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 核心素养 1.能够从化学键的特征，分析理解共价晶体的物理特性，比较晶体的熔、沸点。 2.以金刚石、硅、二氧化硅为例掌握共价晶体的结构特点。 知识回顾 什么是分子晶体？分子晶体通常哪些物理性质？ 只含有分子的晶体；硬度小，熔、沸点低，不导电。 下图为金刚石的结构，猜测是否为分子晶体？ 否，构成晶体的微粒为原子。而构成分子晶体的微粒是分子 像这样由原子之间以共价键相结合形成的具有空间网状结构的晶体 一、共价晶体 1.概念： 相邻原子之间以共价键相结合形成的具有空间网状结构的晶体。(也称为原子晶体) 构成粒子 共价晶体 原子 粒子间的作用力 共价键 注意： ①并非所有的由原子构成的晶体都是共价晶体，如稀有气体； ②共价晶体熔化时破坏共价键，所以熔沸点很高，硬度很大； ③具有共价键的晶体不一定是共价晶体。 金刚石结构示意图 2.构成粒子及作用力 3.常见的共价晶体 （1）部分单质 （2）部分非金属化合物 金刚石、石墨、硼(B)、硅(Si)、锗(Ge) 和灰锡(Sn)等。 碳化硅(SiC，俗称金刚砂)、二氧化硅(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)等 （3）极少数金属化合物 刚玉(Al2O3)、氮化铝（AlN)、七氧化二锰(Mn2O7) 、三氧化二铬(Cr2O3)等 1．下列晶体中①SiO2　②CO2　③P4　④晶体硅　⑤H2SO4　⑥P2O5　⑦SO3　⑧SiC　⑨冰醋酸　⑩金刚石，属于共价晶体的一组是(　　)A．①③④⑤⑥⑩ B．①④⑧⑩ C．③④⑧⑨⑩ D．全部2．下列有关共价晶体的叙述错误的是(　　)A．共价晶体中，只存在共价键 B．共价晶体具有空间网状结构C．共价晶体中不存在独立的分子 D．共价晶体熔化时不破坏共价键 课堂练习 B D 4.共价晶体的物理性质 对比分子晶体和共价晶体的数据，总结共价晶体的物理特性。 思考讨论 ②结构相似的共价晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔点越高。 ①与分子晶体相比，共价晶体中，由于各原子均以强的共价键相结合，因此一般熔点高，硬度大。 分子晶体 氧气 氮气 白磷 水 熔点/℃ －218.3 －210.1 44.2 0 分子晶体 硫化氢 甲烷 乙酸 尿素 熔点/℃ －85.6 －182.5 16.7 132.7 共价晶体 金刚石 碳化硅 石英 硅 熔点/℃ ＞3500 2700 1710 1410 硬度 10 9.5 7 6.5 思考与交流 1.从原子结构的角度理解金刚石、硅、锗的熔点和硬度依次下降。 碳、硅和锗的原子半径逐渐增大，C—C、Si—Si、Ge—Ge的键长依次增大，键长越短，键能越大，破坏共价键需要能量逐渐增多，所以，金刚石、晶体硅和锗的熔点和硬度依次下降。 2.“具有共价键的晶体叫做共价晶体”，这种说法对吗？为什么？ 不对。CO2分子中有共价键，是分子晶体；只有相邻原子间以共价键相结合形成空间网状结构的晶体才是共价晶体。 共价晶体是由共价键结合而成且形成晶体的微粒必需是原子 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 分子间以分子间作用力结合 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 3.下列关于共价晶体和分子晶体的说法中，不正确的是(　　) A．共价晶体的硬度通常比分子晶体的大 B．共价晶体的熔、沸点较高 C．有些分子晶体的水溶液能导电 D．金刚石、水晶和干冰都属于共价晶体 课堂练习 D 二、常见共价晶体的结构分析 物质 金刚石 二氧化硅 晶体 结构 结构 特点 ①碳原子采取 杂化，每个碳原子以 个共价单键对称地与相邻的 个碳原子相结合，形成 。 ②晶体中C—C—C夹角为 。 ③最小环上有 个碳原子。 ④1mol晶体中有 C—C键。 ⑤1个晶胞中有 个碳原子。 ①每个硅原子均以 个共价键对称地与相邻的 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。 ②硅、氧原子个数比为 。 ③最小的环上有 个硅原子和 个氧原子。 ④1molSiO2中有 Si—O键。 sp3 4 4 正四面体结构 109°28′ 6 2mol 8 4 4 2 1∶2 6 6 4mol 4．下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是（ ） A．最小的环上，有3个Si原子和3个O原子 B．最小的环上，Si和O原子数之比为1：2 C．最小的环上，有6个Si原子和6个O原子 D．存在四面体结构单元，O处于中心，Si处于4个顶角 5. 根据下列性质判断，属于共价晶体的物质是（ ） A. 熔点为2700 ℃，导电性好，延展性强 B. 无色晶体，熔点为3500 ℃，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂 C. 无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点为800 ℃，熔化时能导电 D. 熔点为－56.6 ℃，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电 B 课堂练习 C C 6.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 课堂练习 课堂总结 本节课你学到哪些知识？ 作业：1.完成教材P85 T2、4、5、7 2.课后阅读优化学案与本节相关核心 突破内容 3.完成优化学案P110-111试题 $$