第3章 第2节 第二课时 共价晶体、分子晶体、晶体结构的复杂性(课件PPT)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中化学选择性必修2（鲁科版2019 SHD版）

第二课时　共价晶体、分子晶体、晶体结构的复杂性   (一)共价晶体 概念及特征 概念 相邻原子间以 结合而形成的具有空间 结构的晶体 成键微粒 ______ 共价键特征 __________________ 类别 金刚石、晶体硅、晶体锗、晶体硼、碳化硅、二氧化硅等 共价键 立体网状 有方向性和饱和性 原子 常见共价晶体的结构 类型 结构特点 碳原子的杂化方式 ____ 键角 109°28′ 空间结构 _________ 最小碳环上的碳原子数 ___ 碳原子数与C—C键个数之比 ______ 硅原子所连的氧原子数目 ____ 氧原子所连硅原子个数 ___ 晶体中硅原子与氧原子个数比 ______ 最小环上的原子数 ____ 续表 sp3 正四面体 6 1∶2 4 2 1∶2 12 物理性质 共价晶体具有 的熔点， 的硬度；对结构相似的共价晶体来说，原子半径 ， 键长 ，键能 ，晶体的熔点就越高 [微点拨] ①共价晶体直接由原子组成，所以其化学式不代表分子。 ②由于共价键具有方向性和饱和性，共价晶体中每个原子周围排列的原子的数目是有限的，故原子的排列不服从紧密堆积方式，而是排列较为松散。 续表 很高 很大 越小 越短 越大 (二)分子晶体 概念及特征 概念 分子之间通过 结合形成的晶体 微粒 分子 类别 非金属单质、非金属的氧化物和氢化物、多数有机化合物形成的晶体 常见共价晶体的结构 类型 单质碘 二氧化碳晶体 冰晶体 分子间作用力 常见共价晶体的结构 结构 特点 碘晶体的晶胞是一个 ，碘分子除了占据长方体的每个 _____外，在每个面上还有一个碘分子 干冰晶胞呈 ________型，其中二氧化碳分子因分子之间的相互作用，在晶胞中呈现 ________的排列 冰晶体主要是水分子依靠 _____而形成的。由于氢键具有一定的方向性，中央的水分子与周围 个水分子结合，边缘的 个水分子也按照同样的规律再与其他水分子结合，每个氧原子周围都有 个氢原子 续表 长方体 立方体 氢键 顶点 有规律 四 四 四 物理性质 ①分子晶体由于以比较弱的 相结合，因此一般熔点 ，硬度 。 ②对组成和结构 ，晶体中又不含氢键的分子晶体来说，随着相对分子质量的增大，范德华力 ，熔、沸点 ______ [微点拨] 稀有气体由单原子分子组成，其原子间没有化学键，所以其晶体是分子晶体。 [微辨析] ①CO2、SiO2虽然形式相同，但二者晶体类型不同，分别为分子晶体和共价晶体。 ②分子晶体三态变化时只破坏了分子间作用力；分解时破坏了分子内共价键。 续表 分子间作用力 较低 较小 相似 增大 升高 (三)晶体结构的复杂性 石墨 晶体结构 同层间结构 碳原子以 杂化形成共价键，每一个碳原子以 个共价键与另外三个原子相连。六个碳原子在同一个平面上形成了 _________的环，伸展成 结构 π键的形成情况 在同一平面的碳原子还各剩下一个2p轨道，并含有一个未成对电子形成 键 层与层之间的作用力 石墨晶体中网状的平面结构以 结合形成层状结构 sp2 3 正六边形 平面网状 π 范德华力 续 表 [新知探究(一)] 四种晶体类型的比较 [分析与推测能力] [情境质疑] 没有碳就没有生命，碳是生命世界的栋梁之材。纯净的、单质状态的碳有金刚石、石墨和C60(又称富勒烯或足球烯)，此外，还有C36、C70、C84、C240、C540、碳纳米管等。它们是碳的同素异形体。如图依次是C60、石墨和金刚石的结构图： 1．金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化方式分别是什么？ 提示：金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键(即C原子采取sp3杂化方式)，构成正