【化学】共价晶体 课件 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

1、高中化学选必2年年 级：高二级：高二 学学 科：化学（人教版）科：化学（人教版）3.2.2共价晶体第三章晶体结构与性质第二节分子晶体与共价晶体高中化学选必高中化学选必2 2 永远不要低估你改变自我的能力！永远不要低估你改变自我的能力！第一章第一章 原子结构和性质原子结构和性质1.1.借助共价晶体等模型认识晶体的结构特点。借助共价晶体等模型认识晶体的结构特点。2.2.能应用共价晶体的相关知识解释一些实验现象或某些化学事实及其研究的应能应用共价晶体的相关知识解释一些实验现象或某些化学事实及其研究的应用价值。用价值。3.3.学会比较晶体的熔、沸点。学会比较晶体的熔、沸点。学习目标学习目标1.1.结合常见的共价分子的实例结合常见的共价分子的实例,认识物质的构成微粒、微粒间相互作用与物质性认识物质的构成微粒、微粒间相互作用与物质性质的关系质的关系,培养宏观辨识与微观探析的核心素养。培养宏观辨识与微观探析的核心素养。2.2.借助分子晶体、共价晶体等模型认识晶体的结构特点借助分子晶体、共价晶体等模型认识晶体的结构特点,培养证据推理与模型认培养证据推理与模型认知的核心素养。知的核心素养。高中化学选必高

2、中化学选必2 2 永远不要低估你改变自我的能力！永远不要低估你改变自我的能力！第一章第一章 原子结构和性质原子结构和性质【主干知识梳理【主干知识梳理】晶体的分类：根据晶体的构成粒子和粒子间的相互作用力的不同，将晶晶体的分类：根据晶体的构成粒子和粒子间的相互作用力的不同，将晶体分为如下体分为如下6 6种：种：分子晶体、共价晶体、离子晶体、金属晶体、混合晶体、离子晶体、金属晶体、混合晶体一、共价晶体的概念和组成一、共价晶体的概念和组成1 1、概念：、概念：相邻原子间以共价共价键键相结合而形成空间立体网状结构立体网状结构的晶体叫做共价晶体2 2、空间结构：空间结构：整块晶体是一个三维的共价键网状结构网状结构，不存在单个的小分子，是一个“巨分子巨分子”3 3、构成的微粒：、构成的微粒：原子4 4、微粒间的作用力：、微粒间的作用力：共价键5 5、熔化时破坏的作用力：、熔化时破坏的作用力：共价键【思考】【思考】能否说有共价键的晶体是共价晶体？能否说构成微粒为原子的是共价晶体？能否说原子间均以共价键连接的为共价晶体？共价晶体中是否存在单个的小分子？高中化学选必高中化学选必2 2 永远不要低估你改变自

3、我的能力！永远不要低估你改变自我的能力！第一章第一章 原子结构和性质原子结构和性质6 6、常见共价晶体、常见共价晶体(1)(1)某些单质：某些单质：硼硼(B)(B)、硅、硅(Si)(Si)、金刚石、金刚石、锗(Ge)等(2)(2)某某些非金属化合物：些非金属化合物：金刚砂金刚砂(SiC)(SiC)、二氧化硅二氧化硅(SiO(SiO2 2)、氮化硼、氮化硼(BN)(BN)、氮化硅、氮化硅(Si(Si3 3N N4 4)等(3)(3)极少数金属化合物：极少数金属化合物：刚玉(Al2O3)、氮化铝(AlN)等【微点【微点拨】拨】共价晶体中不存在单个分子，化学式仅仅表示的是物质中的原子个数比关系，不是分子式由原子组成的晶体不一定是共价晶体。如：如：稀有气体组成的晶体属于分子晶体共价晶体中一定存在共价键，但晶体中有共价键却不一定都是共价晶体，还可以是分子晶体或离子晶体【对点训练对点训练1】高中化学选必高中化学选必2 2 永远不要低估你改变自我的能力！永远不要低估你改变自我的能力！第一章第一章 原子结构和性质原子结构和性质二、常见共价晶体的结构特征二、常见共价晶体的结构特征1 1、金刚、金刚石石金

4、刚石金刚石晶体结构、键角和晶胞示意图晶体结构、键角和晶胞示意图 原子半径原子半径(r)(r)与边长与边长(a)(a)的关系：的关系：a=8r=8r晶体结构模型晶体结构模型CCCCCC夹角为夹角为1092810928金刚石的晶胞金刚石的晶胞金刚石的晶胞金刚石的晶胞高中化学选必高中化学选必2 2 永远不要低估你改变自我的能力！永远不要低估你改变自我的能力！第一章第一章 原子结构和性质原子结构和性质(1)每个碳原子与周围紧邻的4 4个碳原子以共价键结合成正四面体正四面体结构，向空间伸展形成空间网状结构网状结构(2)碳原子采取spsp3 3杂化，CCC夹角为1092810928(3)金刚石晶胞的每个顶点和面心均有1 1个C原子，晶胞内部有4 4个C原子，每个金刚石晶胞中含有8 8 6 6 4 48 8个碳原子(4)最小碳环由6 6个碳原子组成，并且不在不在同一平面(实际为椅式结构)，但最小环上有4 4个碳原子在同一平面内(5)每个碳原子被1212个六元环共用，每个共价键被6 6个六元环共用，一个六元环实际拥有 个个碳原子(6)C原子数与CC键数之比为1212，12g12g金刚石中有2 mol2

5、 mol共价键(7)密度 (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数)高中化学选必高中化学选必2 2 永远不要低估你改变自我的能力！永远不要低估你改变自我的能力！第一章第一章 原子结构和性质原子结构和性质正四面体正四面体最小环为六元环最小环为六元环面心顶点体内8 81=16 21=34一个金刚石晶胞内含有一个金刚石晶胞内含有 8 8个个 碳原子碳原子高中化学选必高中化学选必2 2 永远不要低估你改变自我的能力！永远不要低估你改变自我的能力！第一章第一章 原子结构和性质原子结构和性质2 2、晶体、晶体SiSi：由于由于SiSi与碳同主族，晶体与碳同主族，晶体SiSi的结构同金刚石的结构相同。将金刚石的结构同金刚石的结构相同。将金刚石晶胞中的晶胞中的C C原子全部换成原子全部换成SiSi原子，健长稍长些便可得到晶体硅的晶胞原子，健长稍长些便可得到晶体硅的晶胞(1)每个硅原子均以个共价键共价键对称地与相邻的个硅原子相结合，形成结构，键角均为。(2)每个硅晶胞中含有个个硅原子，最小的碳环为元环，硅原子为杂化(3)每个硅原子被个六元环共用，每个共价键被个六元环共用，一个六元环实际拥有个硅原子，一个六元

6、环实际拥有个共价键。(4)硅原子数与SiSi键数之比为，1mol1mol Si中含有molmol共价键。4 44 4正四面体正四面体10928109288 86 6spsp3 312126 612122 2 高中化学选必高中化学选必2 2 永远不要低估你改变自我的能力！永远不要低估你改变自我的能力！第一章第一章 原子结构和性质原子结构和性质3 3、二氧化硅晶体、二氧化硅晶体(1)(1)二氧化硅的结构：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(SiO2)。低温石英的结构中有顶角相连的硅氧四面体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石英晶体中的硅氧四面体相连构成的螺旋链石英的左、右型晶体石英的左、右型晶体高中化学选必高中化学选必2 2 永远不要低估你改变自我的能力！永远不要低估你改变自我的能力！第一章第一章 原子结构和性质原子结构和性质(2)(2)二氧化硅的晶胞二氧化硅的晶胞SiO2晶体结构相当于在晶体硅结构中每2个Si原子中间插入一个O原子，参照金刚石晶胞模型，在S

7、iO2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 SiOSiO2 2的晶体结构模型的晶体结构模型SiOSiO2 2的晶胞的晶胞高中化学选必高中化学选必2 2 永远不要低估你改变自我的能力！永远不要低估你改变自我的能力！第一章第一章 原子结构和性质原子结构和性质SiO2晶体中最小的环为元环，最小的环有个硅原子和个氧原子。SiO2晶体中，每个Si原子与个O原子结合，Si在正四面体正四面体的，O在正四面体的顶点，每个O原子为两个正四面体共有，正四面体内OSiO夹角为，而正四面体之间SiOSi夹角为。每个硅原子都采取杂杂化，以个共价单键与个氧原子结合，每个氧原子与个硅原子结合，向空间扩展，构成，硅、氧原子个数比为，每个SiO2晶胞中含有个Si原子，含有个O原子。每个Si原子被个十二元环共用，每个O原子被个十二元环共用 Si与SiO共价键之比为，1mol1mol Si O2晶体中有molmol共价键。12126 66 64 4中心中心10928109281043010430spsp3 34

8、44 4空间网状结构空间网状结构12128 8161612126 61 1：4 44 4高中化学选必高中化学选必2 2 永远不要低估你改变自我的能力！永远不要低估你改变自我的能力！第一章第一章 原子结构和性质原子结构和性质SiCSiC晶胞晶胞(1)碳、硅原子都采取sp3杂化，CSi键角为10928(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)最小碳环由6 6个原子组成且不在同一平面内，其中包括3 3个C原子和3 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(5)(5)若若SiSi与与C C最近距离为最近距离为d d，则边长，则边长(a)(a)与最近距离与最近距离(d)(d)的关系：的关系：a=4da=4d 4 4、SiCSiC晶体和晶体和BNBN晶体：晶体：SiCSiC晶胞和晶胞和BNBN晶胞晶胞与金刚石晶胞相似，每个SiCSiC晶胞晶胞含有4个SiSi原子和4个C C原子；每个BNBN晶胞晶胞含有4个B B原子和4个N N原子【对点训练对点训练2】高中化学选必高中化学选必2 2 永远不要低估你改变自我的

9、能力！永远不要低估你改变自我的能力！第一章第一章 原子结构和性质原子结构和性质总结共价晶体共价晶体以强共价键结合，以强共价键结合，熔点高、硬度大。熔点高、硬度大。对比分子晶体和共价晶体的数据，总结共价晶体的物理特性。分子晶体硫化氢甲烷尿素熔点/85.6182.5132.7共价晶体金刚石碳化硅硅熔点/350027001410结构相似的共价晶体结构相似的共价晶体：原子半径原子半径越小越小，键，键长长越短越短，键能，键能越大越大，晶，晶体的体的熔点越高熔点越高。高中化学选必高中化学选必2 2 永远不要低估你改变自我的能力！永远不要低估你改变自我的能力！第一章第一章 原子结构和性质原子结构和性质三、共价晶体的物理性质三、共价晶体的物理性质1 1、物理性质、物理性质(1)(1)熔点和沸点很熔点和沸点很高高。共价晶体中，原子间以较强的共价键相结合，要使物质熔化和汽化就要克服共价键作用，需要很多的能量。因此，共价晶体一般都具有很高很高的熔点和沸点熔点和沸点。如：如：金刚石的熔点大于3550。(2)(2)硬度很硬度很大大。如：如：金刚石金刚石是天然存在的最硬最硬的物质。(3)(3)一般一般不不导电，但

10、导电，但晶体硅晶体硅是是半导体。半导体。(4)(4)难溶难溶于一些常见的溶剂。于一些常见的溶剂。2 2、共价晶、共价晶体熔、沸点比较规律体熔、沸点比较规律结构相似的共价晶体，原子半径越小越小，键长越短越短，键能越大越大，晶体的熔、沸点越高。熔、沸点越高。如：如：金刚石、金刚砂(碳化硅)、晶体硅的熔、沸点逐渐降低。共价晶体共价晶体金刚石金刚石硅硅锗锗熔点熔点/3 5003 5001 4101 4101 2111 211硬度硬度*10106.56.56.06.0高中化学选必高中化学选必2 2 永远不要低估你改变自我的能力！永远不要低估你改变自我的能力！第一章第一章 原子结构和性质原子结构和性质3 3、共价晶体熔、沸点比较答题模板、共价晶体熔、沸点比较答题模板答题策略答题策略 看共价键的强弱，取决于键长；即：成键原子半径大小看共价键的强弱，取决于键长；即：成键原子半径大小答题模板答题模板 同为同为共价共价晶体，晶体，晶体的键长短，键能大，熔沸点高晶体的键长短，键能大，熔沸点高1SiC化合物比单质Si的熔点高，理由是：晶体硅与晶体硅与SiCSiC均属于共价晶体，均属于共价晶体，晶体硅中的晶体硅

《【化学】共价晶体 课件 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2》由会员s****6分享，可在线阅读，更多相关《【化学】共价晶体 课件 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2》请在金锄头文库上搜索。