3.3.1 共价晶体和分子晶体（1）（教学课件）-高二化学同步精品课堂（沪科版2020选择性必修2）

第3课 共价晶体和 分子晶体 第1课时 第三章 晶体结构与性质 沪科版 选择性必修2 共价晶体 01 分子晶体 02 CONTENTS 目录 雪花 食盐 钻石 通过前面对于晶体与非晶体的学习，我们知道：雪花、食盐以及金刚石都是晶体； 那么，这些晶体有什么不同呢？ 新课导入 雪花 食盐 钻石 分子间作用力 分子晶体 静电作用力 共价键 离子晶体 水分子 钠离子、氯离子 碳原子 原子晶体 新课导入 干冰 熔点/℃ -56.2 (527 kPa) 沸点/℃ -78.5 二氧化硅 熔点/℃ 1 723 沸点/℃ 2 230 碳和硅元素同为第四主族的元素，从其形成的化合物外形来看，均为晶体，而两种晶体的熔沸点却相差很大，这是为什么呢？ 新课导入 共价晶体 PART 01 共价晶体 共价晶体的结构特点及物理性质 共价键 概念 相邻原子间以___________相结合形成共价键三维骨架结构的晶体。 构成微粒及微粒间作用 原子 共价键 构成微粒 微粒间作用 判断 方法 共价晶体 01 共价晶体 磞 刚玉 碳化硅 其他： 硅(Si)、金刚石(C) 、锗(Ge)等 其他： 七氧化二锰(Mn2O7) 、三氧化二铬(Cr2O3) 等 常见的共价晶体 某些单质 极少数金属氧化物 某些非金属化合物 其他： 二氧化硅(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)等 共价晶体 01 共价晶体 认识金刚石的晶体结构和性质：一个金刚石晶胞中，含有几个碳原子？ 探究二 顶点 顶点：8× ＝1 8 1 01 共价晶体 认识金刚石的晶体结构和性质：一个金刚石晶胞中，含有几个碳原子？ 探究二 面心 面心：6× ＝3 2 1 共价晶体 01 共价晶体 认识金刚石的晶体结构和性质：一个金刚石晶胞中，含有几个碳原子？ 探究二 体内：4 体内 共价晶体 01 共价晶体 认识金刚石的晶体结构和性质：一个金刚石晶胞中，含有几个碳原子？ 探究二 体内：4 顶点：8× ＝1 8 1 面心：6× ＝3 2 1 共计：1＋3＋4＝8 共价晶体 01 共价晶体 金刚石中，每个碳原子与多少个碳原子成键？碳原子采取什么杂化方式？ 探究二 每个碳原子与4个碳原子成键 109°28´ 碳原子采取sp3杂化方式 共价晶体 01 共价晶体 金刚石中，1 mol C 形成的共价键数目是多少？ 探究三 1 mol C 形成的共价键为2个碳原子共用，故共价键数目为0.5 mol 共价晶体 01 共价晶体 从金刚石结构的角度解释金刚石熔点高，硬度大的原因 探究四 C-C键参数 键长 154 pm 键能 347.7 kJ·mol-1 共价键数目 金刚石 熔点＞3 500 ℃ (高)，硬度大 (很短) (很高) (很多) 共价晶体 01 二氧化硅晶体中，每个硅原子均以4个__________对称地与相邻的___个氧原子相结合，每个氧原子与_____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_____个硅原子和______个氧原子，硅、氧原子个数比为_________。 二氧化硅晶体 共价键 4 2 6 6 1∶1 共价晶体 共价晶体 01 共价晶体 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，而没有封闭的环状结构，这一结构决定了它具有手性(左、右型)，被广泛用作压电材料，如制作石英手表。 二氧化硅晶体——低温石英 石英晶体中的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 共价晶体 01 二氧化硅晶体——重要用途 共价晶体 水泥 单晶硅 玻璃 单晶硅 制的芯片 硅太阳能 电池 二氧化硅 光导纤维 共价晶体 01 共价晶体 根据表中数据，归纳共价晶体的性质特点，并从结构角度解释原因 探究六 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 硅 锗 熔点/℃ ＞3 500 3 000 2 700 1 710 1 410 1 211 硬度* 10 9.5 9.5 7 6.5 6.0 *硬度是衡量固体软硬程度的指标。硬度有不同的标度，最普通的硬度标度是划痕硬度，即摩氏硬度，以固体互相刻画时出现刻痕的固体的硬度较低。 熔点高(通常＞1 000 ℃) 硬度大 非密堆积 原子通过共价键形成空间网状结构 共价晶体的性质特点 共价晶体的结构特点 共价晶体 01 晶体的类型 分子晶体 共价晶体 概念 以分子间作用力结合 相邻原子间以共价键结合 组成的粒子 分子 原子 作用力 分子间作用力 共价键 熔点 较低 较高 硬度 小 大 分子晶体和共价晶体对比 共价晶体 共价晶体 01 三种物质中，每个原子均以sp3杂化形式与相邻的四个原子形成σ键，整体上形