第三章 第二节 第2课时 共价晶体-2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2课件

第三章 晶体结构与性质 第2节 分子晶体与共价晶体 第2课时 共价晶体 1 干冰 水晶 分子式 室温下状态 熔点/℃ 沸点/℃ CO2 气 态 －78.5 －56.6 SiO2 固 态 1723 2230 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？ 2 晶体 干冰（CO2） 水晶（SiO2） 构成粒子 分子 原子 熔化、气化时克服的作用力 范德华力 共价键 共价键的强度远大于范德华力，因此，SiO2的熔沸点远高于CO2。 3 PART 01 共价晶体 4 01 共价晶体 一、共价晶体 1.概念 所有原子都以共价键相互结合形成共价键三维骨架结构的晶体。 注意： ①共价晶体中不存在分子，没有分子式，其化学式表示各原子个数的最简整数比。 如，SiO2是二氧化硅的化学式，但不是分子式。 ②共价晶体并不是含有共价键的晶体，很多分子晶体中也含有共价键。 5 01 共价晶体 一、共价晶体 2.典型的共价晶体 ①部分非金属单质 如金刚石、硼(B)、硅(Si) ②极少数金属单质 如锗(Ge)和灰锡(Sn) ③部分非金属化合物 如SiC、SiO2、BN、Si3N4 ④极少数金属化合物 如刚玉(α-Al2O3) 说明：Al2O3有α型和γ型两种常见结构，α-Al2O3属于共价晶体，俗称刚玉，γ-Al2O3属于离子晶体。 6 01 共价晶体 二、共价晶体的物理性质 共价晶体的熔点很高，硬度很大。因为共价晶体在熔化的过程中要克服共价键，而共价键的强度很大。 从表中数据可知，金刚石、碳化硅、硅的熔点和硬度逐渐降低，如何从结构上解释？ 7 01 共价晶体 二、共价晶体的物理性质 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，所以，金刚石、碳化硅、晶体硅的熔点和硬度依次下降。 8 01 共价晶体 二、共价晶体的物理性质 1.熔点 共价晶体具有很高的熔点。 对于结构相似的共价晶体，其成键原子的半径越小，键长越短，共价键的键能越大，晶体的熔点越高。 2.硬度 共价晶体的硬度很大。 9 01 共价晶体 二、共价晶体的物理性质 3.溶解性 共价晶体难溶于一般溶剂。 4.导电性 共价晶体一般不导电（硅为半导体），熔融后也不导电。 10 01 共价晶体 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 所有原子都以共价键相互结合形成共价键三维骨架结构的晶体 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 难溶于一般溶剂 部分溶于水 固体、熔熔融态均不导电，个别为半导体 固体和熔化状态都不导电，部分溶于水导电 11 01 共价晶体 例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) 晶体堆积方式为密堆积的是　　　　。   A、B C、D A、B C、D B A 共价键具有方向性和饱和性， 共价晶体均属于非密堆积。 12 01 共价晶体 例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 晶体熔沸点大小的比较归纳： ①先判断晶体类型，共价晶体的熔沸点大于分子晶体。 ②结构相似的共价晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，熔沸点越高。 ③结构相似的分子晶体，氢键越多，熔沸点越高，若均无氢键，则相对分子质量越大，范德华力越大熔沸点越高。 13 01 共价晶体 例3.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： (1)SiO2和SiCl4：____________________________________________________________________________________________________。 (2)SiCl4和SiF4：___________________________________________________________________________________________________________________________________。 物质 SiO2 SiCl4 SiF4 熔点/