【高中化学】共价晶体课件 2022-2023学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2.pptx

共价晶体课程标准要求课程标准要求1.能结合金刚石和晶体硅的晶体结构描述共价晶体中微粒排列的周期性规律能结合金刚石和晶体硅的晶体结构描述共价晶体中微粒排列的周期性规律2.借借助助金金刚刚石石和和晶晶体体硅硅等等的的模模型型认认识识共共价价晶晶体体的的结结构构特特点点，并并能能说说明明共共价价晶晶体体中的微粒及微粒间的相互作用中的微粒及微粒间的相互作用一、共价晶体的结构特点与物理性质1.共价晶体共价晶体(1)含义相邻原子间以_相结合形成共价键三维骨架结构的晶体2)构成微粒及微粒间作用 共价键原子共价键(3)物理性质共价晶体由于原子间以较强的共价键相结合，熔化时必需破坏共价键，而破坏它们需要很高的温度，所以共价晶体具有_的熔点结构相似的共价晶体，原子半径越小，键长越短，键能越_，晶体的熔点越_很高大高2.常见的共价晶体及物质类别常见的共价晶体及物质类别(1)某些单质：如_、_、_、锗(Ge)、灰锡(Sn)等2)某些非金属化合物：如_、SiO2、Si3N4等硼硅金刚石碳化硅(SiC)自测自测1.判断正误(正确的打“”，错误的打“”)1)由原子直接构成的晶体一定是共价晶体()(2)具有共价键的晶体一定是共价晶体()(3)SiO2和干冰都是同一主族元素的氧化物，二者晶体类型相同()(4)共价晶体由于硬度及熔、沸点都较高，故常温时不与其他物质反应()二、两种典型的共价晶体1.金刚石金刚石(1)碳原子采取_杂化，CCC夹角为_。

2)每个碳原子与周围紧邻的_个碳原子以共价键结合，形成共价键三维骨架结构3)金刚石里的CC共价键的键长_，键能_，这一结构使金刚石的熔点_，硬度_sp3109284短大高大2.二氧化硅晶体二氧化硅晶体(1)SiO2是自然界含量最高的固态二元氧化物，熔点高2)SiO2有多种结构，最常见结构是低温石英，其结构中，顶角相连的_形成螺旋上升的长链(如图1)，这一结构决定了它具有手性(如图2)，被广泛用作压电材料，如制作_手表3)二氧化硅的用途二氧化硅是制造水泥、玻璃、单晶硅、硅光电池、芯片和_的原料硅氧四面体石英光导纤维自测自测 2.判断正误(正确的打“”，错误的打“”)1)金刚石晶体中，每个碳原子与周围4个碳原子形成4个共价键的平面结构()(2)金刚石晶体结构中碳原子的杂化类型是sp3()(3)金刚石晶体中的C原子与CC共价键数目之比为14()(4)二氧化硅晶体中的Si原子与SiO共价键的数目之比为14()一、典型共价晶体的结构分析一、典型共价晶体的结构分析1.金刚石和二氧化硅结构的比较金刚石和二氧化硅结构的比较金刚石(1)每个碳原子与相邻4个碳原子以共价键结合，形成正四面体结构(2)键角均约为10928(3)最小碳环由6个C组成且六个碳原子不在同一平面内(4)每个C参与4个CC键的形成，每个CC键被2个碳原子共用，故碳原子数与CC键个数之比为122.金刚石和二氧化硅组成与结构分析方法金刚石和二氧化硅组成与结构分析方法(1)金刚石结构与性质的分析在金刚石晶体中，每个碳原子的4个价层电子以sp3杂化的方式形成4个完全相同的原子轨道，与相邻的4个碳原子形成4个共价键。

这样形成由5个碳原子构成的正四面体结构单元，其中4个碳原子位于正四面体的顶点，1个碳原子位于正四面体的中心因为共价键难以变形，CC键键能大，所以金刚石的硬度和熔点都很高共价键中的电子被束缚在化学键中不能参与导电，所以金刚石是绝缘体，不导电晶晶体体硅硅、碳碳化化硅硅等等共共价价晶晶体体中中的的成成键键数数目目：晶晶体体硅硅中中，1 mol Si形形成成2 mol SiSi键；键；碳化硅晶体中，碳化硅晶体中，1 mol碳或碳或1 mol 硅均形成硅均形成4 mol CSi键1.二氧化硅晶体是立体网状结构，其结构如图所示下列关于二氧化硅晶体的说法不正确的是()A.晶体中每个硅原子与4个氧原子相连B.晶体中硅、氧原子个数比为12C.晶体中最小环上的原子数为8D.晶体中硅、氧原子最外层都满足8电子结构C2.金刚砂与金刚石具有相似的晶体结构，硬度为9.5，熔点为2 700，其晶胞结构如图所示下列说法错误的是()A.金刚砂的化学式为SiCB.SiC晶体中碳原子和硅原子均采用sp3杂化C.距离碳原子最近的碳原子数为12D.金刚石的熔点低于2 700 D3.单质硅的晶体结构如图所示下列关于单质硅晶体的说法不正确的是()A.是一种立体三维骨架结构的晶体B.晶体中每个硅原子与4个硅原子相连C.晶体中最小环上的原子数目为8D.晶体中最小环上的原子数目为6C二、共价晶体与分子晶体结构与性质的比较二、共价晶体与分子晶体结构与性质的比较1.共价晶体与分子晶体的比较共价晶体与分子晶体的比较晶体类型共价晶体分子晶体构成微粒原子分子微粒间作用力共价键分子间作用力结构特点空间网状结构分子密堆积或非密堆积物理性质熔点高，硬度大，不溶于一般溶剂熔、沸点低，硬度小，遵守“相似相溶”规律熔化时破坏的作用力共价键范德华力(有时破坏氢键)举例金刚石冰、干冰2.共价晶体的物理性质共价晶体的物理性质(1)熔点很高(2)硬度很大，金刚石是天然存在的最硬的物质(3)一般不导电，但晶体硅是半导体(4)不溶于一般的溶剂3.共价晶体与分子晶体熔点、硬度的比较共价晶体与分子晶体熔点、硬度的比较(1)对于不同类型的晶体共价晶体的熔、沸点高于分子晶体，共价晶体的硬度大于分子晶体。

2)对于同一类型的晶体共价晶体的熔点高低、硬度大小取决于共价键的强弱，原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越强，熔点越高，硬度越大分子晶体的熔、沸点高低取决于分子间作用力，分子间作用力与相对分子质量有关，同时还要考虑分子极性及是否存在氢键4.下列关于共价晶体和分子晶体的说法不正确的是()A.共价晶体硬度通常比分子晶体大B.共价晶体的熔点较高C.分子晶体中有的水溶液能导电D.金刚石、水晶和干冰都属于共价晶体D5.下列晶体性质的比较，错误的是()A.熔点：金刚石碳化硅晶体硅B.沸点：NH3PH3C.硬度：白磷冰二氧化硅D.熔点：SiI4SiBr4SiCl4 C6.碳化硅的晶体有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替的它与晶体硅和金刚石相比较，正确的是()A.熔点从高到低的顺序：金刚石碳化硅晶体硅B.熔点从高到低的顺序：金刚石晶体硅碳化硅C.三种晶体中的结构单元都是三角锥结构D.三种晶体都是共价晶体且均为电的良导体A(1)Sn为A族元素，单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4常温常压下SnCl4为无色液体，其固体的晶体类型为2)(全全国国卷卷)GaAs的熔点为1 238，其晶胞结构如下图所示，该晶体的类型为。

分子晶体、共价晶体类型的判断分子晶体、共价晶体类型的判断分子晶体共价晶体方方法技法技巧巧共价晶体、分子晶体的判断方法共价晶体、分子晶体的判断方法(1)依据构成晶体的微粒种类和微粒间的作用力判断构成共价晶体的微粒是原子，微粒间的作用力是共价键；构成分子晶体的微粒是分子，微粒间的作用力是分子间作用力2)依据晶体的熔点判断共价晶体的熔点高，常在1 000 以上；而分子晶体熔点低，常在数百度以下甚至更低温度3)依据晶体的导电性判断分子晶体为非导体，但部分分子晶体溶于水后能导电，如HCl共价晶体多数为非导体，但晶体Si、晶体Ge为半导体4)依据晶体的硬度和机械性能判断共价晶体硬度大；分子晶体硬度小且较脆5)依据物质的分类判断大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体1.根据下列性质判断，属于共价晶体的物质是()A.熔点为2 700，导电性好，延展性强B.无色晶体，熔点为3 550，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂C.无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点为800，熔化时能导电D.熔点为56.6，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电 B2.根据下列几种物质的熔点和沸点数据，判断下列有关说法错误的是()A物质AlCl3SiCl4单质B熔点/190702 300沸点/182.757.62 500注注：AlCl3的熔点在的熔点在2.02105 Pa条件下条件下测定。

定A.SiCl4是共价晶体B.单质B可能是共价晶体C.AlCl3加热能升华D.单质B和AlCl3晶体类型不同 。