3.2.2 共价晶体 课件（共16张PPT）

(共16张PPT)
第2课时 共价晶体
1.知道共价晶体的结构特点。
2.能够从化学键的特征，分析理解共价晶体的物理特性。
学习目标
这些固体是晶体吗
情境引入
所有原子都以共价键相互结合形成三维的 立体网状结构的晶体叫共价晶体。
新知探索
共价晶体是由原子构成的，微粒间的作用力是共价键，气化或熔化时破坏的作用力为共价键。
常见的共价晶体
1. 某些单质：如硼（B）、硅（Si）、锗（Ge）和锡（Sn）等。
2. 某些非金属化合物：如碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)及氮化硅(Si3N4)等。
3. 极少数金属氧化物，如刚玉(Al2O3)。
共价晶体的物理性质
1.熔点很高。共价晶体中，原子间以较强的共价键相结合，要使物质熔化就
要克服共价键，需要很高的能量。
2.硬度很大。
3.一般不导电，但晶体硅是半导体。
4. 难溶于一般溶剂
金刚石晶体结构分析
在晶体中每个碳原子以4个共价单键与相邻的 个碳原子相结合，成为正四面体。晶体中C一C一C夹角为109°28'，碳原子采取了sp3杂化。最小环上有6个碳原子。晶体中碳原子个数与C-C键数之比为1:2 。
思考探究1
二氧化硅晶体结构分析
每个硅原子与相邻的4个氧原子以共价键相结合构成正四面体结构，硅原子在正四面体的中心，4个氧原子在正四面体的4个顶点。每个Si原子与4个O原子成键，每个O原子与2个Si原子成键，最小的环是12元环。每个最小的环实际拥有的硅原子为6×1/12=1/2，氧原子数为6×1/6=1。1mol SiO2晶体中含Si-O键数目为4NA，在SiO2晶体中Si、O原子均采取sp3杂化。
思考探究2
判断共价晶体和分子晶体的方法
1.依据组成晶体的粒子和粒子间的作用力判断：组成共价晶体的粒子是原子，粒子间的作用力是共价键；组成分子晶体的粒子是分子，粒子间的的作用力是分子间作用力。
2.依据晶体的熔点判断： 共价晶体的熔沸点高，常在1000℃以上；分子晶体的熔、沸点低，常在数百摄氏度以下。
3.依据物质的状态判断： 一般常温常压下，呈气态或液态的单质与化合物，在固态时属于分子晶体。
4.依据物质的挥发性判断： 一般易挥发的物质呈固态时都属于分子晶体。
规律方法
分子晶体、共价晶体的熔、沸点比较
不同类型的晶体熔、沸点：原子晶体>分子晶体。
同一类型的晶体熔、沸点：
分子晶体——
①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；非金属氢化物分子间含有氢键的分子晶体，熔、沸点比同族元素的氢化物反常得高。如H2O>H2Te>H2Se> H2S。
②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高。
③组成和结构不相似的物质（相对分子质量接近），分子的极性越大，其熔、沸点越高。如CO>N2，CH3OH>CH3CH3。
规律方法
④同分异构体的支链越多，熔、沸点越低。
⑤ 烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随分子里碳原子的增加，熔、沸点升高。
共价晶体——
①晶体的熔、沸点高低取决于共价键的键长和键能。键长越短，键能越大，共价键越稳定，物质的熔、沸点越高。
②若没有告知键长或键能数据时，可比较原子半径的大小。一般原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔点就越高。如比较金刚石、碳化硅、晶体硅的熔点高低：原子半径：C熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅。
1. 晶体硅与金刚石结构类似
（1）由图中观察可知：每个硅原子被相邻的 个硅原子包围，以 键结合形成四面体。这些四面体向空间发展，构成一个坚实的、彼此联结的空间网状晶体。每个 Si-Si键长相等，键角均为 。
（2）晶体中最小环由____个Si组成且不共面。
6
（3）晶体中Si原子数与Si-Si 键数之比为： 。
1：2
4
共价
109 28
过关检测
2. 分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型：
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；_______________
原子晶体
分子晶体
分子晶体
3.在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与键能无关的变化规律是( )
A. F2、C12、Br2、I2的熔沸点逐渐升高
B. H2S的熔沸点小于H2O的熔、沸点
C. 金刚石、SiC、晶体Si的熔点依次减低
D. HF、HCI、HBr、HI的热稳定性依次减弱
AB
4．干冰和二氧化硅晶体同属ⅣA元素的最高价氧化物，它们的熔沸点差别很大的原因是( )
A．相对分子质量：二氧化硅>二氧化碳
B．C=O键键能比Si-O键键能小
C．干冰为分子晶体，二氧化硅为原子晶体
D．干冰易升华，二氧化硅不能
C
本节内容结束