3.2.2共价晶体 课件 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第二节 分子晶体与共价晶体 第2课时 共价晶体 1 新课导入 熔点/℃ 沸点/℃ -56.2 -78.5 熔点/℃ 沸点/℃ 1723 2230 干冰（CO2） 二氧化硅（SiO2） 同为第四主族元素的氧化物，两种晶体的熔沸点却相差很大，这是为什么呢？ 分子晶体 共价晶体 2 学习目标 1.知道共价晶体的结构特点，能借助共价晶体模型说明共价晶体中粒子间的相互作用。 2.能结合具体实例，说出共价晶体的粒子间与其性质（熔点、硬度等）的关系。 3 1.共价晶体的概念 相邻原子间以________相结合形成共价键三维骨架结构的晶体。 2.共价晶体的构成微粒及其相互作用 构成微粒：______ 微粒间作用力：________ 共价键 原子 共价键 共价晶体 知识点一 共价晶体的构成及物理性质 知识点一 4 3.共价晶体的物理性质 （1）共价晶体中，各原子均以共价键相结合，因此一般地，共价晶体的 熔点____，硬度____。 （2）结构相似的共价晶体，原子半径越小，键长越____，键能越____， 晶体的熔点越____。 （3）难溶于一般溶剂。 高 大 短 大 高 知识点一 5 4.常见的共价晶体 物质类别 实例 某些单质 金刚石 、硅 、硼 、锗 、灰锡 某些非金属氧化物 二氧化硅 某些化合物 碳化硅（ ，俗称金刚砂）、氮化硅 、氮化硼 等 极少数金属氧化物 Al2O3（刚玉） 知识点一 6 【问题探究】 1.怎样从原子结构的角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降？ 提示：金刚石、硅和锗均为共价晶体，原子半径： ，键长： ，键能： ，故三者的 熔点和硬度依次下降。 共价晶体 金刚石 硅 锗 熔点/℃ ＞3 500 1 410 1 211 硬度* 10 6.5 6.0 知识点一 7 2.根据下列物质的物理性质，你能判断出下列晶体的类型吗？ （1） 与金属 形成的 的熔点为 ，沸点为 。 （2）碳化铝，黄色晶体，熔点为 ，熔融态不导电。 （3）溴化铝，无色晶体，熔点为 ，熔融态不导电。 （4）硼，熔点为 ，沸点为 ，硬度大。 （5）氮化碳 的硬度比金刚石还大，不溶于水，也不导电。 提示：（1）分子晶体。（2）共价晶体。（3）分子晶体。 （4）共价晶体。（5）共价晶体。 知识点一 8 共价晶体和分子晶体的判断方法 （1）依据构成晶体的粒子和粒子间的作用力判断 构成共价晶体的粒子是原子，粒子间的作用力是共价键；构成分子晶体的 粒子是分子，粒子间的作用力是分子间作用力。 （2）依据晶体的熔点判断 共价晶体的熔点高，常在 以上；而分子晶体的熔点低，常在数百 摄氏度以下，甚至更低。 知识点一 9 （3）依据晶体的导电性判断 共价晶体多数为绝缘体，但晶体 、晶体 为半导体；分子晶体为绝缘 体，但部分分子晶体溶于水后能导电，如 晶体。 （4）依据晶体的硬度和机械性能判断 共价晶体的硬度大，机械强度高；分子晶体的硬度小且较脆。 知识点一 10 知识点二 1.金刚石 （1）在金刚石晶体中，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， 夹角为________，即金刚石中的碳采取____杂化轨 道形成共价键三维骨架结构。 <m></m> <m></m> 知识点二 典型共价晶体的结构特征 知识点二 12 12 （2）晶体中最小的碳环由___个碳原子构成，且不在同一平面内，最多有 ___个碳原子在同一平面。 （3）每个 占有___个C，每个C 形成4个 ，即C原子与 个数 之比为_____。 （4）每个C原子被____个六元环共用， 1个碳环平均占有的碳原子有_____个。 6 4 <m></m> 0.5 2 知识点二 13 2.二氧化硅 （1）二氧化硅晶体 ①1个 原子和__个 原子形成__个键，每个 原子和__个 原子结合。 4 4 2 ② 中含___ 。 ③最小环由___个 原子和___个 原子构成。 4 6 6 ④每个 原子被____个十二元环共用，每个 原子被___个十二元环共用。 12 6 知识点二 14 （2）低温石英 在低温石英的结构中，顶角相连的____________形成螺旋上升的长链，这 一结构决定了它具有______（左、右型），被广泛用作压电材料，如制作 石英手表。 硅氧四面体 手性 知识点二 15 课后小结 知识点二 3.金刚石的晶胞结构如图所示，回答下列问题。 （1）一个金刚石晶胞中含有___个碳原子。 8 （2）已知晶胞参数为 ，则金刚石的密度为 __________ （3）晶体中两个最邻近的碳原子之间的距离为_ ____ 。 <m></m> （4）若碳原子的半径为 ，则 、 的关系表达式为_