【公開課】分子晶體與原子晶體+第2課時課件高二化學(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課時共價晶體）

思考：在金剛石晶體中，有獨立存在的分子嗎？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：共價鍵（無分子間作用力）③結(jié)構(gòu)特點：整塊晶體是一個三維的共價鍵網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，是一個“巨分子”一、共價晶體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.共價晶體的類別金剛石磨頭金剛石鉆石109o28′共價鍵1.金剛石的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)三、兩種典型共價晶體的結(jié)構(gòu)與組成特點

①在金剛石晶胞中含有

個C，每個碳與

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

個C組成且不在同一平面內(nèi)，

每個C被

個最小環(huán)共用，每個環(huán)平均擁有

個C，平均擁有____個C-C鍵④1mol金剛石中含有的C-C共價鍵數(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,每兩個硅原子之間增加一個氧原子,即形成SiO2的晶體結(jié)構(gòu)。【課堂練習(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鍵，不可能存在其他的化學(xué)鍵()③CO2和SiO2中化學(xué)鍵類型相同，晶體類型也相同()④1molSiO2晶體中含4molSi—O鍵()⑤互為同素異形體的單質(zhì)的晶體類型一定相同()⑥由于共價鍵的鍵能遠(yuǎn)大于分子間作用力，故原子晶體的熔點比分子晶體高()√√××××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，晶體中每個碳原子均以4個共價單鍵與氧原子結(jié)合，形成一種無限伸展的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。下列對該晶體的敘述錯誤的是（

）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鏈，沒有封閉的環(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Si與____個O以共價鍵結(jié)合，形成

結(jié)構(gòu)，每個正四面體占有___個Si，

個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

個原子（

個Si和

個O）1molSiO2晶體中含___molSi-O鍵。

單個的SiO2分子存在。4正四面體121：212664無晶體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的分子，其化學(xué)式不是分子式，僅表示該物質(zhì)中原子個數(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鍵，而物質(zhì)中存在共價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鍵，但干冰是分子晶體【反思小結(jié)】對比分子晶體和共價晶體的數(shù)據(jù)，共價晶體有何物理特性？原因是什么？共價晶體熔化時破環(huán)共價鍵，共價鍵比分子間作用力強(qiáng)得多三、共價晶體的物理性質(zhì)1.物理性質(zhì)①熔點很高

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.共價晶體熔點和硬度的比較規(guī)律

結(jié)構(gòu)相似的原子晶體，原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，對應(yīng)共價晶體的熔沸點、硬度越大。【課堂練習(xí)】1.下表是某些原子晶體的熔點和硬度，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/℃390030002700171014101211硬度109.59.576.56.0①構(gòu)成原子晶體的原子種類越多，晶體的熔點越高②構(gòu)成原子晶體的原子間的共價鍵的鍵能越大，晶體的熔點越高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：金剛石>碳化硅>晶體硅

B.沸點：NH3>PH3

C.硬度：白磷>冰>二氧化硅

D.熔點：SiI4>SiBr4>SiCl4C【方法點撥】比較共價晶體和分子晶體熔點高低的基本思路

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

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

區(qū)分分子晶體和共價晶體的關(guān)鍵是看晶胞中是否存在獨立的分子，分子晶體中能找到獨立的分子，如干冰晶體中有二氧化碳分子；共價晶體中沒有獨立存在的分子，只有原子，如水晶中只存在獨立的Si和O原子。【課堂練習(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C原子采用sp2雜化，每個C原子與3個C原子以共價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，所以石墨很軟。（