高中 高二 化学选择性必修2 第三章 第二节 第2课时 分子晶体和共价晶体 教学课件

1、第三章 第二节 第2课时 分子晶体和共价晶体授课教师：余晓梅学 校：深圳科学高中人教版 选择性必修2思考与交流比较CO2和金刚石的一些物理性质和结构，试判断金刚石晶体是否属于分子晶体？熔点/状态（室温）CO256.2（在527KP下测得）气态金刚石3500固态共价晶体的定义：相邻原子间以共价键结合而形成的具有空间立体网状结构的晶体。 一、共价晶体的定义。原子共价键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D思考练习结构和性质特点：由于所有原子间均以共价键相结合，所以晶体中不存在单个分子，共价

2、键键能越大，晶体的熔点越高。除了金刚石，还有哪些物质属于共价晶体呢？让我们沿着元素周期表一起寻找。思考讨论(1)某些单质：以碳为中心，同主族向下：硅（Si）锗（Ge）和灰锡（Sn）等同周期向左、向右：硼（B） (2)某些非金属化合物： 二氧化硅(SiO2)、金刚砂（SiC）、氮化硅（Si3N4）等二、共价晶体的类别 科学研究表明，30 亿年前，在地壳下 200 km 左右的地幔中，处在高温、高压岩浆中的碳元素逐渐形成了具有正四面体结构的金刚石。火山爆发时，金刚石夹在岩浆中上升到接近地表时冷却，形成含有少量金刚石的原生矿床。金刚石具有诸多不同凡响的优良性质 熔点高，不导电，硬度极高。这些性质显然

3、是由金刚石的结构决定的。那么，金刚石具有怎样的结构呢?金刚石磨头金刚石钻石联想质疑10928共价键金刚石的立体网状结构探究一三、共价晶体的结构：金刚石的晶体结构碳原子都采取sp3杂化，109 28，三维骨架键能：347.7 kJ/mol（很大）键长：154 pm（很短）熔点很高：大于 3500 0C 硬度最大：摩氏 10 度 结构决定性质组装金刚石的立体网状球棍模型，并思考在金刚石晶体中碳原子的成键方式，以及金刚石的结构和性质的关系。学生活动三、共价晶体的结构：金刚石的晶体结构影响共价晶体物理性质的主要因素共价键金刚石晶体中，碳原子个数与C-C共价键个数之比是多少？1mol金刚石可以形成多少个

4、C-C共价键？思考讨论1 ：2 2NA三、共价晶体的结构：金刚石的晶体结构10928三、共价晶体的结构：金刚石的晶体结构金刚石晶体中，最小环上有多少个碳原子，是否在同一平面内？思考讨论6 不在同一平面 三、共价晶体的结构：金刚石的晶体结构在金刚石晶胞中，每个晶胞均摊到的碳原子数？思考讨论探究金刚石的晶胞结构：计算金刚石的密度探究二质量除以体积为密度晶胞的质量如何计算？每个晶胞均摊到的原子数？晶胞的体积如何计算？密度计算思考流程三、共价晶体的结构：金刚石的晶体结构思考讨论对比硅晶体和金刚石的结构异同点，分析金刚石和硅晶体熔点。四、共价晶体的性质上图硅晶胞中含有_个硅原子，硅原子采取_杂化方式8s

5、p3 硅晶体的结构晶体硅与金刚石的晶胞结构有什么不同点吗?性质上的什么不同点吗？思考讨论对比硅晶体和金刚石的结构异同点，分析金刚石和硅晶体熔点。四、共价晶体的性质原子半径：Si C硅晶体中共价键键长变长，键能变小金刚石比硅晶体的熔点更高和硬度更大共价晶体金刚石硅熔点/35001410硬度106.5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。思考探究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。分子晶体氧气氮气白磷水熔点/218.3210.144.20分子晶体硫化氢甲烷乙酸尿素熔点/85.6182.516.7132.7共价晶体金刚石碳化硅石英硅熔点/350027

6、0017101410硬度109.576.5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。四、共价晶体的性质晶体类型共价晶体分子晶体概念组成微粒 作用力熔沸点硬度相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结构原子共价键很大很大分子间以分子间作用力结合分子分子间作用力较小较小讨论总结对比共价晶体和分子晶体五、课堂小结结构性质决定用途决定反映反映材料王石墨烯科学前沿材料王石墨烯科学前沿碳原子的杂化方式？sp2杂化石墨炔结构和性质课外探究思考练习1下列关于共价晶体和分子晶体的说法不正确的是 ()A共价晶体硬度通常比分子晶体大B共价晶体的熔、沸点较高C分子晶体都不溶于水

7、D金刚石、水晶属于共价晶体2金刚石是典型的共价晶体。下列关于金刚石的说法中，错误的是 ()A晶体中不存在独立的“分子”B碳原子间以共价键相结合C是硬度最大的物质之一D化学性质稳定，即使在高温下也不会与氧气发生反应3氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂；立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如图所示，下列关于这两种晶体的说法正确的是 ()A六方相氮化硼与石墨一样可以导电B立方相氮化硼含有键和键，所以硬度大C两种晶体均为分子晶体D六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的 空间构型为平面三角形4单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据： 金刚石晶体硅晶体硼熔点/35001 6832 573沸点/5 1002 6282 823硬度107.09.5(1)晶体硼的晶体类型属于_晶体，理由是_。(2)已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如图)，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点上各有1个B原子。通