3.2.2共价晶体课件高二下学期化学人教版选择性必修22

第二节分子晶体与共价晶体第三章晶体结构与性质第二课时共价晶体新课导入钻石的原身——金刚石纯净的金刚石是无色透明、呈现规则多面体外形的固体。地壳中含有极少量的金刚石，它是天然存在的最硬的物质。“天然纹理”是金刚石微观原子有序排列的宏观表现。教学环节一：认识金刚石学生活动1：自主搭建金刚石结构模型思考讨论：1、在金刚石晶体中每个碳原子周围紧邻的碳原子数是多少？2、碳原子采取什么杂化方式？C—C—C键角为多少？

4109°28'sp3杂化教学环节一：认识金刚石最小环上有

个碳原子在同一平面内，每个碳原子被

个六元环共用3、最小环由几个碳原子构成？是否在同一个平面内？4126否4、金刚石晶体中碳原子个数与C-C数目之比为多少？1：2教学环节一：认识金刚石思考回答：一个金刚石晶胞占有几个碳原子？8教学环节一：认识金刚石学生活动2：阅读教材，填写表格物质键长pm键能(kJ/mol)键角熔点0C摩氏硬度

109°28'思考：为什么金刚石的熔点高？硬度大？154347.7>35000C10金刚石教学环节一：认识金刚石思考：为什么金刚石的熔点高？硬度大？提示：从金刚石的微粒间作用力以及结构方面进行分析解析：共价晶体中各原子均以共价键结合，形成的是三维骨架结构，使其结构更加牢固，所以共价晶体的硬度大；在熔化时必须破坏其中的共价键，而其共价键的键能相对较大，破坏它们需要很大的能量，因此需要很高的温度，所以共价晶体熔点高。金刚石用途：装饰品、裁玻璃、切割大理石一、共价晶体1、定义：相邻原子间以共价键相结合而形成三维骨架结构的晶体，叫做共价晶体。2、共价晶体3、物理性质：一般熔点高、硬度大微粒间作用力：共价键构成微粒：原子教学环节二：认识二氧化硅

二氧化硅是自然界含量最高的固态二元氧化物，有多种结构，最常见的是低温石英(α­SiO2)。低温石英的结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链，没有封闭的环状结构，这一结构决定了它具有手性。石英的左、右型晶体教学环节二：认识二氧化硅17130C思考讨论：碳元素和硅元素处于元素周期表中同一主族，为什么CO2晶体的熔点很低，而SiO2晶体的熔点很高？教学环节二：认识二氧化硅问题探究：1、二氧化硅晶体中，最小环由

个原子组成，包括

个氧原子和

个硅原子。12662、二氧化硅晶体中，硅原子与氧原子的个数比为每个Si原子都采取

杂化和

个O原子形成

个共价键，每个Si原子周围结合

个O原子；同时，每个O原子跟

个Si原子相结合。

sp344421：2SiO教学环节二：认识二氧化硅氧原子个数与Si-O共价键个数之比为

问题探究：3、二氧化硅晶体中，硅原子个数与Si-O共价键个数之比为

1:41:24、1molSiO2中含

Si—O键4molSiO教学环节二：认识二氧化硅二氧化硅晶胞：在SiO2晶胞中有

个硅原子和

个氧原子816教学环节二：认识二氧化硅二氧化硅的用途制造：水泥、玻璃、人造宝石、单晶硅、硅光电池、芯片、光导纤维教学环节三：拓展探究思维发散二、常见的共价晶体:①某些单质：以碳为中心，同主族向下：硅（Si）锗（Ge）和灰锡（Sn）等同周期向左、向右：硼（B）、高聚氮②某些非金属氧化物：如碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)及氮化硅(Si3N4)等③极少数金属氧化物，如刚玉(α­Al2O3)近年来以Si3N4为基础，用Al取代部分Si，用O取代部分N而获得结构多样化的陶瓷，用于制造LED发光材料。思考与讨论：教材82页1、怎样从原子结构的角度理解金刚石、硅、锗的熔点和硬度依次下降？

C、Si、Ge原子半径依次递增，C-C、Si-Si、Ge-Ge的键长依次递增，键长越大，键能越小，所以熔点和硬度依次降低。思考与讨论：教材82页2、“具有共价键的晶体叫做共价晶体”，这种说法对吗？为什么？

此说法不对。“具有共价键”并不是判断共价晶体的唯一条件，分子晶体除了单原子分子之外，如H2O、CO2等大多数分子中也有共价键。很多离子晶体，如NH4Cl、NaOH、KNO3等，在阴阳离子的内部也含有共价键。共价晶体除具有共价键外，还要求形成晶体的粒子是原子，共价晶体的微观空间里没有分子。教学环节四：对比巩固掌握新知比较分子晶体和共价晶体晶体类型分子晶体共价晶体构成类型分子原子粒子间相互作用分子间作用力共价键是否存在分子是否熔点较低很高硬度较小很大熔化时破坏的作用力分子间作用力共价键代表物H2O、CO2金刚石、SiO2教学环节五：练一练知多少1、12g金刚石含有

个C-C60gSiO2含有

个Si-O2NA4NA教学环节五：练一练知多少2、最近科学家成功研制了一种新型的碳氧化物，该化合物晶体与SiO2的晶体的结构相似，晶体中每个碳原子均以4个共价单键与氧