3.2分子晶体与原子晶体 第2课时 课件 2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

第三章 晶体结构与性质 第二节　分子晶体与原子晶体 （第2课时 共价晶体） 思考： 在金刚石晶体中，有独立存在的分子吗？形成晶体的微粒是什么？微粒间作用力是什么？ 1.定义：原子间以共价键相结合形成的空间网状结构的晶体 ①构成微粒是：原子 ②粒子间作用力：共价键（无分子间作用力） 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” 一、共价晶体 1.某些非金属单质 如：硼（B）、硅（Si）、锗（Ge）、金刚石（C）等 。 2.某些非金属化合物 如：金刚砂（SiC）、二氧化硅（SiO2）、氮化硼(BN)、AlN(氮化铝）、 Si3N4（氮化硅）、C3N4（氮化碳） 3.极少数金属氧化物，刚玉（Al2O3）等 2.共价晶体的类别 金刚石磨头 金刚石钻石 109º28´ 共价键 1.金刚石的立体网状结构 三、两种典型共价晶体的结构与组成特点 　 ①在金刚石晶胞中含有 个C，每个碳与 个相邻碳以__________ 结合，形成___________结构。 8 4 共价键 正四面体 ②键角为_______，碳原子采取了______杂 ③最小碳环由 个C组成且不在同一平面内， 每个C被 个最小环共用，每个环平均拥有 个C，平均拥有____个C-C键 ④1mol金刚石中含有的C-C共价键数____mol 109°28′ sp3 6 12 1/12 2 2 2.二氧化硅晶体 把金刚石晶体中的碳原子换为硅原子,每两个硅原子之间增加一个氧原子,即形成SiO2的晶体结构。 【课堂练习】 1.正误判断 ①凡是由原子构成的晶体都是原子晶体( ) ②原子晶体中只存在极性共价键，不可能存在其他的化学键( ) ③CO2和SiO2中化学键类型相同，晶体类型也相同( ) ④1 mol SiO2晶体中含4 mol Si—O键( ) ⑤互为同素异形体的单质的晶体类型一定相同( ) ⑥由于共价键的键能远大于分子间作用力，故原子晶体的熔点比分子晶体高( ) √ √ × × × × 2.最近科学家成功研制成了一种新型的碳氧化物，该化合物晶体与SiO2的晶体的结构相似，晶体中每个碳原子均以4个共价单键与氧原子结合，形成一种无限伸展的空间网状结构。下列对该晶体的叙述错误的是（ ） A.该晶体是原子晶体 B.该晶体中碳原子和氧原子的个数比为1∶2 C.该晶体中碳原子数与C—O键数之比为1∶2 D.该晶体中最小的环由12个原子构成 C 二氧化硅是自然界含量最高的固态二元氧化物，有多种结构，最常见的是低温石英(α­SiO2)。低温石英的结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链，没有封闭的环状结构，这一结构决定了它具有手性。 石英的左、右型晶体 石英晶体中的硅氧四面体相连构成的螺旋链 ①在晶体中，每个Si与____个O以共价键结合，形成 结构，每个正四面体占有___个Si， 个O，故SiO2晶体中Si与O之为 ，向空间扩展，形成空间网状结构②最小环上有 个原子（ 个Si和 个O）1molSiO2晶体中含___molSi-O键。 单个的SiO2分子存在。 4 正四面体 1 2 1：2 12 6 6 4 无 晶体SiO2的多种重要用途 制造： 水泥、玻璃、 人造宝石、单晶硅、硅光电池、芯片、 光导纤维 ①原子晶体中不存在单个的分子，其化学式不是分子式，仅表示该物质中原子个数比 ②由原子构成的晶体不一定是原子晶体，如稀有气体分子构成的晶体属于分子晶体 ③原子晶体中一定存在共价键，而物质中存在共价键的晶体不一定是原子晶体，如干冰中碳原子与氧原子之间存在共价键，但干冰是分子晶体 【反思小结】 对比分子晶体和共价晶体的数据，共价晶体有何物理特性？原因是什么？ 共价晶体熔化时破环共价键，共价键比分子间作用力强得多 三、共价晶体的物理性质 1.物理性质 ①熔点很高 ②硬度很大：金刚石是天然存在的最硬的物质 ③不溶于一般溶剂 ④延展性差，一般不导电，但晶体硅是半导体 2.共价晶体熔点和硬度的比较规律 结构相似的原子晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，对应共价晶体的熔沸点、硬度越大。 【课堂练习】1.下表是某些原子晶体的熔点和硬度，分析表中的数据，判断下列叙述正确的是( ) 原子晶体 金刚石 氮化硼 碳化硅 石