《新教材2023版高中化学第三章晶体结构与性质第二节分子晶体与共价晶体第2课时共价晶体课件新人教版选择性必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新教材2023版高中化学第三章晶体结构与性质第二节分子晶体与共价晶体第2课时共价晶体课件新人教版选择性必修2（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2课时共价晶体必必备基基础核心素养核心素养素养形成素养形成课程目标1了解共价晶体的概念。2理解共价晶体的结构特点。3学会分析典型共价分子的性质。图说考点必必备基基础物质种类实例某些_晶体硼、晶体硅、晶体锗、金刚石等某些_碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)等某些_二氧化硅(SiO2)等原子共价键网状单个共价非金属单质非金属化合物氧化物3.典型共价晶体(1)金刚石碳原子采取_杂化，CCC夹角为_。每个碳原子与周围紧邻的_个碳原子以共价键结合成_结构，向空间伸展形成空间网状结构。最小碳环由_个碳原子组成，且最小环上有4个碳原子在同一平面内；每个碳原子被12个六元环共用。(2)S
2、iO2低温石英有顶角相连的_形成螺旋上升的长链，决定了它具有_，被广泛用作压电材料。有许多重要用途，是制造水泥、玻璃、单晶硅、_、芯片和_的原料。sp3109284正四面体6硅氧四面体手性硅光电池光导纤维4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_。很高小短大高即学即练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)共价晶体中不存在分子，所以SiO2只表示原子个数比。()(3)以二氧
3、化硅为主要成分的水晶和玛瑙均为共价晶体。()(4)共价晶体中每个原子周围尽可能结合更多的原子，大多数为12个。()2下列关于共价晶体的说法不正确的是()A共价晶体中的成键微粒是原子B共价晶体中原子之间全部以共价键结合C共价晶体均是化合物D共价晶体的熔、沸点都比较高答案：C解析：共价晶体可能是单质，如金刚石、晶体硅，也可能是化合物，如二氧化硅、碳化硅等。3氮化硼是一种新合成的结构材料，它是超硬、耐磨、耐高温的物质，下列各组物质熔化时所克服的粒子间的作用力与氮化硼熔化时所克服的粒子间作用力相同的是()AC60和金刚石B晶体硅和水晶C冰和干冰D碘和金刚砂答案：B解析：氮化硼是由两种非金属元素形成的化
4、合物，根据该化合物的性质可知其为共价晶体，微粒间作用力为共价键。C60和金刚石熔化时分别克服的是分子间作用力和共价键，A项错误；冰和干冰熔化时均克服的是分子间作用力，C项错误；碘和金刚砂熔化时分别克服的是分子间作用力和共价键，D项错误。4下列排列顺序正确的是()A硬度：金刚石碳化硅晶体硅B熔点：SiCSiSiO2C沸点：SbH3AsH3PH3NH3D硬度：白磷冰二氧化硅答案：A解析：碳原子半径小于Si原子半径，键长CCSiCSiCSiSi，则硬度金刚石碳化硅晶体硅，A项正确。由于原子半径SiCO，键长SiSiSiCSiO，键能SiSiSiCSiCSi，B项错误。NH3形成分子间氢键，使其沸点高
5、于PH3，C项错误。SiO2是共价晶体，其硬度最大；白磷和冰都是分子晶体，由于冰中存在分子间氢键，白磷中只有范德华力，故硬度二氧化硅冰白磷，D项错误。5氮化硅是化工行业已合成的一种硬度很大的晶体，若已知在此化合物中各元素均处于其最高或最低价态，据此推断：(1)氮化硅的化学式可能是_。晶体中N和Si的杂化方式为_。(2)氮化硅的晶体类型为_，该晶体中存在的作用力是_。氮化硅硬度大于单质硅，原因为_。(3)氮化硅可能具有的性质或特点有_。硬度大熔点高可以导电不存在单个分子具有空间网状结构Si3N4sp3杂化共价晶体共价键N原子半径小于Si，所以NSi键长比SiSi键长短，键能大核心素养核心素养提升
6、点分子晶体与共价晶体的比较例(1)如图为CO2分子晶体结构的一部分，观察图形。试说明每个CO2分子周围有_个与之紧邻且等距的CO2分子；该结构单元平均占有_个CO2分子。CO2分子晶体124(2)在40GPa高压下，用激光器加热到1800K时，人们成功制得共价晶体干冰，其结构和性质与SiO2共价晶体相似，且比分子晶体干冰更稳定，下列说法正确的是_。A共价晶体干冰易升华，可用作制冷剂B共价晶体干冰有很高的熔点和沸点C共价晶体干冰的硬度小，不能用作耐磨材料D共价晶体干冰在一定条件下可与氢氧化钠反应E.每摩尔共价晶体干冰中含有4molCO键(3)由分子晶体干冰转化为共价晶体干冰是_(填“物理”或“化
7、学”)变化，反应的H_(填“大于”或“小于”)0。解析：(2)该题应从SiO2的结构和性质来判断；(3)二者属于不同物质，所以转化属于化学变化。由于共价晶体干冰更稳定，故该转化为放热反应，HSi共价分子原子、原子、原子、分子、分子共价键、共价键、共价键、分子间作用力、分子间作用力金刚石、二氧化硅、硅、冰、干冰状元随笔不同晶体熔点：共价晶体大于分子晶体；同类晶体熔点：共价晶体看半径，分子晶体看分子间作用力。【关键能力】共价晶体与分子晶体的比较晶体类型共价晶体分子晶体概念相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结构的晶体分子间以分子间作用力相结合的晶体组成微粒原子分子微粒间作用力共价键分子间作用力熔
8、、沸点很高较低硬度很大较小溶解性不溶于大部分溶剂部分溶于水导电性不导电，个别为半导体不导电，部分溶于水后导电熔化时破坏的作用力共价键分子间作用力实例金刚石干冰状元随笔1.比较共价晶体和分子晶体熔、沸点遵循如下规律：2判断分子晶体和共价晶体的方法(1)依据组成晶体的微粒和微粒间的相互作用判断组成共价晶体的微粒是原子，微粒间的相互作用是共价键；组成分子晶体的微粒是分子，微粒间的相互作用是分子间作用力。(2)依据物质的分类判断常见的共价晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的共价晶体化合物有SiC、BN、AlN、Si3N4、C3N4、SiO2等；大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外)
9、、气态氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、酸、绝大多数有机物(除有机盐外)都是分子晶体。(3)依据晶体的熔点判断共价晶体的熔点更高，常在1000至几千摄氏度；分子晶体的熔点低，常在数百摄氏度以下甚至更低温度。(4)依据导电性判断共价晶体一般为非导体；分子晶体为非导体，分子晶体中的电解质(主要是酸和非金属氢化物)溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子也能导电。(5)依据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。素养形成素养形成1.下列说法中正确的是()A组成共价晶体的原子比较小，范德华力大是共价晶体熔点高的主要原因B空间网状结构和键能大都是共价晶体硬度大的重要原因C空间网
10、状结构和OH键键能大都是冰硬度大的重要原因D冰中H2O分子的排布呈空间网状结构，冰是一种典型的共价晶体，硬度大答案：B2结合下列各物质的性质，判断其固态属于共价晶体的是()A碳化铝，黄色晶体，熔点2200，熔融态不导电B.溴化铝，无色晶体，熔点98，熔融态不导电C五氟化钒，无色晶体，熔点19.5，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中D氯化铝，无色晶体，溶于水中能导电答案：A解析：A对，碳化铝的熔点高，熔融态不导电，说明碳化铝属于共价晶体。B错，溴化铝的熔点低，熔融态不导电，则溴化铝属于分子晶体。C错，五氟化钒的熔点很低且易溶于乙醇、氯仿、丙酮等有机溶剂，则属于分子晶体。D错，氯化铝是共价化合物，溶于水发生
11、电离而导电，则属于分子晶体。320世纪80年代中期，科学家发现并证明碳能以新的单质形态C60存在，该分子的空间结构呈球状。后来人们又相继得到了C70、C76、C84、C90等另外一些球碳分子(如图所示)。下列说法错误的是()A金刚石的熔点比C60高BC60的熔点比C90低CC60的分子间作用力比管状碳分子大DC80球状分子能够制造出来答案：C4下表是某些共价晶体的熔点和硬度。分析表中的数据，判断下列叙述正确的是()A构成共价晶体的原子种类越多，晶体的熔点越高B构成共价晶体的原子间的共价键键能越大，晶体的熔点越高C构成共价晶体的原子的半径越大，晶体的硬度越大D构成共价晶体的原子的相对原子质量越大
12、，晶体的硬度越大共价晶体金刚石氮化硼碳化硅石英硅锗熔点/390030002700171014101211硬度109.59.576.56.0答案：B解析：共价晶体的熔点和硬度与构成共价晶体的原子间的共价键键能有关，而原子间的共价键键能与原子半径的大小有关。5硅及其化合物的用途非常广泛，根据所学知识回答硅及其化合物的相关问题：(1)基态硅原子的核外电子排布式为_。(2)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以_相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献_个原子，晶体硅中SiSiSi之间的夹角大小约为_。1s22s22p63s23p2共价键310928(3)下表列有三种物质(晶体
13、)的熔点：简要解释熔点产生差异的原因：SiO2和SiCl4：_。SiCl4和SiF4：_。物质SiO2SiCl4SiF4熔点/171070.490.2SiO2是共价晶体，微粒间作用力为共价键；SiCl4是分子晶体，微粒间作用力为范德华力，故SiO2熔点高于SiCl4SiCl4和SiF4均为分子晶体，微粒间作用力为范德华力，结构相似时相对分子质量越大，范德华力越大，故SiCl4熔点高于SiF4(4)SiC晶体结构与金刚石相似(如图所示)，其硬度仅次于金刚石，具有较强的耐磨性能。其中C原子的杂化方式为_，微粒间存在的作用力是_，每个Si原子周围距离最近的C原子为_个，每个Si原子周围最近的Si原子为_个，设晶胞边长为acm，密度为bgcm3，则阿伏加德罗常数可表示为_(用含a、b的式子表示)。sp3共价键412
