3-2-2共价晶体 课件 2022-2023学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第三章 晶体结构与性质 第二节 分子晶体与共价晶体 第2课时 共价晶体 想 想 一 碳元素和硅元素处于元素周期表中同一主族，CO2和SiO2熔沸点为什么差距那么大？ 分子式 室温下状态 熔点/℃ 沸点/℃ CO2 气 态 －78.5 －56.6 SiO2 固 态 1723 2230 干冰 SiO2 碳元素和硅元素处于元素周期表中同一主族，CO2和SiO2熔沸点为什么差距那么大？ 干冰 SiO2 CO2 SiO2 构成粒子 粒子间 作用力 分子 范德华力 原子 共价键 强度：范德华力__共价键 < 熔沸点：CO2__SiO2 < 共价晶体 熔沸点是物质三态发生改变时的温度，物质固液气三态的改变本质上是微粒间的距离发生改变，而微粒间是存在相互作用的（如分子之间存在范德华力或氢键，原子间存在共价键，阴阳离子间存在离子键），微粒间的作用力越强，破坏这种作用所需的能量就越高，熔沸点也就越高。 二、共价晶体 1、概念： 相邻原子间以共价键相结合形成三维骨架结构的晶体。 注意：共价晶体中不存在单个分子，无分子式。 化学式表示原子最简整数比！ 具有共价键的晶体叫做共价晶体，这种说法对吗？ 不对，如干冰，冰等分子晶体也含有共价键。 书82页思考讨论（2）具有共价键的晶体叫做共价晶体，这种说法对吗？ 2、典型的共价晶体 (1)某些单质：金刚石、硼(B)、硅(Si)、锗(Ge)和灰锡(Sn)等 (2)某些非金属化合物： 碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)等 (3)极少数金属氧化物：刚玉(Al2O3) Al2O3有α型和γ型两种结构，α-Al2O3属于共价晶体，俗称刚玉。 常见的金属锡是白锡（锡），在低于13.2℃开始转变为它的同素异形体灰锡（锡），但转变速度很慢，要冷到-30～-40℃才达到最大的转变速度。当锡（密度7.298克/厘米)转变为锡（密度5.846克/厘米）时,体积增大约20%，便崩碎成粉末。白锡是金属晶体。 γ-Al2O3属于离子晶体，但在第三节过渡晶体中介绍Al2O3属于离子晶体到共价晶体之间的过渡晶体，由于偏向共价晶体而认为Al2O3属于共价晶体。 1、结合表格和已有知识，分析共价晶体有哪些物理特性？ 某些共价晶体的熔点和硬度 原子晶体 金刚石 氮化硼 碳化硅 石英 硅 锗 熔点/0C ＞3550 3000 2700 1710 1410 1211 硬 度 10 9.5 9.5 7 6.5 6.0 熔点很高、硬度很大 2、怎样从原子结构角度理解金刚石、碳化硅、晶体硅的熔点和硬度依次下降？ 从碳到硅，原子半径增大，C—C、C—Si、Si—Si的键长依次增大，键能依次减小，共价晶体熔化时破坏的是共价键，所以，金刚石、碳化硅、晶体硅的熔点和硬度依次下降。 3、共价晶体的物理性质 (1)熔点很高 结构相似的共价晶体，原子半径越小，键长越短，共价键键能越大，晶体的熔点越高。 (2)硬度很大 (3)一般不导电，但晶体硅是半导体 (4)难溶于一般溶剂 分子晶体与共价晶体的比较 晶体类型 共价晶体 分子晶体 概念 组成微粒 作用力 熔沸点 硬度 溶解性 导电性 相邻原子间以共价键相结合而形成三维骨架结构 只含分子的晶体 原子 分子 共价键 分子间作用力 很大 较小 很大 较小 不溶于任何溶剂 部分溶于水 不导电，个别为半导体 固体和熔化状态都不导电，部分溶于水导电 1、有下列几种晶体: A.干冰 B.冰 C.水晶 D.金刚石 (1) 属于共价晶体的是　　　　　（填序号，下同）。 (2) 属于分子晶体的是　　　　　　。  (3) 含化学键且受热熔化时化学键不发生变化的晶体 是　　　　　　，受热熔化时需克服共价键的晶体 是　　　　　　。   (4) 晶体中存在氢键的是　　　。 (5) 晶体堆积方式密堆积的是　　　　。   A、B C、D A、B C、D B A 共价键具有方向性和饱和性， 共价晶体属于非密堆积。 ——依据组成晶体的粒子和粒子间的作用力判断 归纳总结 比较晶体的熔、沸点和硬度 判断 晶体的类型 共价晶体 分子晶体 ＞ 判断 键能的大小 原子半径越小，键长越短，键能越大，熔点越高 判断 分子间作用力 的大小 有氢键 只有 范德华力 ＞ 相对分子质量越大，熔点越高 氢键越多，熔点越高 2、下列晶体性质的比较中错误的是(　　) A．熔点：金刚石 > 碳化硅 > 晶体硅 B．沸点：NH3 > PH3 C．硬度：白磷 > 冰 > 二氧化硅 D．熔点：SiI4 > SiBr4 > SiCl4 C 4、根据下表中三种物质(晶体)的熔点，简要解释熔点产生差异的原因：