【公開(kāi)課】分子晶體與原子晶體+第2課時(shí)課件高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)分子晶體與原子晶體（第2課時(shí)共價(jià)晶體）

思考：在金剛石晶體中，有獨(dú)立存在的分子嗎？形成晶體的微粒是什么？微粒間作用力是什么？1.定義：原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體①構(gòu)成微粒是：原子②粒子間作用力：共價(jià)鍵（無(wú)分子間作用力）③結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：整塊晶體是一個(gè)三維的共價(jià)鍵網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，是一個(gè)“巨分子”一、共價(jià)晶體1.某些非金屬單質(zhì)

如：硼（B）、硅（Si）、鍺（Ge）、金剛石（C）等。2.某些非金屬化合物

如：金剛砂（SiC）、二氧化硅（SiO2）、氮化硼(BN)、AlN(氮化鋁）、Si3N4（氮化硅）、C3N4（氮化碳）3.極少數(shù)金屬氧化物，剛玉（Al2O3）等2.共價(jià)晶體的類(lèi)別金剛石磨頭金剛石鉆石109o28′共價(jià)鍵1.金剛石的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)三、兩種典型共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)與組成特點(diǎn)

①在金剛石晶胞中含有

個(gè)C，每個(gè)碳與

個(gè)相鄰碳以__________結(jié)合，形成___________結(jié)構(gòu)。84共價(jià)鍵正四面體②鍵角為_(kāi)______，碳原子采取了______雜③最小碳環(huán)由

個(gè)C組成且不在同一平面內(nèi)，

每個(gè)C被

個(gè)最小環(huán)共用，每個(gè)環(huán)平均擁有

個(gè)C，平均擁有____個(gè)C-C鍵④1mol金剛石中含有的C-C共價(jià)鍵數(shù)____mol109°28′sp36121/1222

2.二氧化硅晶體

把金剛石晶體中的碳原子換為硅原子,每?jī)蓚€(gè)硅原子之間增加一個(gè)氧原子,即形成SiO2的晶體結(jié)構(gòu)?！菊n堂練習(xí)】1.正誤判斷①凡是由原子構(gòu)成的晶體都是原子晶體()②原子晶體中只存在極性共價(jià)鍵，不可能存在其他的化學(xué)鍵()③CO2和SiO2中化學(xué)鍵類(lèi)型相同，晶體類(lèi)型也相同()④1molSiO2晶體中含4molSi—O鍵()⑤互為同素異形體的單質(zhì)的晶體類(lèi)型一定相同()⑥由于共價(jià)鍵的鍵能遠(yuǎn)大于分子間作用力，故原子晶體的熔點(diǎn)比分子晶體高()√√××××2.最近科學(xué)家成功研制成了一種新型的碳氧化物，該化合物晶體與SiO2的晶體的結(jié)構(gòu)相似，晶體中每個(gè)碳原子均以4個(gè)共價(jià)單鍵與氧原子結(jié)合，形成一種無(wú)限伸展的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。下列對(duì)該晶體的敘述錯(cuò)誤的是（

）A.該晶體是原子晶體

B.該晶體中碳原子和氧原子的個(gè)數(shù)比為1∶2

C.該晶體中碳原子數(shù)與C—O鍵數(shù)之比為1∶2D.該晶體中最小的環(huán)由12個(gè)原子構(gòu)成C

二氧化硅是自然界含量最高的固態(tài)二元氧化物，有多種結(jié)構(gòu)，最常見(jiàn)的是低溫石英(α-SiO2)。低溫石英的結(jié)構(gòu)中有頂角相連的硅氧四面體形成螺旋上升的長(zhǎng)鏈，沒(méi)有封閉的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)決定了它具有手性。石英的左、右型晶體石英晶體中的硅氧四面體相連構(gòu)成的螺旋鏈①在晶體中，每個(gè)Si與____個(gè)O以共價(jià)鍵結(jié)合，形成

結(jié)構(gòu)，每個(gè)正四面體占有___個(gè)Si，

個(gè)O，故SiO2晶體中Si與O之為

，向空間擴(kuò)展，形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)②最小環(huán)上有

個(gè)原子（

個(gè)Si和

個(gè)O）1molSiO2晶體中含___molSi-O鍵。

單個(gè)的SiO2分子存在。4正四面體121：212664無(wú)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(dǎo)纖維①原子晶體中不存在單個(gè)的分子，其化學(xué)式不是分子式，僅表示該物質(zhì)中原子個(gè)數(shù)比②由原子構(gòu)成的晶體不一定是原子晶體，如稀有氣體分子構(gòu)成的晶體屬于分子晶體③原子晶體中一定存在共價(jià)鍵，而物質(zhì)中存在共價(jià)鍵的晶體不一定是原子晶體，如干冰中碳原子與氧原子之間存在共價(jià)鍵，但干冰是分子晶體【反思小結(jié)】對(duì)比分子晶體和共價(jià)晶體的數(shù)據(jù)，共價(jià)晶體有何物理特性？原因是什么？共價(jià)晶體熔化時(shí)破環(huán)共價(jià)鍵，共價(jià)鍵比分子間作用力強(qiáng)得多三、共價(jià)晶體的物理性質(zhì)1.物理性質(zhì)①熔點(diǎn)很高

②硬度很大：金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)③不溶于一般溶劑

④延展性差，一般不導(dǎo)電，但晶體硅是半導(dǎo)體2.共價(jià)晶體熔點(diǎn)和硬度的比較規(guī)律

結(jié)構(gòu)相似的原子晶體，原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，對(duì)應(yīng)共價(jià)晶體的熔沸點(diǎn)、硬度越大?！菊n堂練習(xí)】1.下表是某些原子晶體的熔點(diǎn)和硬度，分析表中的數(shù)據(jù)，判斷下列敘述正確的是()原子晶體金剛石氮化硼碳化硅石英硅鍺熔點(diǎn)/℃390030002700171014101211硬度109.59.576.56.0①構(gòu)成原子晶體的原子種類(lèi)越多，晶體的熔點(diǎn)越高②構(gòu)成原子晶體的原子間的共價(jià)鍵的鍵能越大，晶體的熔點(diǎn)越高③構(gòu)成原子晶體的原子半徑越大，晶體的硬度越大④構(gòu)成原子晶體的原子半徑越小，晶體的硬度越大A.①②B.③④C.①③D.②④C2.下列晶體性質(zhì)的比較中不正確的是()A.熔點(diǎn)：金剛石>碳化硅>晶體硅

B.沸點(diǎn)：NH3>PH3

C.硬度：白磷>冰>二氧化硅

D.熔點(diǎn)：SiI4>SiBr4>SiCl4C【方法點(diǎn)撥】比較共價(jià)晶體和分子晶體熔點(diǎn)高低的基本思路

小結(jié)：分子晶體與原子晶體的比較晶體類(lèi)型共價(jià)晶體分子晶體概念組成微粒

粒子間作用力結(jié)構(gòu)特點(diǎn)空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分子密堆積或非密堆積物理性質(zhì)導(dǎo)電性熔化時(shí)破壞的作用力相鄰原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分子間以分子間作用力結(jié)合原子分子共價(jià)鍵分子間作用力熔點(diǎn)高，硬度大，不溶于一般溶劑不導(dǎo)電，個(gè)別為半導(dǎo)體固體和熔化狀態(tài)都不導(dǎo)電，部分溶于水導(dǎo)電破壞共價(jià)鍵一定破壞分子間作用力（有時(shí)還破壞氫鍵，S8熔化還破壞共價(jià)鍵）熔沸點(diǎn)低，硬度小，相似相溶規(guī)律【注意】

區(qū)分分子晶體和共價(jià)晶體的關(guān)鍵是看晶胞中是否存在獨(dú)立的分子，分子晶體中能找到獨(dú)立的分子，如干冰晶體中有二氧化碳分子；共價(jià)晶體中沒(méi)有獨(dú)立存在的分子，只有原子，如水晶中只存在獨(dú)立的Si和O原子?！菊n堂練習(xí)3】小結(jié)材料王——石墨烯科學(xué)前沿碳原子的雜化方式？sp2雜化石墨的晶體結(jié)構(gòu)圖（混合型晶體）

（1）石墨為層狀結(jié)構(gòu)，同一層內(nèi)每個(gè)C原子采用sp2雜化，每個(gè)C原子與3個(gè)C原子以共價(jià)鍵相連形成平面正六邊形的平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，層與層之間以范德華力結(jié)合，容易滑動(dòng)，所以石墨很軟。（