人教版選擇性必修2網科學【備課無憂】2021-2022學年高二化學同步優質課件人教版選擇性必修2網科學第二節分子晶體與共價晶體3.2.2共價晶體第三章晶體結構與性質學習目標1.結合常見的共價分子的實例,認識物質的構成微粒、微粒間相互作用與物質性質的關系,培養宏觀辨識與微觀探析的核心素養。2.借助分子晶體、共價晶體等模型認識晶體的結構特點,培養證據推理與模型認知的核心素養。1.借助共價晶體等模型認識晶體的結構特點。3.學會比較晶體的熔、沸點。2.能應用共價晶體的相關知識解釋一些實驗現象或某些化學事實及其研究的應用價值。金剛石——鉆石的原身天然的金剛石經常呈現規則多面體的外形，這是金剛石微觀原子有序排列的宏觀表現金剛石的微觀結構是怎樣的？共價晶體正四面體最小環為六元環典型共價晶體1．金剛石109o28′①在晶體中每個碳原子以四個共價單鍵與相鄰的4個碳原子相結合，成為正四面體。②晶體中C-C-C夾角為109°28'，碳原子采取了sp3雜化。③最小環上有6個碳原子，最多4個碳原子在同一平面。④每個碳原子被12個六元環共用。⑤晶體中碳原子個數與C-C鍵數之比為1:(4×1/2)=1:2。⑥在一個晶胞中，碳原子位于立方體的8個頂點、6個面心以及晶胞內部4個，該晶胞中實際含有的碳原子數為8。金剛石的結構特征：在金剛石晶體里109o28′，三維骨架鍵能：347.7kJ/mol（很大）鍵長：154pm（很短）熔點很高：大于35000C

硬度最大：摩氏10度結構決定性質

金剛石的用途2．二氧化硅晶體

二氧化硅是自然界含量最高的固態二元氧化物，有多種結構，最常見的是低溫石英(α-SiO2)。低溫石英的結構中有頂角相連的硅氧四面體形成螺旋上升的長鏈，沒有封閉的環狀結構，這一結構決定了它具有手性。石英的左、右型晶體180o109o28′Sio共價鍵SiO2的結構特征：在SiO2晶體中①每個Si原子都采取SP3雜化和4個O原子形成4個共價鍵，每個Si原子周圍結合4個O原子；同時，每個O原子跟2個Si原子相結合。實際上，SiO2晶體是由Si原子和O原子按1：2的比例所組成的立體網狀的晶體。②最小的碳環是由6個Si原子和6個O原子組成的12元環。③1molSiO2中含4molSi—O鍵晶體SiO2的多種重要用途：制造：水泥、玻璃、人造寶石、單晶硅、硅光電池、芯片、光導纖維所有原子都以共價鍵相互結合形成三維的立體網狀結構的晶體叫共價晶體。整塊晶體是一個三維的共價鍵網狀結構，不存在單個的小分子，是一個“巨分子”。1.共價晶體的概念共價晶體2.構成共價晶體的微粒3.共價晶體的物理性質①熔點很高共價晶體中，原子間以較強的共價鍵相結合，要使物質熔化就要克服共價鍵，需要很高的能量。結構相似的共價晶體，原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，晶體的熔點越高。②硬度很大③一般不導電，但晶體硅是半導體④難溶于一般溶劑共價晶體構成粒子原子粒子間的作用力共價鍵

除了金剛石，還有哪些物質屬于共價晶體呢？讓我們沿著元素周期表一起尋找。4.常見的共價晶體②某些非金屬化合物：如碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)及氮化硅(Si3N4)等③極少數金屬氧化物，如剛玉(Al2O3)

①某些單質：以碳為中心，同主族向下：

硅（Si）鍺（Ge）和灰錫（Sn）等同周期向左、向右：

硼（B）高聚氮(1)SiO2是二氧化硅的分子式嗎？二氧化硅為共價晶體，晶體中不存在單個分子，其化學式為Si與O的最簡個數比，而不是分子式。(2)“具有共價鍵的晶體叫做共價晶體”這種說法對嗎？為什么？

不對。如HCl、H2O、CO2、CH3CH2OH分子中都有共價鍵，而它們都是分子晶體；如金剛石、晶體Si、SiC、SiO2中都有共價鍵，它們都是原子晶體；只有相鄰原子間以共價鍵相結合形成空間網狀結構的晶體才是原子晶體。思考與討論(3)觀察對比晶體硅、碳化硅，

并總結結構特征。晶體硅晶胞碳化硅晶胞

晶體硅晶體硅晶胞的每個頂點和面心均有1個Si原子，晶胞內部有4個Si原子，每個晶體硅晶胞中含有8個Si原子。碳化硅晶胞a.碳、硅原子都采取sp3雜化，C—Si鍵角為109°28′。b.每個硅(碳)原子與周圍緊鄰的4個碳(硅)原子以共價鍵結合成正四面體結構，向空間伸展形成空間網狀結構。c.最小碳環由6個原子組成且不在同一平面內，其中包括3個C原子和3個Si原子。d.每個SiC晶胞中含有4個C原子和4個Si原子。(4)怎么從原子結構的角度理解金剛石、硅

、鍺的熔點和硬度依次下降？

金剛石、硅

、鍺的鍵長依次增大，鍵能依次減小，熔點和硬度依次下降。原子半徑：Si>C鍵長C－CC－SiSi－Si變長，鍵能變Si晶體類型共價晶體分子晶體組成微粒

作用力熔沸點硬度溶解性導電性原子分子共價鍵分子間作用力很大較小很大較小不溶于任何溶劑部分溶于水不導電，個別為半導體固體和熔化狀態都不導電，部分溶于水導電(1)依據構成晶體的微粒和微粒間的作用力判斷。構成共價晶體的微粒是原子,微粒間的作用力是共價鍵;構成分子晶體的微粒是分子或原子(稀有氣體),微粒間的作用力是分子間作用力。(2)依據晶體的熔點判斷。共價晶體的熔點高,常在1000℃以上;而分子晶體熔點低,常在數百攝氏度以下甚至更低。(3)還可以依據晶體的硬度與機械性能判斷。共價晶體硬度大,分子晶體硬度小且較脆。(4)依據導電性判斷。分子晶體為非導體,但部分溶于水后能導電;原子晶體多數為非導體,但晶體硅、鍺是半導體。分子晶體和共價晶體的判斷方法1.不同類型的晶體熔、沸點：共價晶體>分子晶體理由：共價晶體的熔、沸點與共價鍵有關，分子晶體的熔、沸點與分子間作用力有關。共價鍵的作用力遠大于分子間作用力。2.晶體類型相同分子晶體、共價晶體的熔、沸點比較鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩定，物質的熔、沸點越高。①晶體的熔、沸點高低取決于共價鍵的鍵長和鍵能。②若沒有告知鍵長或鍵能數據時，可比較原子半徑的大小。一般原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，晶體的熔點就越高。

如比較金剛石、碳化硅、晶體硅的熔點高低：原子半徑：C<Si，則鍵長：C-C<C-Si<Si-Si，故鍵能：C-C<C-Si<Si-Si，熔點：金剛石>碳化硅>晶體硅。分子