分子晶體與共價晶體 課件 【高效課堂+備課精研】 高二化學人教版（2019）選擇性必修2

第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)分子晶體與共價晶體第2課時導入新課思考與交流比較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？化學式狀態(tài)(室溫)熔點/℃CO2氣態(tài)?78.5金剛石固態(tài)＞3500干冰晶胞金剛石晶體結(jié)構(gòu)和晶胞示意圖二、共價晶體1、概念：相鄰原子間以共價鍵相結(jié)合而形成的具有空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。共價晶體構(gòu)成微粒微粒間作用力原子共價鍵練、關(guān)于共價晶體的敘述錯誤的是(

)A.共價晶體中，只存在共價鍵

B.共價晶體具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)C.共價晶體中不存在獨立的分子

D.共價晶體熔化時不破壞共價鍵二、共價晶體2、共價晶體的類別思考與交流除了金剛石，還有哪些物質(zhì)屬于共價晶體呢？讓我們沿著元素周期表一起尋找。(1)某些單質(zhì)：以碳為中心同主族向下：硅(Si)、鍺(Ge)、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、共價晶體3、共價晶體的結(jié)構(gòu)——金剛石的晶體結(jié)構(gòu)二、共價晶體3、共價晶體的結(jié)構(gòu)——金剛石的晶體結(jié)構(gòu)金剛石晶胞示意圖金剛石的晶體結(jié)構(gòu)(1)每個碳與相鄰____個碳以______鍵結(jié)合，形成_________結(jié)構(gòu)；鍵角為_______，碳原子采取了____雜化。(2)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。(3)1mol金剛石中含有C?C共價鍵數(shù)

____mol。4共價正四面體109o28′sp36金剛石晶胞中的均攤問題金剛石結(jié)構(gòu)中最小的環(huán)狀結(jié)構(gòu)為六元環(huán)，以標記為O的碳原子為著眼點，通過該碳原子的bOc“V形”可以形成兩個六元環(huán)；而通過O碳原子的“V形”共有6個(aOb、aOc、aOd、bOd、cOd)。結(jié)論：金剛石中六元環(huán)結(jié)構(gòu)與碳原子數(shù)目比為

2:1因此通過O碳原子的六元環(huán)共6×2=12個，(即:一個O碳原子為12個六元環(huán)共用)一個六元環(huán)對環(huán)上任意一個碳原子的占有為1/12，一個六元環(huán)實際享有6×1/12═0.5個碳原子金剛石晶胞中的均攤問題以標記為aO的C?C為著眼點，通過該C?C的“V形”共有3個(aOb、aOc、aOd)。因此通過aOC－C鍵的六元環(huán)共3×2=6個，(即:一根aOC－C鍵為6個六元環(huán)共用)一個六元環(huán)對環(huán)上任意一根C?C鍵的占有為1/6，一個六元環(huán)實際享有6×1/6＝1根C?C鍵結(jié)論：金剛石中六元環(huán)結(jié)構(gòu)與C?C鍵數(shù)目比為

1:1在金剛石晶胞中：六元環(huán)結(jié)構(gòu):碳原子數(shù)目:C?C鍵數(shù)目＝2:1:2歸納總結(jié)二、共價晶體3、共價晶體的結(jié)構(gòu)——金剛石的晶體結(jié)構(gòu)金剛石的晶體結(jié)構(gòu)(1)每個碳與相鄰____個碳以______鍵結(jié)合，形成_________結(jié)構(gòu)；鍵角為_______，碳原子采取了____雜化。(2)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，每個環(huán)平均擁有____個C?C鍵。(3)1mol金剛石中含有C?C共價鍵數(shù)

____mol。4共價正四面體109o28′sp36121/21

2

在金剛石晶胞中：六元環(huán)結(jié)構(gòu):碳原子數(shù)目:C?C鍵數(shù)目＝2:1:2歸納總結(jié)金剛石模型的演變(等電子體原理)

1、與碳同族單質(zhì)(如Si、Ge)都具有與金剛石相似的結(jié)構(gòu)2、第ⅣA族相鄰元素間也可形成相似結(jié)構(gòu)的晶體(如SiC)3、與第ⅣA族同周期的元素間根據(jù)等電子體原理，如：BN、GaAs等也可形成與金剛石結(jié)構(gòu)相似的晶體。金剛石晶體硅SiCGaAs

金剛石模型的衍生(方石英SiO2)晶體硅的晶胞中，在Si?Si鍵之間插入O原子，即得到方石英的晶胞(最常見的SiO2晶胞)。二、共價晶體3、共價晶體的結(jié)構(gòu)——二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)(1)晶體中每個硅原子與____個氧原子以共價鍵結(jié)合，形成________結(jié)構(gòu)；每個正四面體占有____個Si，___個O。故該晶體中硅、氧原子個數(shù)比為______。(2)最小環(huán)上有___個原子(__個Si和__個O)

1molSiO2晶體中含____molSi?O鍵4正四面體121:212664在金剛石晶胞中：六元環(huán)結(jié)構(gòu):碳原子數(shù)目:C?C鍵數(shù)目＝2:1:2歸納總結(jié)二、共價晶體練、下列說法正確的是(

)A．124gP4含有的P?P鍵的個數(shù)為6NA

B．12g石墨中含有的C?C鍵的個數(shù)為2NAC．12g金剛石中含有的C?C鍵的個數(shù)為1.5NAD．60gSiO2中含Si?O鍵的個數(shù)為2NAA二、共價晶體表3?3某些共價晶體的熔點和硬度原子晶體金剛石氮化硼碳化硅石英硅鍺熔點/oC＞355030002700171014101211硬度109.59.576.56.04、共價晶體的性質(zhì)(1)熔點高：

原子間以較強的共價鍵相結(jié)合，要使物質(zhì)熔化需要克服共價鍵，需要很高的能量。結(jié)論：結(jié)構(gòu)相似的共價晶體，原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，晶體的熔點越高。(2)硬度大、一般不導電，但晶體硅、鍺是半導體高考真題中的晶體沸點問題[2021浙江卷]已知3種共價晶體的熔點數(shù)據(jù)如下表：金剛石熔點比晶體硅熔點高的原因是

。金剛石碳化硅晶體硅熔點/℃＞355026001415二者均為共價晶體，金剛石的C?C鍵長短，鍵能大分子晶體和共價晶體的判斷方法1、依據(jù)構(gòu)成晶體的微粒和微粒間的作用力判斷晶體構(gòu)成粒子粒子間作用力分子晶體共價晶體分子(稀有氣體為原子)原子分子間作用力共價鍵2、依據(jù)物理性質(zhì)判斷分子晶體共價晶體熔、沸點揮發(fā)性硬度低(常在幾百攝氏度以