共價(jià)晶體課件-人教版高中化學(xué)選擇性必修二

第二課時(shí)共價(jià)晶體第二節(jié)分子晶體與共價(jià)晶體第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)課程目標(biāo)1.了解共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2.能借助共價(jià)晶體模型說(shuō)明共價(jià)晶體中的粒子及粒子間的相互作用，以及對(duì)共價(jià)晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的影響。物質(zhì)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃CO2-56.2（在527kPa下測(cè)得）-78.5SiO217232230干冰SiO2思考交流組成的粒子：分子粒子間的作用力：范德華力性質(zhì)：熔點(diǎn)低單晶硅金剛石SiO2常見(jiàn)的共價(jià)晶體新課導(dǎo)入純凈的金剛石是無(wú)色透明、正八面體形狀的固體。地殼中含有極少量的金剛石，它是天然存在的最硬的物質(zhì)。經(jīng)過(guò)仔細(xì)的打磨后，可以成為璀璨奪目的裝飾品—鉆石。金剛石的晶胞（1）組成的粒子：原子（2）粒子間的作用力：共價(jià)鍵活動(dòng)1通過(guò)金剛石晶體的結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)共價(jià)晶體結(jié)構(gòu)組成共價(jià)晶體的粒子和粒子間的作用力是什么？學(xué)生活動(dòng)所有原子都以共價(jià)鍵相互結(jié)合形成三維的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體構(gòu)成粒子共價(jià)晶體原子粒子間的作用力共價(jià)鍵任務(wù)一、共價(jià)晶體一、定義：常見(jiàn)的共價(jià)晶體（1）硼（B）、硅（Si）、鍺（Ge）和灰錫（Sn）（2）碳化硅（SiC）、氮化硅（Si3N4）、二氧化硅（SiO2）任務(wù)一、共價(jià)晶體二、典型的共價(jià)晶體：如硼（B）、硅（Si）、鍺（Ge）和錫（Sn）等如碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)及氮化硅(Si3N4)等③極少數(shù)金屬氧化物，①某些單質(zhì)②某些非金屬氧化物如剛玉(ɑ-Al2O3)任務(wù)一、共價(jià)晶體學(xué)生活動(dòng)活動(dòng)2認(rèn)識(shí)金剛石的晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

（2）金剛石中,每個(gè)碳原子與多少個(gè)碳原子成鍵？碳原子采取什么雜化方式？

（3）金剛石中，1mol

C形成的共價(jià)鍵數(shù)目是多少？（1）一個(gè)金剛石晶胞中，含有幾個(gè)碳原子？正四面體最小環(huán)為六元環(huán)金剛石任務(wù)一、共價(jià)晶體三、典型共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)分析金剛石②每個(gè)碳原子都采取_______;sp3雜化③所有的C—C鍵長(zhǎng)相等，鍵角相等，鍵角為_(kāi)________.109°28'④晶體中最小的碳環(huán)由___個(gè)碳組成，且_____同一平面內(nèi)；6不在⑤晶體中每個(gè)C參與了4條C—C鍵的形成，而在每條鍵中的貢獻(xiàn)只有一半，故C原子與C—C鍵數(shù)之比為：1：（）=1：2①在金剛石晶體中每個(gè)碳原子周?chē)o鄰的碳原子有

個(gè)4任務(wù)一、共價(jià)晶體金剛石⑥每個(gè)碳原子可形成

個(gè)六元環(huán),每個(gè)C-C鍵可以形成

個(gè)六元環(huán)。

⑦在金剛石晶胞中占有的碳原子數(shù)_______

６1288×1/8+6×1/2+4=8⑧12g金剛石含有_____個(gè)C原子含有_____個(gè)C-C鍵NA2NA三、典型共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)分析任務(wù)一、共價(jià)晶體金剛石晶胞低溫石英晶體的空間結(jié)構(gòu)模型活動(dòng)3認(rèn)識(shí)二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)

二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)與金剛石晶體結(jié)構(gòu)有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？學(xué)生活動(dòng)109o28′SiO共價(jià)鍵二氧化硅二氧化硅任務(wù)一、共價(jià)晶體二氧化硅的結(jié)構(gòu)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。180o109o28′Sio共價(jià)鍵二氧化硅1個(gè)Si原子和4個(gè)O原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，每個(gè)Si原子周?chē)Y(jié)合4個(gè)O原子；同時(shí)，每個(gè)O原子跟2個(gè)Si原子相結(jié)合。實(shí)際上，SiO2晶體是由Si原子和O原子按1：2的比例所組成的立體網(wǎng)狀的晶體。最小的碳環(huán)是由6個(gè)Si原子和6個(gè)O原子組成的12元環(huán)。每個(gè)最小的環(huán)實(shí)際擁有的硅原子為6×1/12=1/2，氧原子數(shù)為6×1/6=1。1molSiO2中含4molSi—O鍵，在SiO2晶體中Si、O原子均采取sp3雜化。正四面體內(nèi)O—Si—O鍵角為109°28′。石英的左、右型晶體二氧化硅晶體中硅氧四面體螺旋結(jié)構(gòu)石英表低溫二氧化硅晶體的用途拓展延伸共價(jià)晶體金剛石氮化硼碳化硅石英硅鍺熔點(diǎn)/℃＞350030002700171014101211硬度*109.59.576.56.0*硬度是衡量固體軟硬程度的指標(biāo)。硬度有不同的標(biāo)度，最普通的硬度標(biāo)度是劃痕硬度，即摩氏硬度，以固體互相刻畫(huà)時(shí)出現(xiàn)刻痕的固體的硬度較低。某些共價(jià)晶體的熔點(diǎn)和硬度活動(dòng)4根據(jù)表中數(shù)據(jù)，歸納共價(jià)晶體的性質(zhì)特點(diǎn)，并從結(jié)構(gòu)角度解釋原因。學(xué)生活動(dòng)熔點(diǎn)高（通常＞1000℃）硬度大碳化硅（SiC）砂輪氮化硅（Si3N4）航天耐高溫材料共價(jià)晶體的性質(zhì)特點(diǎn)共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)非密堆積原子通過(guò)共價(jià)鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)四、共價(jià)晶體的物理性質(zhì)：①較高的熔點(diǎn)②硬度很大③一般不導(dǎo)電，但晶體硅、鍺是半導(dǎo)體④難溶于一般的溶劑共價(jià)晶體中，原子間以較強(qiáng)的共價(jià)鍵相結(jié)合，要使物質(zhì)熔化就要克服共價(jià)鍵，需要很高的能量任務(wù)一、共價(jià)晶體

如比較金剛石、碳化硅、晶體硅的熔點(diǎn)高低：原子半徑：C<Si，則鍵長(zhǎng)：C-C<C-Si<Si-Si，故鍵能：C-C<C-Si<Si-Si，熔點(diǎn)：金剛石>碳化硅>晶體硅。①晶體的熔、沸點(diǎn)高低取決于共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)和鍵能。鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，共價(jià)鍵越穩(wěn)定，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高。②若沒(méi)有告知鍵長(zhǎng)或鍵能數(shù)據(jù)時(shí)，可比較原子半徑的大小。一般原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，晶體的熔點(diǎn)就越高。共價(jià)晶體熔、沸點(diǎn)：比較SiO2、CO2、H2O的熔點(diǎn)，并總結(jié)比較物質(zhì)的熔點(diǎn)的方法。熔點(diǎn)：SiO2＞H2O＞CO2思考交流判斷晶體的類(lèi)型共價(jià)晶體分子晶體有氫鍵只有范德華力＞＞判斷鍵能的大小鍵能越大熔點(diǎn)越高判斷分子間的作用力相對(duì)分子質(zhì)量大小氫鍵的數(shù)目多少方法（1）依據(jù)組成晶體的粒子和粒子間的作用力判斷（2）依據(jù)性質(zhì)判斷比較物質(zhì)的熔點(diǎn)的方法：歸納小結(jié)耐高溫強(qiáng)度高耐雨蝕透波性好材料研發(fā)導(dǎo)彈天線罩材料要求Si3N4晶體結(jié)構(gòu)Si3N4材料的導(dǎo)彈天線罩制品拓展延伸粒子粒子間的作用力晶體的類(lèi)型性質(zhì)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)研究晶體的思路用途思維建模有下列幾種晶體:A.干冰B.冰C.水晶D.金剛石

(1)屬于共價(jià)晶體的是

（填序號(hào)，下同）。(2)屬于分子晶體的是

。

(3)含化學(xué)鍵且受熱熔化時(shí)化學(xué)鍵不發(fā)生變化的晶體

是

,受熱熔化時(shí)需克服共價(jià)鍵的晶體

是

。

(4)晶體中存在氫鍵的是

。

A、B