4×=2,即1 mol金刚石含有2 mol C-C键。

  (2)金刚石晶体中最小环上有6个碳原子,SiO2晶体中最小环上有12个原子(6个O原子和6个Si原子)。

  

  1.根据金刚石的结构特点,你能分析其硬度大的原因是什么吗?

  提示:在金刚石晶体内部,每个碳原子都与周围的4个碳原子紧密结合,形成一种致密的三维结构,破坏这种三维结构中的C-C共价键需要很高的能量,所以金刚石的硬度很大。

2.从金刚石的结构出发,分析晶体硅、碳化硅的结构是怎样的?