3.2.2共价晶体 课件-2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修2

该高中化学课件聚焦分子晶体与共价晶体，核心知识点包括共价晶体的概念、构成粒子、作用力、典型结构及物理性质，通过对比CO₂和SiO₂的熔点与状态导入，引导学生判断SiO₂是否为分子晶体，衔接分子晶体旧知，搭建学习支架。 其特色在于运用问题驱动（如金刚石晶胞中碳原子数计算）、结构模型分析（二氧化硅的sp³杂化与键角）和数据对比（分子晶体与共价晶体熔点硬度表），培养科学思维与化学观念。采用表格归纳晶体类型差异，学生能系统掌握知识，教师可直接用于教学提升效率。

分子晶体与共价晶体 第三章第二节 高中化学选择性必修2 揭阳第一中学 柯维臻 1 思考 CO2和SiO2的一些物理性质如下表所示，通过比较试判断SiO2晶体是否属于分子晶体？ 熔点/oC 状态（室温） CO2 -56.2 气态 SiO2 1723 固态 【结论】SiO2不是分子晶体。 【问题】那它是什么晶体呢？ 180º 109º28´ Si O 共价键 二氧化硅的晶体结构示意图 思考 共价晶体 共价晶体 1、认识共价晶体 （2）构成粒子： （3）粒子间的作用力： （1）概念：相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体。 原子 共价键 （4）常见的共价晶体 物质种类 实例 某些______________ 晶体硼、金刚石、晶体硅、晶体锗、灰锡等 某些______________ 碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)、二氧化硅（SiO2）等 单质 非金属化合物 1、认识共价晶体 （2）具有共价键的晶体叫做共价晶体。 判断下列说法是否正确： 错。只有原子形成的晶体不一定是共价晶体，比如晶体He、Ne、Ar、Kr等是分子晶体。 错。分子晶体如干冰CO2、冰等分子内可能含有共价键。 （1）只由原子形成的晶体一定是共价晶体。 练习 2、认识金刚石的晶体结构 109°28´ sp3 共价键 2 mol 【问题2】金刚石中，每个碳原子与多少个碳原子成键？碳原子采取什么杂化方式？ 【问题3】金刚石中，1 mol C 形成的共价键的物质的量是多少？ 【问题1】一个金刚石晶胞中，含有几个碳原子？ 8 正四面体 最小环为六元环 2、认识金刚石的晶体结构 2、认识金刚石的晶体结构 ②每个碳原子都采取_______； sp3杂化 ③所有的C—C键长相等，键角相等，键角为_________； 109°28' ④晶体中最小的碳环由___个碳组成，且_____同一平面内； 6 不在 ⑤C原子与C—C键数之比为 。 ①在金刚石晶体中每个碳原子周围紧邻的碳原子有　　个，形成正四面体结构； 4 1：2 ⑥每个碳原子可形成　　个六元环,每个C-C键可以形成 　个六元环。 6 12 3、认识二氧化硅的晶体结构 ①Si原子采取　 　杂化，正四面体内O—Si—O键角为 。  ②每个Si原子与相邻的 个O原子形成 个共价键，Si原子位于正四面体的中心,　O原子位于正四面体的顶角，同时每个O原子被　 个硅氧正四面体共用，每个O原子和 个Si原子形成 个共价键,晶体中Si原子与O原子个数比为 。  ③最小环上有 个原子,包括 个O原子和　 　个Si原子。  sp3 109°28' 4 4 2 2 2 1:2 12 6 6 低温石英晶体的空间结构模型 3、认识二氧化硅的晶体结构 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。 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)。 【思考】对比分子晶体和共价晶体的数据，共价晶体有何物理特性？为什么？ 某些分子晶体的熔点 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 某些共价晶体的熔点和硬度 原子晶体 金刚石 氮化硼 碳化硅 石英 硅 锗 熔点/℃ ＞3500 3000 2700 1710 1410 1211 硬度 10 9.5 9.5 7 6.5 6.0 4、共价晶体的物理性质 ①熔点很高 ②硬度很大 4、共价晶体的物理性质 【思考】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？ 共价晶体 金刚石 硅 锗 熔点/℃ ＞3 500 1 410 1 211 硬度* 10 6.5 6.0 金刚石、硅、锗的原子半径依次增大，键长依次增大，键能依次减小，熔点和硬度依次下降。 【变式训练】请同学们比较金刚石、碳化硅、晶体硅的熔点和硬度大小关系。 原子半径：C<Si，则键长：C-C < C-Si < Si-Si，故键能：C-C＞C-Si＞Si-Si，熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅。 4、共价晶体的物理性质 ①熔点很高 共价晶体中，原子间以共价键相结合，要使物质熔化就要克服共价键，需要很高的能量。 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。 ②硬度很大 ③一般不导电，但晶体硅是半导体 ④难溶于一般溶剂 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空间网状结构 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 很高 较低 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 归纳总结 $