高中 高二 化學(xué)選擇性必修2 第三章 第二節(jié) 第2課時(shí) 分子晶體和共價(jià)晶體 教學(xué)課件

1、第三章 第二節(jié) 第2課時(shí) 分子晶體和共價(jià)晶體授課教師：余曉梅學(xué) 校：深圳科學(xué)高中人教版 選擇性必修2思考與交流比較CO2和金剛石的一些物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)，試判斷金剛石晶體是否屬于分子晶體？熔點(diǎn)/狀態(tài)（室溫）CO256.2（在527KP下測(cè)得）氣態(tài)金剛石3500固態(tài)共價(jià)晶體的定義：相鄰原子間以共價(jià)鍵結(jié)合而形成的具有空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。 一、共價(jià)晶體的定義。原子共價(jià)鍵下列有關(guān)共價(jià)晶體的敘述錯(cuò)誤的是()A共價(jià)晶體中，只存在共價(jià)鍵 B共價(jià)晶體具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)C共價(jià)晶體中不存在獨(dú)立的分子 D共價(jià)晶體熔化時(shí)不破壞共價(jià)鍵D思考練習(xí)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特點(diǎn)：由于所有原子間均以共價(jià)鍵相結(jié)合，所以晶體中不存在單個(gè)分子，共價(jià)

2、鍵鍵能越大，晶體的熔點(diǎn)越高。除了金剛石，還有哪些物質(zhì)屬于共價(jià)晶體呢？讓我們沿著元素周期表一起尋找。思考討論(1)某些單質(zhì)：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） (2)某些非金屬化合物： 二氧化硅(SiO2)、金剛砂（SiC）、氮化硅（Si3N4）等二、共價(jià)晶體的類別 科學(xué)研究表明，30 億年前，在地殼下 200 km 左右的地幔中，處在高溫、高壓巖漿中的碳元素逐漸形成了具有正四面體結(jié)構(gòu)的金剛石?；鹕奖l(fā)時(shí)，金剛石夾在巖漿中上升到接近地表時(shí)冷卻，形成含有少量金剛石的原生礦床。金剛石具有諸多不同凡響的優(yōu)良性質(zhì) 熔點(diǎn)高，不導(dǎo)電，硬度極高。這些性質(zhì)顯然

3、是由金剛石的結(jié)構(gòu)決定的。那么，金剛石具有怎樣的結(jié)構(gòu)呢?金剛石磨頭金剛石鉆石聯(lián)想質(zhì)疑10928共價(jià)鍵金剛石的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)探究一三、共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)：金剛石的晶體結(jié)構(gòu)碳原子都采取sp3雜化，109 28，三維骨架鍵能：347.7 kJ/mol（很大）鍵長(zhǎng)：154 pm（很短）熔點(diǎn)很高：大于 3500 0C 硬度最大：摩氏 10 度 結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)組裝金剛石的立體網(wǎng)狀球棍模型，并思考在金剛石晶體中碳原子的成鍵方式，以及金剛石的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系。學(xué)生活動(dòng)三、共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)：金剛石的晶體結(jié)構(gòu)影響共價(jià)晶體物理性質(zhì)的主要因素共價(jià)鍵金剛石晶體中，碳原子個(gè)數(shù)與C-C共價(jià)鍵個(gè)數(shù)之比是多少？1mol金剛石可以形成多少個(gè)

4、C-C共價(jià)鍵？思考討論1 ：2 2NA三、共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)：金剛石的晶體結(jié)構(gòu)10928三、共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)：金剛石的晶體結(jié)構(gòu)金剛石晶體中，最小環(huán)上有多少個(gè)碳原子，是否在同一平面內(nèi)？思考討論6 不在同一平面 三、共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)：金剛石的晶體結(jié)構(gòu)在金剛石晶胞中，每個(gè)晶胞均攤到的碳原子數(shù)？思考討論探究金剛石的晶胞結(jié)構(gòu)：計(jì)算金剛石的密度探究二質(zhì)量除以體積為密度晶胞的質(zhì)量如何計(jì)算？每個(gè)晶胞均攤到的原子數(shù)？晶胞的體積如何計(jì)算？密度計(jì)算思考流程三、共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)：金剛石的晶體結(jié)構(gòu)思考討論對(duì)比硅晶體和金剛石的結(jié)構(gòu)異同點(diǎn)，分析金剛石和硅晶體熔點(diǎn)。四、共價(jià)晶體的性質(zhì)上圖硅晶胞中含有_個(gè)硅原子，硅原子采取_雜化方式8s

5、p3 硅晶體的結(jié)構(gòu)晶體硅與金剛石的晶胞結(jié)構(gòu)有什么不同點(diǎn)嗎?性質(zhì)上的什么不同點(diǎn)嗎？思考討論對(duì)比硅晶體和金剛石的結(jié)構(gòu)異同點(diǎn)，分析金剛石和硅晶體熔點(diǎn)。四、共價(jià)晶體的性質(zhì)原子半徑：Si C硅晶體中共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)變長(zhǎng)，鍵能變小金剛石比硅晶體的熔點(diǎn)更高和硬度更大共價(jià)晶體金剛石硅熔點(diǎn)/35001410硬度106.5結(jié)構(gòu)相似的共價(jià)晶體，原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，晶體的熔點(diǎn)越高。思考探究對(duì)比分子晶體和共價(jià)晶體的數(shù)據(jù)，總結(jié)共價(jià)晶體的物理特性。分子晶體氧氣氮?dú)獍琢姿埸c(diǎn)/218.3210.144.20分子晶體硫化氫甲烷乙酸尿素熔點(diǎn)/85.6182.516.7132.7共價(jià)晶體金剛石碳化硅石英硅熔點(diǎn)/350027

6、0017101410硬度109.576.5與分子晶體相比，共價(jià)晶體中，由于各原子均以強(qiáng)的共價(jià)鍵相結(jié)合，因此一般熔點(diǎn)高，硬度大。四、共價(jià)晶體的性質(zhì)晶體類型共價(jià)晶體分子晶體概念組成微粒 作用力熔沸點(diǎn)硬度相鄰原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)原子共價(jià)鍵很大很大分子間以分子間作用力結(jié)合分子分子間作用力較小較小討論總結(jié)對(duì)比共價(jià)晶體和分子晶體五、課堂小結(jié)結(jié)構(gòu)性質(zhì)決定用途決定反映反映材料王石墨烯科學(xué)前沿材料王石墨烯科學(xué)前沿碳原子的雜化方式？sp2雜化石墨炔結(jié)構(gòu)和性質(zhì)課外探究思考練習(xí)1下列關(guān)于共價(jià)晶體和分子晶體的說(shuō)法不正確的是 ()A共價(jià)晶體硬度通常比分子晶體大B共價(jià)晶體的熔、沸點(diǎn)較高C分子晶體都不溶于水

7、D金剛石、水晶屬于共價(jià)晶體2金剛石是典型的共價(jià)晶體。下列關(guān)于金剛石的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是 ()A晶體中不存在獨(dú)立的“分子”B碳原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合C是硬度最大的物質(zhì)之一D化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，即使在高溫下也不會(huì)與氧氣發(fā)生反應(yīng)3氮化硼(BN)晶體有多種相結(jié)構(gòu)。六方相氮化硼是通常存在的穩(wěn)定相，與石墨相似，具有層狀結(jié)構(gòu)，可作高溫潤(rùn)滑劑；立方相氮化硼是超硬材料，有優(yōu)異的耐磨性。它們的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，下列關(guān)于這兩種晶體的說(shuō)法正確的是 ()A六方相氮化硼與石墨一樣可以導(dǎo)電B立方相氮化硼含有鍵和鍵，所以硬度大C兩種晶體均為分子晶體D六方相氮化硼晶體層內(nèi)一個(gè)硼原子與相鄰氮原子構(gòu)成的 空間構(gòu)型為平面三角形4單質(zhì)硼有無(wú)定形和晶體兩種，參考下表數(shù)據(jù)： 金剛石晶體硅晶體硼熔點(diǎn)/35001 6832 573沸點(diǎn)/5 1002 6282 823硬度107.09.5(1)晶體硼的晶體類型屬于_晶體，理由是_。(2)已知晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元是由硼原子組成的正二十面體(如圖)，其中有20個(gè)等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點(diǎn)，每個(gè)頂點(diǎn)上各有1個(gè)B原子。通