【化学课件】共价晶体 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2.pptx

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1、第二节分子晶体与共价晶体第2课时共价晶体第三章晶体结构与性质1.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 微粒之间的作用和对共价晶体物理性质的影响(重点)。2.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(重、难点)。知识回顾什么是分子晶体？分子晶体通常具有的物理性质？只含有分子的晶体；硬度小，熔、沸点低，不导电。下图为金刚石的结构，猜测是否为分子晶体？硬度大，构成微粒为原子。否，为共价晶体。一、共价晶体的概念及性质1.概念相邻原子间都以共价键结合，整个晶体是一个共价键三维骨架结构。2.粒子及粒子间的相互作用构成微粒：原子存在的作用力：共价键3.常见的

2、共价晶体与物质类别(1)某些非金属单质：晶体硼、晶体硅、晶体锗、金刚石等。(2)某些非金属化合物：碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)等。(3)某些氧化物：二氧化硅(SiO2)等。BC4.共价晶体的物理性质 熔、沸点很高；硬度很大(1)由于原子间以较强共价键相结合，熔化时破坏共价键需要很高的温度，所以熔点高。(2)结构相似，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔点越高。试分析原因？r与熔点关系？一、共价晶体的概念及性质1.正误判断(1)由原子直接构成的晶体一定是共价晶体(2)共价晶体在固态或熔化时均不导电(3)共价晶体由于硬度及熔、沸点都较高，故常温时不与其他物质反应(4

3、)二氧化硅和干冰虽然是同一主族的氧化物，但属于不同的晶体类型应用体验一、共价晶体的概念及性质应用体验2.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.共价晶体具有三维骨架结构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一、共价晶体的概念及性质应用体验3.下表是某些共价晶体的熔点和硬度，分析表中的数据，判断下列叙述正确的是构成共价晶体的原子种类越多，晶体的熔点越高构成共价晶体的原子间的共价键的键能越大，晶体的熔点越高构成共价晶体的原子半径越大，晶体的硬度越大构成共价晶体的原子半径越小，晶体的硬度越大A.B.C.D.共价晶体金刚石氮化硼碳化硅石英硅锗熔点/3 9003

4、 0002 7001 7101 4101 211硬度109.59.576.56.0一、共价晶体的概念及性质晶体熔、沸点和硬度的比较方法(1)先判断晶体类型。主要依据构成晶体的微粒及其微粒间的作用力。一般来说熔、沸点和硬度，共价晶体高于分子晶体。(2)对于同一类型的晶体共价晶体的熔沸点、硬度取决于共价键的强弱：r原子越小，键长越短，键能越大，共价键越强，熔点越高。分子晶体的熔、沸点高低取决于分子间作用力，分子间作用力与M有关，同时还要考虑分子极性及是否存在氢键。归纳总结一、共价晶体的概念及性质二、常见共价晶体的结构分析1.金刚石晶体每个C以共价单键对称地与相邻的4个C结合CCC夹角为10928思

5、考交流1.晶体中，C的杂化方式？2.最小碳环由多少个C组成？它们是否在同一平面内？3.C数与CC键数比为多少？4.每个C被多少个六元环共用，1个碳环占有的碳原子数为多少？sp3杂化6个C组成；不在同平面内，最多有4个C在同一平面。每个C形成4个CC，每个CC占有2个C，即C原子与CC数目之比为12。每个C被12个六元环共用，1个碳环占有的碳原子为0.5个。二、常见共价晶体的结构分析2.二氧化硅(1)二氧化硅晶体1个Si和 个O形成4个共价键，每个O和 个Si相结合。1 mol SiO2中含 mol SiO。最小环由 个Si和 个O构成。每个Si被 个12元环共用，每个O被 个12元环共用。42

6、466126(2)低温石英顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链，这一结构决定了它具有手性。二、常见共价晶体的结构分析应用体验1.正误判断(1)金刚石晶体中最小碳环是六元环，且6个碳原子在同一平面内(2)金刚石晶体中每个碳原子被12个碳原子环所共有，每个CC被6个六元环共用(3)1 mol金刚石晶体中含有4 mol碳碳键(4)1 mol二氧化硅晶体中含有4 mol硅氧键二、常见共价晶体的结构分析应用体验2.下列关于SiO2晶体空间结构的叙述正确的是A.最小的环上，有3个硅原子和3个氧原子B.最小的环上，硅原子数和氧原子数之比为12C.最小的环上，有6个硅原子和6个氧原子D.存在四面体结构单元，

7、O原子处于中心，Si原子处于4个顶角二、常见共价晶体的结构分析应用体验3.金刚石晶胞结构如图所示，回答下列问题。(1)一个金刚石晶胞中含有_个碳原子。(2)已知晶胞参数为a pm，则金刚石的密度为_ gcm3。(3)晶体中两个最近的碳原子之间的距离为_ pm。(4)碳原子的半径为r，则a、r有什么关系？8二、常见共价晶体的结构分析自我测试1.碳化硅(SiC)是一种晶体，具有类似于金刚石的结构，其中C原子和Si原子的位置是交替排列的。有下列三种晶体：金刚石晶体硅碳化硅，它们的熔点从高到低的顺序是A.B.C.D.自我测试2.美国LawrenceLivermore国家实验室(LLNL)的V.Lota

8、.C.S.Yoo和Cynn成功地在高压下将CO2转化为具有类似SiO2结构的共价晶体，下列关于CO2共价晶体的说法正确的是A.熔点：金刚石CO2共价晶体B.在一定条件下，共价晶体转化为CO2分子晶体是物理变化C.CO2的共价晶体中存在范德华力，每1 mol CO2共价晶体中含有2NA个键D.CO2的共价晶体中，每个C原子周围结合4个O原子，每个O原子与两个C原子相结合自我测试3.Ga和As均位于元素周期表第四周期，砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等，其晶胞结构如图所示，其中原子1的坐标为(0,0,0)，原子2的坐标为(1,1,1)。下列说法错误的是B.根据元素周期律，原子半径：GaAsC.GaAs的熔点为1 238，硬度大，晶体类型为共价晶体自我测试4.根据下表中三种物质(晶体)的熔点，简要解释熔点产生差异的原因：物质SiO2SiCl4SiF4熔点/1 7107090.2(1)SiO2和SiCl4：_。(2)SiCl4和SiF4：_。SiO2是共价晶体，微粒间作用力为共价键；SiCl4是分子晶体，分子间作用力为范德华力，故SiO2熔点高于SiCl4 SiCl4和SiF4均为分子晶体，分子间作用力均为范德华力，根据分子结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，可知SiCl4熔点高于SiF4本节内容结束