3.2.2共价晶体 课件-2026-2027学年高二下学期化学人教版选择性必修2

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 非洲之星第Ⅰ(Cullian Ⅰ) 镶在英国国王的权杖上 CO2熔点约为-56.6℃(在527 kPa压力下) SiO2熔点约为 1723℃ 碳元素和硅元素处于元素周期表中同一主族，为什么CO2晶体的熔点与SiO2差距很大 干冰的晶体结构 180º 109º28´ Si O 共价键 二氧化硅晶体结构示意图 干冰 二氧化硅 1.构成以上晶体的粒子是什么? 2.粒子间通过什么样的作用力联系在一起? CO2分子 Si原子和O原子 分子间作用力(范德华力) 极性共价键 1、定义：原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体 2、构成粒子： 3、粒子之间的作用： 气化或熔化时破坏的作用力： 原子 共价键 共价键 一、概念和性质 某些共价晶体的熔点和硬度 共价晶体 金刚石 碳化硅 氧化铝 石英 硅 锗 熔点℃ 3550 2600 2030 1710 1415 1211 硬度° 10 9.5 9 7 6.5 6.0 为什么共价晶体的熔点高、硬度大？怎样理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降? 4、物理性质： 熔沸点高，硬度大(共价键键能越大，熔沸点越高，硬度越大)，难溶于一般溶剂 5、常见共价晶体 (1)某些非金属单质：硼（B）、 硅（Si）、锗（Ge）、 金刚石（C）等 (2)某些非金属化合物： SiC、BN等 (3)某些氧化物：SiO2、 刚玉(ɑ-Al2O3)等 ①每个C周围有 个C， 围成空间 图形 C的杂化轨道类型是 ； ②1 mol金刚石中含 mol共价键 ③最小碳环为 且不共面 4 正四面体 sp3杂化 2 六元环 二、典型的共价晶体 1.金刚石 ④一个晶胞中平均含有 个原子 8 二、典型的共价晶体 1.金刚石 8×1/8+6×1/2+4=8 二氧化硅是自然界含量最高的固态二元氧化物，有多种结构，最常见的是低温石英(α­SiO2)。低温石英的结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链，没有封闭的环状结构，这一结构决定了它具有手性。 石英的左、右型晶体 用途：制造水泥、玻璃、人造红宝石、单晶硅、硅光电池、芯片和光导纤维的原料 利用金刚石的结构来推断SiO2的空间结构 晶体硅结构 二氧化硅晶体结构 金刚石结构 金刚石与硅的结构类似 11 ①每个Si周围有 个O， 每个O周围有 个Si ②Si周围的Si围成空间 图形 ③1mol SiO2中共价键为 mol Si-O键 ④最小环上有 个原子 4 2 正四面体 4 12 2.二氧化硅 硅和氧原子教师在图上画 12 结构相似的原子晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体熔点越高，硬度越大，金刚石 ＞晶体硅＞晶体锗 1、怎样从原子结构角度理解金刚石、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。如HCl、H2O、CO2、CH3CH2OH分子中都有共价键，而它们都是分子晶体；如金刚石、晶体Si、SiC、SiO2中都有共价键，它们都是原子晶体；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。 【思考与讨论】 小结1：判断晶体类型的方法 1、依据组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，原子间的作用力是共价键，构成分子晶体的粒子是分子，分子之间的作用力是分子间作用力。 2、依据物质的分类判断 3、依据晶体的熔点判断：共价晶体的熔点高，一般在1000℃以上，分子晶体的熔点低，常在几百度以下甚至更低 4、依据硬度和机械性能判断：共价晶体硬度大，分子晶体硬度小 1.分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型： A、碳化铝，黄色晶体，熔点2200℃，熔融态不导电________ B、溴化铝，无色晶体，熔点98 ℃，熔融态不导电________ C、五氟化钒，无色晶体，熔点19.5℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中_______________ 课 堂 练 习 (1).分子晶体中一定存在共价键。 (　　) (2).干冰升华的过程中破坏了共价键。(　　) (3).二氧化硅和干冰虽然是同一主族元素形成的氧化物,但属于不同的晶体类型。(　　) (4).分子晶体的熔、沸点比较低,共价晶体的熔、沸点比较高。(　　) (5).含有共价键的晶体都是共价晶体。(　　) (6).SiO2是二氧化硅的分子式。(　　) 2、判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) √ 　　 √ 　　 × × × × 3、下列说法中，正确的是( ) A. 分子晶体一定存在分子间作用力和共价键 B. 分子晶体的熔点一般比共价晶体的熔点高 C. 稀有气体形成的晶体属于分子晶体 D. CO2 晶体是分子晶体，可推测 SiO2 晶体也是分子晶体 4、氮化硅(Si3N4)是一种新型的耐高温耐磨材料，在工业上有广泛的应用，它属于( ) A.原子晶体 B.分子晶体 C.金属晶体 D.离子晶体 C A 本节课到此结束 $