第三章 第二节 第2课时 共价晶体（课件PPT）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中化学选择性必修2（人教版2019 河北山东湖南海南专用）

第2课时 共价晶体 【四幻学习内容1 落实必备知识 一散点知识系统化 (一）共价晶体的结构和性质 构成微粒 原子 构成微粒及作 共价晶体 用力 微粒间的作用力 共价键 整块晶体是一个三维的共价键网状结构，不存在单 空间结构 个的小分子，是一个“巨分子” 续表 常见共价晶 某些单质 金刚石、硼、硅、锗、灰锡 共价晶体 体及类别 某些非金属化合物 二氧化硅、碳化硅、SiN4 ①共价晶体由于原子间以较强的共价键相结合，熔化时必 须破坏共价键，而破坏它们需要很高的温度，所以共价晶 共价晶体 体具有很高的熔点。 熔、沸点 ②结构相似的共价晶体，原子半径越小，键长越短，键 能越大，晶体的熔点越高 [微点拨] 共价晶体中都有共价键，但含有共价键的不一定是共价晶体，如CO2、 H2O等分子晶体中也含有共价键。 (二)常见的共价晶体 ①在晶体中，每个碳原子以4个共价单键对称地与相邻的4 个碳原子结合，成为正四面体。 金 刚 石 金刚石的品体结构 ②晶体中C一C一C夹角为10928′， 碳原子采取sp杂化。 ③最小环上有6个碳原子。 ①晶体中碳原了个数与CC锭数之比为1：4X}1:2 续表 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。在低温石英的结构中，顶角相连的硅氧四面体形成螺 旋上升的长链，这一结构决定了它具有手性（左右型） 二氧 结构 化硅 石英晶体中的硅氧四面体 石英的左、右型晶体 相连构成的螺旋链 用途 是制造水泥、玻璃、单晶硅、硅光电池、芯片和光导纤维的原料 续表 [微提醒 二氧化硅为共价晶体，晶体中不存在单个分子，其化学式为Sì与O的最 简原子个数比，而不是分子式。 [微思考割 1mol金刚石晶体中含有多少mol碳碳键？ 提示：2ol。金刚石中1个碳原子可以形成4个共价键，但是有一半 属于这个碳原子，即1mol金刚石中有2mol碳碳键。 [四层]学可内容 2强化关键能力 一新知学习个性化 [新知探究（一门 常见共价晶体的认识 [分析与推测能力 [情境质疑] 材料1 金刚石是典型的共价晶体，天然的金刚石经常呈现规则多面体的外形 (见下图)。 金刚石的多面体外形、晶体结构和晶胞示意图 材料2SO2是另一种典型的共价晶体。它是自然界含量最高 Si 的固态二元氧化物，熔点1713℃，有多种结构，最常见的是低温 石英（α-SO2)。遍布海滩河岸的黄沙、带状的石英刊矿脉、花岗石里 的白色晶体以及透明的水晶都是低温石英。其结构如图。 1.金刚石晶体中碳原子数和碳碳共价键数之比是多少？12g金刚石中C一C共价 键数是多少？为什么金刚石的熔点高、硬度大？ 提示：金刚石晶体中碳原子数和碳碳共价键数之比是1：2,12g金刚石晶体中 含有2NA个C一C共价键；金刚石晶品体中C一C共价键的键能很大，很难破坏， 因此，金刚石的熔点高、硬度大。 2.已知金刚石的品胞棱长为a,碳原子半径为r。a、r之间有什么关系？ 提示：2r=4X3a。 3.分析二氧化硅的结构模型，判断晶体中最小的环上有多少个原子？晶体中硅 原子和与硅原子直接相连的氧原子构成的空间结构是什么？60gSO2晶体中 SiO的数目是多少？ 提示：Si02晶体中最小环上有12个原子，其中有6个Si原子和6个0原子；晶体 中Si原子和其周围相连的4个氧原子形成正四面体结构；60gSiO2晶体中Si一O 的数目是4NA。 4.结合金刚石和二氧化硅的结构和性质，分析说明共价晶体的微观结构与分子 品体有哪些不同？ 提示：①构成粒子不同，共价晶体中只存在原子，没有分子；分子晶体存在 分子。②所含作用力不同，共价晶体中存在的是共价键：分子晶体中存在分 子间作用力。 [生成认知 1.金刚石和二氧化硅结构的比较 金刚石 SiO2 0 金刚石面心立方晶胞 SiO,晶胞示意图