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课课件ppt

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一、共价晶体的结构和性质1．共价晶体的结构特点(1)构成粒子及作用力(2)空间结构：整块晶体是一个三维的共价键_____结构，不存在单个的小分子，是一个“巨分子”。
2．共价晶体与物质的类别3.共价晶体的熔、沸点(1)共价晶体由于原子间以较强的共价键相结合，熔化时必须破坏共价键，而破坏它们需要很高的温度，所以共价晶体具有_____的熔点。(2)结构相似的共价晶体，原子半径越___，键长越___，键能越___，晶体的熔点越___。
【自主探索】(1)判断下列说法是否正确①具有共价键的晶体都是共价晶体。(　 　)提示：冰、干冰晶体中H2O、CO2的分子内都含有共价键，但属于分子晶体。②共价晶体中，共价键越强，熔点越高。(　 　)提示：共价晶体中原子间由共价键相结合，熔化时破坏共价键，共价键越强，熔化时所需能量越多，熔点越高。③共价晶体的化学式表示其分子式。(　 　)提示：共价晶体中不含分子。
(2)有下列几种晶体：A.水晶，B.冰醋酸，C.白磷，D.金刚石，E.晶体氩，F.干冰。①属于分子晶体的是________(填字母，下同)，直接由原子构成的分子晶体是________。②属于共价晶体的化合物是________。③直接由原子构成的晶体是________。④受热熔化时，化学键不发生变化的是_______，需克服共价键的是_______。
【解析】根据构成晶体的粒子不同，分子晶体仅由分子组成，共价晶体中无分子。分子晶体有B、C、E、F，其中晶体氩是单原子分子构成的晶体；共价晶体和单原子分子晶体都由原子直接构成，共价晶体有A、D，但化合物只有A；分子晶体熔化时，一般不破坏化学键；共价晶体熔化时，破坏化学键。答案：①BCEF　E　②A　③ADE　④BCF　AD
二、常见的共价晶体1．金刚石(1)在晶体中每个碳原子以__个共价键与相邻的__个碳原子相结合，成为正四面体。(2)晶体中C—C键夹角为_______，碳原子采取了___杂化。(3)最小环上有__个碳原子。(4)晶体中碳原子个数与C—C键数之比为1∶(4× )＝1∶2。
2．二氧化硅(1)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(α­SiO2)。低温石英的结构中有顶角相连的___________形成螺旋上升的长链，这一结构决定了它具有手性。(2)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、芯片和光导纤维的原料。
【自主探索】(情境思考)金刚砂又名碳化硅(SiC)是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生产绿色碳化硅时需要加食盐)等原料通过电阻炉高温冶炼而成。碳化硅在大自然也存在罕见的矿物，如莫桑石。碳化硅又称碳硅石。在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中，碳化硅为应用最广泛、最经济的一种。(1)制备金刚砂的化学方程式______________。提示：SiO2＋3C SiC＋2CO↑。
(2)金刚砂的熔点比金刚石的熔点________。提示：低。(3)金刚砂的结构中，一个硅原子周围结合____个碳原子，含有共价键形成的原子环，其中最小的环上有____个硅原子。提示：4　3。
【合作探究】金刚石的晶胞如图所示：(1)1 ml金刚石中含________个共价键。提示：2NA。(2)晶胞棱长为a，碳原子半径为r。a、r之间有什么关系？提示：2r＝ 。
2．金刚石和二氧化硅的晶体结构模型如下图：(1)分析金刚石、二氧化硅的晶体结构模型，判断共价晶体的化学式是否可以代表其分子式？提示：不能。因为共价晶体是三维的网状结构，无小分子存在，化学式只是晶体中组成原子的个数比。
(2)以金刚石为例，说明共价晶体的微观结构与分子晶体有哪些不同？提示：①构成粒子不同，共价晶体中只存在原子，没有小分子；分子晶体存在分子。②所含作用力不同，共价晶体中存在的是共价键；分子晶体中存在分子间作用力。(3)分析SiO2晶体结构模型，判断晶体中最小的环有多少个原子？提示：SiO2晶体中最小环上有12个原子。
【合作探究】(1)常见的单质共价晶体有哪些？提示：金刚石、单质硅、单质硼。(2)常见的共价晶体化合物有哪些？提示：SiO2、SiC、C3N4、Si3N4、BN、AlN、BP、GaAs等。
【母题追问】NH3的溶解度比PH3大的原因是什么？提示：NH3为极性分子，NH3与水分子间形成氢键，NH3与水发生反应生成NH3·H2O。
(1)砷化镓属于________晶体。提示：共价。(2)砷化镓与氮化硼属于同种晶体类型。则两种晶体熔点较高的是________，其理由是________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：BN　二者均为共价晶体，B、N间的键长比Ga、As的键长短，键能大。