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高中化学人教版 (2019)选择性必修2第三章 晶体结构与性质第二节 分子晶体与共价晶体教学ppt课件
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这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2第三章 晶体结构与性质第二节 分子晶体与共价晶体教学ppt课件，共25页。PPT课件主要包含了课前导入，干冰CO2，二氧化硅SiO2，共价键，分子间作用力，分子晶体，共价晶体，常见的共价晶体，金刚石，单晶硅等内容，欢迎下载使用。
同为第四主族元素的氧化物，两种晶体的熔沸点却相差很大，这是为什么呢？
2. 粒子间相互作用：
相邻原子间以共价键结合而形成的具有空间立体网状结构的晶体
注意：共价晶体中都有共价键，但含有共价键的不一定是共价晶体。如CO2、H2O等分子晶体中也含有共价键。整块晶体是一个三维的共价键网状结构，不存在单个的小分子，是一个“巨分子”。化学式表示原子个数比。
硅（Si）、锗（Ge）、灰锡（Sn）、硼（B）等
2、某些非金属化合物：
二氧化硅(SiO2)、金刚砂（SiC）、氮化硅（Si3N4）等
除了金刚石，还有哪些物质属于共价晶体呢？
目标二 典型的共价晶体——金刚石
碳原子都采取sp3杂化，109º 28´，三维骨架
熔点高，硬度大，不导电
——影响共价晶体物理性质的主要因素
键长越短，键能越大。
对比金刚石和硅晶体熔点，分析它们的结构异同点
熔点和硬度：硅晶体＜金刚石
【思考】碳原子个数与C-C共价键个数之比是多少？1ml金刚石可以形成多少个C-C共价键？
最小环上有多少个碳原子，是否在同一平面内？
一个金刚石晶胞内含有 8个 碳原子
目标二 典型的共价晶体——二氧化硅
由共价键形成三维骨架结构，高硬度、高熔点
键长：Si-O＜Si-Si
键能：Si-O＞Si-Si
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(α-SiO2)。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。
石英晶体中的硅氧四面体相连构成的螺旋链
①硅原子都采取sp3杂化，每个Si周围有 个O，每个O周围有 个Si，在SiO2晶体中硅原子与氧原子个数之比是 .硅氧构成空间 形
SiO2晶体结构相当于在晶体硅结构中每2个Si原子中间插入1个O原子
③参照金刚石晶胞模型,在SiO2晶胞中有8个Si原子位于立方晶胞的顶点,有6个Si原子位于立方晶胞的面心,还有4个Si原子与16个O原子在晶胞内构成4个硅氧四面体,均匀排列于晶胞内。每个SiO2晶胞中含有 8个Si原子和16个O原子。
低温石英：硅氧四面体相连构成的螺旋链
目标二 典型的共价晶体——碳化硅
(1)碳、硅原子都采取sp3杂化,C—Si键角为109°28′。
(2)每个硅(碳)原子与周围紧邻的4个碳(硅)原子以共价键结合成正四面体结构,向空间伸展形成空间网状结构。
(3)最小环由6个原子组成且不在同一平面内,其中包括3个C原子和3个Si原子。
(4)每个SiC晶胞中含有4个C原子和4个Si原子。
目标三 共价晶体的物理性质
某些共价晶体的熔点和硬度
观察比较下表中共价晶体熔点和硬度数据，它们有什么特点？
为什么共价晶体熔点很高？
熔化破坏共价键，需要很高的能量。结构相似的共价晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔点越高。
①熔点很高；②硬度很大；③一般不导电(晶体硅半导体)；④难溶于一般溶剂
(2)熔点和硬度的比较规律
结构相似的共价晶体,原子半径越小,键长越 ,键能越 ,晶体的熔点越高,硬度越大。
问题1:与分子晶体相比,共价晶体的熔点普遍较高,为什么?
分子晶体中分子间是以较弱的分子间作用力(部分含氢键)相互作用的,而共价晶体中原子间是通过较强的共价键相互作用的,并且形成空间网状结构,所以熔点普遍较高。
问题2:由表中数据可知,金刚石、硅和锗的熔点和硬度均依次降低,如何解释?
三者的组成元素为同一主族元素,形成的晶体结构类似,结构相似的共价晶体,原子半径越小,键长越短,键能越大,晶体的熔点越高,硬度越大。
问题3:从哪些角度可以区分共价晶体与分子晶体?
可以从构成微粒、微粒间作用力强弱、熔沸点、硬度等角度区分。
固体和熔融状态都不导电，部分溶于水导电
分子晶体和共价晶体的比较
(1).分子晶体中一定存在共价键。 ( )(2).干冰升华的过程中破坏了共价键。( )(3).二氧化硅和干冰虽然是同一主族元素形成的氧化物,但属于不同的晶体类型。( )(4).分子晶体的熔、沸点比较低,共价晶体的熔、沸点比较高。( )(5).含有共价键的晶体都是共价晶体。( )(6).SiO2是二氧化硅的分子式。( )
1、判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
2.下列有关晶体的说法正确的是( )A.分子晶体中均存在共价键B.共价晶体中共价键越弱,熔点越低C.晶体在受热熔化过程中一定存在化学键的断裂D.共价晶体的原子间只存在共价键,而分子晶体内只存在范德华力
3、氮化硅(Si3N4)是一种新型的耐高温耐磨材料，在工业上有广泛的应用，它属于( )A.原子晶体 B.分子晶体 C.金属晶体 D.离子晶体
同为第四主族元素的氧化物，两种晶体的熔沸点却相差很大，这是为什么呢？
2. 粒子间相互作用：
相邻原子间以共价键结合而形成的具有空间立体网状结构的晶体
注意：共价晶体中都有共价键，但含有共价键的不一定是共价晶体。如CO2、H2O等分子晶体中也含有共价键。整块晶体是一个三维的共价键网状结构，不存在单个的小分子，是一个“巨分子”。化学式表示原子个数比。
硅（Si）、锗（Ge）、灰锡（Sn）、硼（B）等
2、某些非金属化合物：
二氧化硅(SiO2)、金刚砂（SiC）、氮化硅（Si3N4）等
除了金刚石，还有哪些物质属于共价晶体呢？
目标二 典型的共价晶体——金刚石
碳原子都采取sp3杂化，109º 28´，三维骨架
熔点高，硬度大，不导电
——影响共价晶体物理性质的主要因素
键长越短，键能越大。
对比金刚石和硅晶体熔点，分析它们的结构异同点
熔点和硬度：硅晶体＜金刚石
【思考】碳原子个数与C-C共价键个数之比是多少？1ml金刚石可以形成多少个C-C共价键？
最小环上有多少个碳原子，是否在同一平面内？
一个金刚石晶胞内含有 8个 碳原子
目标二 典型的共价晶体——二氧化硅
由共价键形成三维骨架结构，高硬度、高熔点
键长：Si-O＜Si-Si
键能：Si-O＞Si-Si
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(α-SiO2)。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。
石英晶体中的硅氧四面体相连构成的螺旋链
①硅原子都采取sp3杂化，每个Si周围有 个O，每个O周围有 个Si，在SiO2晶体中硅原子与氧原子个数之比是 .硅氧构成空间 形
SiO2晶体结构相当于在晶体硅结构中每2个Si原子中间插入1个O原子
③参照金刚石晶胞模型,在SiO2晶胞中有8个Si原子位于立方晶胞的顶点,有6个Si原子位于立方晶胞的面心,还有4个Si原子与16个O原子在晶胞内构成4个硅氧四面体,均匀排列于晶胞内。每个SiO2晶胞中含有 8个Si原子和16个O原子。
低温石英：硅氧四面体相连构成的螺旋链
目标二 典型的共价晶体——碳化硅
(1)碳、硅原子都采取sp3杂化,C—Si键角为109°28′。
(2)每个硅(碳)原子与周围紧邻的4个碳(硅)原子以共价键结合成正四面体结构,向空间伸展形成空间网状结构。
(3)最小环由6个原子组成且不在同一平面内,其中包括3个C原子和3个Si原子。
(4)每个SiC晶胞中含有4个C原子和4个Si原子。
目标三 共价晶体的物理性质
某些共价晶体的熔点和硬度
观察比较下表中共价晶体熔点和硬度数据，它们有什么特点？
为什么共价晶体熔点很高？
熔化破坏共价键，需要很高的能量。结构相似的共价晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔点越高。
①熔点很高；②硬度很大；③一般不导电(晶体硅半导体)；④难溶于一般溶剂
(2)熔点和硬度的比较规律
结构相似的共价晶体,原子半径越小,键长越 ,键能越 ,晶体的熔点越高,硬度越大。
问题1:与分子晶体相比,共价晶体的熔点普遍较高,为什么?
分子晶体中分子间是以较弱的分子间作用力(部分含氢键)相互作用的,而共价晶体中原子间是通过较强的共价键相互作用的,并且形成空间网状结构,所以熔点普遍较高。
问题2:由表中数据可知,金刚石、硅和锗的熔点和硬度均依次降低,如何解释?
三者的组成元素为同一主族元素,形成的晶体结构类似,结构相似的共价晶体,原子半径越小,键长越短,键能越大,晶体的熔点越高,硬度越大。
问题3:从哪些角度可以区分共价晶体与分子晶体?
可以从构成微粒、微粒间作用力强弱、熔沸点、硬度等角度区分。
固体和熔融状态都不导电，部分溶于水导电
分子晶体和共价晶体的比较
(1).分子晶体中一定存在共价键。 ( )(2).干冰升华的过程中破坏了共价键。( )(3).二氧化硅和干冰虽然是同一主族元素形成的氧化物,但属于不同的晶体类型。( )(4).分子晶体的熔、沸点比较低,共价晶体的熔、沸点比较高。( )(5).含有共价键的晶体都是共价晶体。( )(6).SiO2是二氧化硅的分子式。( )
1、判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
2.下列有关晶体的说法正确的是( )A.分子晶体中均存在共价键B.共价晶体中共价键越弱,熔点越低C.晶体在受热熔化过程中一定存在化学键的断裂D.共价晶体的原子间只存在共价键,而分子晶体内只存在范德华力
3、氮化硅(Si3N4)是一种新型的耐高温耐磨材料，在工业上有广泛的应用，它属于( )A.原子晶体 B.分子晶体 C.金属晶体 D.离子晶体
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