3.2.2共价晶体 课件 2024-2025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

第二节分子晶体与原子晶体第2课时共价晶体人教版

高二化学选择性必修二目录认识共价晶体及其结构特点一探究共价晶体的物理性质二人教版

高二化学选择性必修二学习目标1.通过认识共价晶体及其结构特点，能辨识常见的共价晶体，并能从微观角度分析共价晶体中各构成粒子之间的作用对共价晶体物理性质的影响。2.通过对典型共价晶体的分析探究，能利用共价晶体的通性推断常见的共价晶体，并能利用均摊法对晶胞进行分析。温故知新熔点/℃沸点/℃-56.2-78.5熔点/℃沸点/℃17232230干冰（CO2）二氧化硅（SiO2）同为第四主族元素的氧化物，两种晶体的熔点却相差很大，这是为什么呢？构成粒子分子原子共价键分子间作用力分子晶体共价晶体粒子间的相互作用熔点低熔点高任务一：认识共价晶体及其结构特点1.定义：原子间以共价键相结合形成的三维骨架结构的晶体一、共价晶体注意：共价晶体无分子式，化学式表示原子最简整数比。共价晶体粒子间作用力：构成粒子：任务一：认识共价晶体及其结构特点①某些非金属单质：如硼（B）、金刚石（C）、硅（Si）、锗（Ge）等。②某些非金属化合物：如二氧化硅（SiO2）、金刚砂（SiC）、氮化硼(BN)、Si3N4（氮化硅）、AlN(氮化铝）、C3N4（氮化碳）③极少数金属氧化物，刚玉（Al2O3）等2.共价晶体的类别

教材P82任务一：认识共价晶体及其结构特点【课堂练习】C1.下列直接由原子构成的一组物质是()①CO2

②SiO2

③晶体Si

④白磷⑤乙醇⑥Fe

⑦Na2O

⑧固态HeA.①②③④⑤⑧B.②③④⑥⑧C.②③⑧D.①②⑤⑦⑧任务一：认识共价晶体及其结构特点1.金刚石的三维骨架结构

二、两种典型共价晶体的结构与组成特点任务一：认识共价晶体及其结构特点①在金刚石晶胞中含有

个C，每个碳与

个相邻碳以__________结合，形成___________结构。②键角为_______，碳原子采取了______杂③最小碳环由

个C组成且不在同一平面内，

每个C被

个最小环共用④1mol金刚石中含有的C-C共价键数____mol⑤晶体中每个C参与了4条C—C键的形成，而在每条键中的贡献只有一半，故C原子与C—C键数之比为

____。84共价键正四面体109°28′sp361221:2任务一：认识共价晶体及其结构特点【思考】根据金刚石的结构，试分析金刚石熔点高、硬度大的原因？C—C键键长(pm)键能(kJ/mol)熔点(℃)硬度154347.7＞3500天然最大

金刚石晶体中C-C键键长短，键能大，并且共价键的数目非常多，断键需要大量能量，因此金刚石的熔点很高，硬度很大。任务一：认识共价晶体及其结构特点2.硅

相同点：结构同金刚石不同点：键长Si-Si>C-C共价晶体的r越小，键长越短，共价键键能越大，熔点越高，硬度越大熔沸点、硬度：C(金刚石)

>Si>Ge任务一：认识共价晶体及其结构特点

3.二氧化硅晶体

把金刚石晶体中的碳原子换为硅原子,每两个硅原子之间增加一个氧原子,即形成SiO2的晶体结构。任务一：认识共价晶体及其结构特点①硅原子采取

杂化，正四面体内O—Si—O键角为

。②每个硅原子与

个氧原子形成

个共价键，

原子位于正四面体

的中心，

原子位于正四面体的顶角，同时每个氧原子被

个硅氧

正四面体共用；每个氧原子与

个硅原子形成

个共价键，晶体中

硅原子和氧原子的个数比为

。③最小环上有

个原子，包括

个氧原子和

个硅原子。

④共价键：1mol二氧化硅中含有____molSi-O键。

⑤一个二氧化硅晶胞含有____个硅原子，____个氧原子。sp3

109°28′

44硅氧2221:212668164任务一：认识共价晶体及其结构特点晶体SiO2的多种重要用途

SiO2具有很多重要用途，是制造水泥、玻璃、单晶硅、硅光电池、芯片和光导纤维的原料。任务一：认识共价晶体及其结构特点【课堂练习】1.金刚石是典型的共价晶体，下列关于金刚石的说法错误的是()A.晶体中碳原子均采取sp3杂化B.碳原子间以共价键相结合C.金刚石是自然界中天然存在的硬度最大的物质D.化学性质稳定，即使在高温下也不会与氧气发生反应D任务二：探究共价晶体的物理性质对比分子晶体和共价晶体的数据，共价晶体有何物理特性？原因是什么？共价晶体熔化时破环共价键，共价键比分子间作用力强得多任务二：探究共价晶体的物理性质1.物理性质（由共价键强弱决定）

①熔点很高

②硬度很大：金刚石是天然存在的最硬的物质

③不溶于一般溶剂

④一般不导电，但晶体硅是半导体2.共价晶体熔点和硬度的比较规律

结构相似的共价晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，对应共价晶体的熔沸点、硬度越大。任务二：探究共价晶体的物理性质C、Si、Ge原子半径依次递增，C-C、C-Si、Si-Si、Ge-Ge键长依次递增，共价键越来越弱，熔沸点越来越低。不对。大多数分子晶体有共价键，部分离子晶体如NH4C1、NaOH、KNO3等，在阴阳离子的内部也含有共价键。任务二：探究共价晶体的物理性质3.分子晶体与共价晶体的比较晶体类型共价晶体分子晶体组成微粒

粒子间作用力结构特点三维骨架结构分子密堆积或非密堆积物理性质导电性决定熔沸点高低的因素原子分子共价键分子间作用力熔点高，硬度大，不溶于多数溶剂

不导电个别为半导体固体和熔化状态都不导电，部分溶于水导电共价键的强弱分子间作用力（包括氢键）的强弱熔沸点低，硬度小，相似相溶规律1.下列各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是()①SiO2和SO3

②晶体硼和HCl

③CO2和SO2

④晶体硅和金刚石

⑤晶体氖和晶体氮⑥硫黄和碘A.①②③ B.④⑤⑥C.③④⑥ D.①③⑤C【课堂练习】

巩固练习2.下列有关物质的熔点高低顺序正确的是()A.HF<HCl<HBrB.金刚石<碳化硅<晶体硅C.I2>SiO2D.H2O>H2S，SO2<SeO23.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