共价晶体课件-人教版高中化学选择性必修二

第二课时共价晶体第二节分子晶体与共价晶体第三章晶体结构与性质课程目标1.了解共价晶体的结构特点。2.能借助共价晶体模型说明共价晶体中的粒子及粒子间的相互作用，以及对共价晶体结构与性质的影响。物质熔点/℃沸点/℃CO2-56.2（在527kPa下测得）-78.5SiO217232230干冰SiO2思考交流组成的粒子：分子粒子间的作用力：范德华力性质：熔点低单晶硅金刚石SiO2常见的共价晶体新课导入纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体。地壳中含有极少量的金刚石，它是天然存在的最硬的物质。经过仔细的打磨后，可以成为璀璨夺目的装饰品—钻石。金刚石的晶胞（1）组成的粒子：原子（2）粒子间的作用力：共价键活动1通过金刚石晶体的结构认识共价晶体结构组成共价晶体的粒子和粒子间的作用力是什么？学生活动所有原子都以共价键相互结合形成三维的立体网状结构的晶体构成粒子共价晶体原子粒子间的作用力共价键任务一、共价晶体一、定义：常见的共价晶体（1）硼（B）、硅（Si）、锗（Ge）和灰锡（Sn）（2）碳化硅（SiC）、氮化硅（Si3N4）、二氧化硅（SiO2）任务一、共价晶体二、典型的共价晶体：如硼（B）、硅（Si）、锗（Ge）和锡（Sn）等如碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)及氮化硅(Si3N4)等③极少数金属氧化物，①某些单质②某些非金属氧化物如刚玉(ɑ-Al2O3)任务一、共价晶体学生活动活动2认识金刚石的晶体结构和性质

（2）金刚石中,每个碳原子与多少个碳原子成键？碳原子采取什么杂化方式？

（3）金刚石中，1mol

C形成的共价键数目是多少？（1）一个金刚石晶胞中，含有几个碳原子？正四面体最小环为六元环金刚石任务一、共价晶体三、典型共价晶体的结构分析金刚石②每个碳原子都采取_______;sp3杂化③所有的C—C键长相等，键角相等，键角为_________.109°28'④晶体中最小的碳环由___个碳组成，且_____同一平面内；6不在⑤晶体中每个C参与了4条C—C键的形成，而在每条键中的贡献只有一半，故C原子与C—C键数之比为：1：（）=1：2①在金刚石晶体中每个碳原子周围紧邻的碳原子有

个4任务一、共价晶体金刚石⑥每个碳原子可形成

个六元环,每个C-C键可以形成

个六元环。

⑦在金刚石晶胞中占有的碳原子数_______

６1288×1/8+6×1/2+4=8⑧12g金刚石含有_____个C原子含有_____个C-C键NA2NA三、典型共价晶体的结构分析任务一、共价晶体金刚石晶胞低温石英晶体的空间结构模型活动3认识二氧化硅的晶体结构

二氧化硅晶体结构与金刚石晶体结构有什么相同点和不同点？学生活动109º28´SiO共价键二氧化硅二氧化硅任务一、共价晶体二氧化硅的结构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。180º109º28´Sio共价键二氧化硅1个Si原子和4个O原子形成4个共价键，每个Si原子周围结合4个O原子；同时，每个O原子跟2个Si原子相结合。实际上，SiO2晶体是由Si原子和O原子按1：2的比例所组成的立体网状的晶体。最小的碳环是由6个Si原子和6个O原子组成的12元环。每个最小的环实际拥有的硅原子为6×1/12=1/2，氧原子数为6×1/6=1。1molSiO2中含4molSi—O键，在SiO2晶体中Si、O原子均采取sp3杂化。正四面体内O—Si—O键角为109°28′。石英的左、右型晶体二氧化硅晶体中硅氧四面体螺旋结构石英表低温二氧化硅晶体的用途拓展延伸共价晶体金刚石氮化硼碳化硅石英硅锗熔点/℃＞350030002700171014101211硬度*109.59.576.56.0*硬度是衡量固体软硬程度的指标。硬度有不同的标度，最普通的硬度标度是划痕硬度，即摩氏硬度，以固体互相刻画时出现刻痕的固体的硬度较低。某些共价晶体的熔点和硬度活动4根据表中数据，归纳共价晶体的性质特点，并从结构角度解释原因。学生活动熔点高（通常＞1000℃）硬度大碳化硅（SiC）砂轮氮化硅（Si3N4）航天耐高温材料共价晶体的性质特点共价晶体的结构特点非密堆积原子通过共价键形成空间网状结构四、共价晶体的物理性质：①较高的熔点②硬度很大③一般不导电，但晶体硅、锗是半导体④难溶于一般的溶剂共价晶体中，原子间以较强的共价键相结合，要使物质熔化就要克服共价键，需要很高的能量任务一、共价晶体

如比较金刚石、碳化硅、晶体硅的熔点高低：原子半径：C<Si，则键长：C-C<C-Si<Si-Si，故键能：C-C<C-Si<Si-Si，熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅。①晶体的熔、沸点高低取决于共价键的键长和键能。键长越短，键能越大，共价键越稳定，物质的熔、沸点越高。②若没有告知键长或键能数据时，可比较原子半径的大小。一般原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔点就越高。共价晶体熔、沸点：比较SiO2、CO2、H2O的熔点，并总结比较物质的熔点的方法。熔点：SiO2＞H2O＞CO2思考交流判断晶体的类型共价晶体分子晶体有氢键只有范德华力＞＞判断键能的大小键能越大熔点越高判断分子间的作用力相对分子质量大小氢键的数目多少方法（1）依据组成晶体的粒子和粒子间的作用力判断（2）依据性质判断比较物质的熔点的方法：归纳小结耐高温强度高耐雨蚀透波性好材料研发导弹天线罩材料要求Si3N4晶体结构Si3N4材料的导弹天线罩制品拓展延伸粒子粒子间的作用力晶体的类型性质特点结构特点研究晶体的思路用途思维建模有下列几种晶体:A.干冰B.冰C.水晶D.金刚石

(1)属于共价晶体的是

（填序号，下同）。(2)属于分子晶体的是

。

(3)含化学键且受热熔化时化学键不发生变化的晶体

是

,受热熔化时需克服共价键的晶体

是

。

(4)晶体中存在氢键的是

。

A、B