第三单元共价键_原子晶体第二课时
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共价键原子晶体课件页数:40
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《共价键原子晶体oy》PPT课件页数:73
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新人教版化学选3 第三章 第二节分子晶体与原子晶体
分子晶体、原子晶体结构与性质关系的比较
晶体类型
结构、性质
分子晶体
原子晶体
结 构
构成晶体粒子
粒子间的作用力 硬度 溶、沸点
分子 分子间作用力 较小
Байду номын сангаас
原子 共价键 较大
较低
固态和熔融状 态都不导电 相似相溶
很高
不导电
性 质
导电
溶解性
难溶于常见溶剂
知识拓展－比较石墨和金刚石晶体结构
1.55×10-10m
石墨
金刚石
思考：
（1）石墨为什么很软？
（2）石墨的熔沸点为什么很高？ 石墨的熔点为什么高于金刚石？
石墨为层状结构，各层之间是范德华力结合， 容易滑动，所以石墨很软。 沸点 （℃） 4827 4827
熔点 它们都有很强的C-C共价键。在石墨 （℃） 中各层均为平面网状结构，碳原子 之间存在很强的共价键（大π键）， 3652 C-C键长比金刚石的短，键的强度大， 石墨 故其熔点金刚石高。 金刚石 3550
第三章 晶体结构与性质
第二节
《分子晶体与原子 晶体》第二课时
二．原子晶体（共价晶体）
1、概念：
金 刚 石
构成晶体的粒子是原子，所有的 相邻原子间都以共价键相结合而形成 空间立体网状结构的晶体。
观察· 思考
• 对比分子晶体和原子晶体的数据，原子 晶体有何物理特性？
2、原子晶体的物理特性
（1）熔点和沸点高； （2）硬度大； （3）一般不导电； （4）且难溶于一些常见的溶剂。 在原子晶体中，由于原子间以较强的 共价键相结合，而且形成空间立体网状结 构，所以原子晶体有特殊的物理性质。
（3）石墨属于哪类晶体？为什么？
第三章 第二节 原子晶体与分子晶体 第2课时 Word版含答案
第2课时原子晶体[学习目标定位] 1.知道原子晶体的概念，能够从原子晶体的结构特点理解其物理特性。
2.学会晶体熔、沸点比较的方法。
一、原子晶体的概念、结构及其性质1.概念及组成(1)概念：相邻原子间以共价键相结合形成的具有空间立体网状结构的晶体，称为原子晶体。
(2)构成微粒：原子晶体中的微粒是原子，原子与原子之间的作用力是共价键。
2.两种典型原子晶体的结构(1)金刚石的晶体结构模型如图所示。
回答下列问题：①在晶体中每个碳原子以4个共价单键对称地与相邻的4个碳原子相结合，形成正四面体结构，这些正四面体向空间发展，构成彼此联结的立体网状结构。
②晶体中相邻碳碳键的夹角为109°28′，碳原子采取了sp3杂化。
③最小环上有6个碳原子，晶体中C原子与C—C键个数之比为1∶2。
④晶体中C—C键键长很短，键能很大，故金刚石的硬度很大，熔点很高。
(2)二氧化硅晶体结构模型如图所示。
回答下列问题：①每个硅原子都采取sp3杂化，以4个共价单键与4个氧原子结合，每个氧原子与2个硅原子结合，向空间扩展，构成空间网状结构。
②晶体中最小的环为6个硅原子、6个氧原子组成的12元环，硅、氧原子个数比为1∶2。
3.特性由于原子晶体中原子间以较强的共价键相结合，故原子晶体：①熔、沸点很高，②硬度大，③一般不导电，④难溶于溶剂。
4.常见的原子晶体：常见的非金属单质，如金刚石(C)、硼(B)、晶体硅(Si)等；某些非金属化合物，如碳化硅(SiC)、氮化硼(BN)、二氧化硅(SiO2)等。
原子晶体的结构特点(1)构成原子晶体的微粒是原子，其相互作用力是共价键。
(2)原子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。
例1下列物质的晶体直接由原子构成的一组是()①CO2②SiO2③晶体Si④白磷⑤氨基乙酸⑥固态HeA.①②③④⑤⑥B.②③④⑥C.②③⑥D.①②⑤⑥【考点】原子晶体【题点】原子晶体的一般性质及判断答案C解析CO2、白磷、氨基乙酸、固态He是分子晶体，其晶体由分子构成，稀有气体He由单原子分子构成；SiO2、晶体Si属于原子晶体，其晶体直接由原子构成。
2015-2016学年第二学期 人教化学选修三 3.2原子晶体 第二课时 课件 (15张)
4个
（ 2 ）在金刚石晶体中,C采取什么 杂化方式？ SP3杂化 （3）最小碳环由多少个碳原子组成？ 它们是否在同一平面内？
6个，否
（4）12克金刚石中C—C键 为多少NA？ 2N
A
Si
o
180º
109º 28´
共价键
思考1、在SiO2晶体中每个硅原子周围紧邻的氧原子 有多少个？每个氧原子周围紧邻的硅原子有多少个？ 在SiO2晶体中硅原子与氧原子个数之比是多少？
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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；_______________
3、物理性质： 熔沸点高，硬度大，一般不导电（个别为半导 体Si 、Ge ），难溶于溶剂
注：共价键键长越短，键能越大，
熔沸点越高，硬度越大 （P69 学与问 第一题）
4、结构特点：无分子存在，化学式表示晶体 中原子个数比，不表示分子组成
109º 28´
共价键
思考：
（1 ）每个碳原子周围紧邻的碳原子有多少个？ 形成怎样的空间结构？ 正四面体，空间网状结构
很低 很低
二、原子晶体 1、定义： 原子间以共价键相结合而形成 的空间网状结构的晶体（又称共价晶体）
构成微粒： 原子
微粒之间的作用： 共价键
气化或熔化时破坏的作用力： 共价键
2、常见原子晶体 （1）某些非金属单质：硼、金刚石、硅、锗(Ge)等 （2）某些非金属化合物： SiO2 、 SiC(金刚砂)、 BN等
（ 2 ）在金刚石晶体中,C采取什么 杂化方式？ SP3杂化 （3）最小碳环由多少个碳原子组成？ 它们是否在同一平面内？
6个，否
（4）12克金刚石中C—C键 为多少NA？ 2N
A
Si
o
180º
109º 28´
共价键
思考1、在SiO2晶体中每个硅原子周围紧邻的氧原子 有多少个？每个氧原子周围紧邻的硅原子有多少个？ 在SiO2晶体中硅原子与氧原子个数之比是多少？
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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；_______________
3、物理性质： 熔沸点高，硬度大，一般不导电（个别为半导 体Si 、Ge ），难溶于溶剂
注：共价键键长越短，键能越大，
熔沸点越高，硬度越大 （P69 学与问 第一题）
4、结构特点：无分子存在，化学式表示晶体 中原子个数比，不表示分子组成
109º 28´
共价键
思考：
（1 ）每个碳原子周围紧邻的碳原子有多少个？ 形成怎样的空间结构？ 正四面体，空间网状结构
很低 很低
二、原子晶体 1、定义： 原子间以共价键相结合而形成 的空间网状结构的晶体（又称共价晶体）
构成微粒： 原子
微粒之间的作用： 共价键
气化或熔化时破坏的作用力： 共价键
2、常见原子晶体 （1）某些非金属单质：硼、金刚石、硅、锗(Ge)等 （2）某些非金属化合物： SiO2 、 SiC(金刚砂)、 BN等
第二节 第2课时 共价晶体(学生版)
第2课时共价晶体[核心素养发展目标] 1.能辨识常见的共价晶体，并能从微观角度分析共价晶体中各构成微粒之间的作用对共价晶体物理性质的影响。
2.能利用共价晶体的通性推断常见的共价晶体，并能利用均摊法对晶胞进行分析。
一、共价晶体的概念及性质1．共价晶体的结构特点及物理性质(1)概念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力(3)物理性质①共价晶体中，由于各原子均以强的共价键相结合，因此一般熔点，硬度，溶于常见溶剂，一般导电。
②结构相似的共价晶体，原子半径越小，键长，键能越大，晶体的熔点越高。
2．常见共价晶体及物质类别(1)某些单质：如、、锗(Ge)、等。
(2)某些非金属化合物：如碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)等。
(3)极少数金属氧化物：如刚玉(Al2O3)等。
(1)由原子直接构成的晶体一定是共价晶体()(2)共价晶体在固态或熔化时均不导电()(3)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()(4)二氧化硅和干冰虽然是同一主族的氧化物，但属于不同的晶体类型()1．“具有共价键的晶体叫做共价晶体”。
这种说法对吗？为什么？提示：2．碳和硅同主族，它们的氧化物CO2和SiO2，为什么物理性质差异很大？提示：3．金刚石、碳化硅、晶体硅均具有相似的结构，下表列出了它们的键长、键能、熔点和硬度的数据。
(1)使共价晶体熔化，需要破坏的粒子间作用力是什么？使金刚石、碳化硅、晶体硅熔化分别破坏的这种具体的作用力又是什么？提示：(2)共价晶体的熔点和硬度等物理性质与共价晶体中共价键的键长、键能之间存在什么关系？提示：(3)如果不提供上述表格中的数据，根据元素周期表，你能判断金刚石、碳化硅、晶体硅的键长、键能、熔点和硬度的相对大小吗？说出你的判断方法。
提示：1．下列物质的晶体直接由原子构成的一组是()①CO2②SiO2③晶体Si④白磷⑤氨基乙酸⑥固态HeA．①②③④⑤⑥B．②③④⑥C．②③⑥D．①②⑤⑥2．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()高③构成共价晶体的原子半径越大，晶体的硬度越大④构成共价晶体的原子半径越小，晶体的硬度越大A．①②B．③④C．①③D．②④晶体熔、沸点和硬度的比较方法(1)先判断晶体类型。
第3章第2节分子晶体与共价晶体第2课时课件(57张)
(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。 ①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。 ②常见的单质类共价晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等;常见的化合物类共价 晶体有碳化硅、二氧化硅等。
【思考·讨论】 (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。
【案例示范】 【典例】(2020·洛阳高二检测)下列晶体性质的比较中不正确的是( ) A.沸点:NH3>PH3 B.熔点:SiI4>SiBr4>SiCl4 C.硬度:白磷>冰>二氧化硅 D.硬度:金刚石>碳化硅>晶体硅
【思考·讨论】 金刚石的晶胞如图所示:
(1)1 mol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= 1 3a。
4
【案例示范】
【典例】将SiCl4与过量的液氨反应可生成化合物Si(NH2)4。将该化合物在无 氧条件下高温灼烧,可得到氮化硅(Si3N4)固体,氮化硅是一种新型耐高温、耐 磨材料,在工业上有广泛的应用。下列推断可能正确的是 ( )
①每个碳原子都采取sp3杂化,与相邻的4个碳原子以共价键相结合,正四面体形 结构,键角109°28′ 。 ②晶体中最小的碳环由6个碳原子组成,且不在同一平面内,最多有4个碳原子 在同一平面。 ③每个C形成4个C—C键,每个C占有2个C—C键,即C原子与C—C键之比为1∶2。 ④每个C原子被12个六元环共用,1个碳环占有的碳原子为0.5个。 ⑤每个C—C键被6个六元环共用。
化学选择性必修2 第3章 第2节 第2课时 共价晶体
√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
解析 共价晶体一般不导电，没有延展性，A项错误； 共价晶体难溶于水，C项错误； 共价晶体一般熔点很高，硬度很大，D项错误。
再向空间伸展，构成彼此联结的立体网状 结构。 ②晶体中相邻碳碳键的夹角为109°28′ ，碳原子采取了 sp3 杂化。 ③最小环上有 6 个碳原子，晶体中C原子个数与C—C键数之比为 1∶2 。 ④金刚石的硬度 大 ，熔点 高 ，原因是 晶体中C—C键键长很短，键能很大 。 ⑤1 mol C原子组成的金刚石中含有 2 mol C—C键。 (2)晶体硅 把金刚石中的C原子换成Si原子，分别得到晶体硅的结构模型和晶胞模型，不 同的是Si—Si键键长 > C—C键键长。
共价键
(1)某些单质：如硼(B)、硅(Si)、锗(Ge)、 金刚石 等。
(2)某些非金属化合物：如金刚砂(SiC)、 二氧化硅(SiO2) 、氮化硼(BN)、
氮化硅(Si3N4)等。
4.常见共价晶体的结构 (1)金刚石 ①在晶体中每个碳原子以 4 个共价单键与相 邻的 4 个碳原子相结合，形成正四面体结构，
12345678
4.下列说法正确的是 A.在含4 mol Si—O键的二氧化硅晶体中，氧原子的数目为4NA
√B.金刚石晶体中，碳原子数与C—C键数之比为1∶2
C.30 g二氧化硅晶体中含有0.5NA个二氧化硅分子 D.晶体硅、晶体氖均是由相应原子直接构成的共价晶体
12345678
解析 在二氧化硅晶体中，每个硅原子形成4个Si—O键，故含有4 mol Si—O键的二氧化硅晶体的物质的量为1 mol，即含有2NA个氧原子，A项 错误； 金刚石中每个碳原子均与另外4个碳原子形成共价键，且每两个碳原子形 成一个C—C键，故1 mol碳原子构成的金刚石中共有2 mol C—C键，因此 碳原子数与C—C键数之比为1∶2，B项正确； 二氧化硅晶体中不存在分子，C项错误； 氖晶体是由单原子分子靠分子间作用力结合在一起形成的，不属于共价 晶体，D项错误。
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
解析 共价晶体一般不导电，没有延展性，A项错误； 共价晶体难溶于水，C项错误； 共价晶体一般熔点很高，硬度很大，D项错误。
再向空间伸展，构成彼此联结的立体网状 结构。 ②晶体中相邻碳碳键的夹角为109°28′ ，碳原子采取了 sp3 杂化。 ③最小环上有 6 个碳原子，晶体中C原子个数与C—C键数之比为 1∶2 。 ④金刚石的硬度 大 ，熔点 高 ，原因是 晶体中C—C键键长很短，键能很大 。 ⑤1 mol C原子组成的金刚石中含有 2 mol C—C键。 (2)晶体硅 把金刚石中的C原子换成Si原子，分别得到晶体硅的结构模型和晶胞模型，不 同的是Si—Si键键长 > C—C键键长。
共价键
(1)某些单质：如硼(B)、硅(Si)、锗(Ge)、 金刚石 等。
(2)某些非金属化合物：如金刚砂(SiC)、 二氧化硅(SiO2) 、氮化硼(BN)、
氮化硅(Si3N4)等。
4.常见共价晶体的结构 (1)金刚石 ①在晶体中每个碳原子以 4 个共价单键与相 邻的 4 个碳原子相结合，形成正四面体结构，
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4.下列说法正确的是 A.在含4 mol Si—O键的二氧化硅晶体中，氧原子的数目为4NA
√B.金刚石晶体中，碳原子数与C—C键数之比为1∶2
C.30 g二氧化硅晶体中含有0.5NA个二氧化硅分子 D.晶体硅、晶体氖均是由相应原子直接构成的共价晶体
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解析 在二氧化硅晶体中，每个硅原子形成4个Si—O键，故含有4 mol Si—O键的二氧化硅晶体的物质的量为1 mol，即含有2NA个氧原子，A项 错误； 金刚石中每个碳原子均与另外4个碳原子形成共价键，且每两个碳原子形 成一个C—C键，故1 mol碳原子构成的金刚石中共有2 mol C—C键，因此 碳原子数与C—C键数之比为1∶2，B项正确； 二氧化硅晶体中不存在分子，C项错误； 氖晶体是由单原子分子靠分子间作用力结合在一起形成的，不属于共价 晶体，D项错误。
《第三章 第二节 分子晶体与共价晶体》教学设计教学反思-2023-2024学年高中化学人教版19选修
《分子晶体与共价晶体》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 掌握分子晶体与共价晶体的基本概念和区别。
2. 能够理解并解释一些典型物质（如水、二氧化碳、金刚石等）的晶体类型。
3. 培养观察、分析和解决问题的能力，提高实验操作技能。
二、教学重难点1. 教学重点：分子晶体与共价晶体的基本概念，以及如何运用这些概念解释和预测物质晶体类型。
2. 教学难点：如何通过实验观察和分析物质晶体类型，以及如何运用所学知识解释复杂的化学现象。
三、教学准备1. 准备相关的PPT课件，包括图片、视频和案例等。
2. 准备实验器材，如显微镜、电子显微镜图片等。
3. 准备相关的教学模型，如分子结构模型和晶体的结构模型等。
4. 准备一些典型的物质样本，以便学生进行实验观察。
5. 设计一些开放性问题，用于课堂讨论和课后思考。
四、教学过程：本节课是《分子晶体与共价晶体》的第一课时，教学目标是让学生了解分子晶体和共价晶体的基本概念，掌握它们的基本性质和区别。
教学过程主要包括导入、讲解、讨论、实验、总结和作业等环节。
1. 导入：通过展示一些常见的分子晶体和共价晶体实物或图片，引导学生观察并思考它们的共同点和区别，从而引出本节课的主题。
2. 讲解：分别讲解分子晶体和共价晶体的基本概念、性质和区别。
在讲解过程中，可以通过一些实例来说明分子晶体和共价晶体的性质和应用。
同时，可以通过一些实验来帮助学生更好地理解分子晶体和共价晶体的性质。
3. 讨论：组织学生进行小组讨论，讨论分子晶体和共价晶体在生活中的应用、制备方法、稳定性等方面的区别和联系。
通过讨论，可以提高学生的思考能力和团队协作能力。
4. 实验：进行一些简单的实验，如展示不同类型分子晶体的熔点、沸点等物理性质，或者通过化学反应来制备一些常见的共价晶体，帮助学生更好地理解分子晶体和共价晶体的性质。
5. 总结：教师对教学内容进行总结，强调本节课的重点和难点，帮助学生梳理知识体系。
6. 作业：布置一些与本节课内容相关的作业，如让学生自行查找一些常见的分子晶体和共价晶体的性质和应用，或者设计一些简单的实验来验证所学知识。
新教材高中化学专题3微粒间作用力与物质性质第3单元共价键共价晶体第2课时共价晶体教师用书苏教版选择性
第2课时共价晶体学习任务1．能分析共价键的键能与化学反应中能量变化的关系。
2．能根据共价晶体的微观结构预测其性质。
一、共价键键能与化学反应的反应热1．共价键的键参数(1)键能在101 kPa、298 K条件下，1 mol气态AB分子生成气态A原子和B原子的过程中所吸收的能量，称为AB间共价键的键能。
键能的单位是kJ· mol－1。
(2)键长两个原子形成共价键时，两原子核间的平均间距。
(3)共价键的影响因素键长越短，键能越大，共价键就越稳定。
2．键能与化学反应热的关系ΔH＝反应物的总键能—生成物的总键能若ΔH>0，则该反应为吸热反应；若ΔH<0，则该反应为放热反应。
1．利用共价键的键参数解释气态氢化物稳定性：HF>HCl>HBr>HI的原因：__________________________________________________________________________________________________________________。
[答案] 键长：H—F<H—Cl<H—Br<H—I，气态氢化物稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI2．甲醇是一种绿色能源。
工业上，H2和CO合成CH3OH的反应为2H2(g)＋CO(g)―→CH3OH(g) ΔH(1)已知几种键能数据如下表：化学键H—H C—O C≡O H—O C—HE/(kJ·mol－1) 436 343 1 076 465 413 则2H23－1[解析] (1)反应热等于断裂化学键吸收的总能量与形成化学键放出的总能量之差。
ΔH ＝(436×2＋1 076－413×3－343－465)kJ/mol＝－99 kJ·mol－1。
[答案] －99二、共价晶体1．共价晶体简介(1)概念所有原子通过共价键结合，形成空间网状结构的晶体。
第三章第二节分子晶体与共价晶体第二课时-2024-2025学年高中化学选择性必修二课件
3.常见的共价晶体 （1）部分单质。
以碳为中心
金刚石、硼(B)、硅(Si)、锗(Ge) 和灰锡(Sn)等。 （2）部分非金属化合物。
碳化硅(SiC，俗称金刚砂)、二氧化硅
(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)等 （3）极少数金属氧化物。
刚玉(Al2O3)等 近年来以Si3N4 为基础，用Al取代部分 Si，用O取代部分N而获得结构多样化的 陶瓷，用于制造LED发光材料。
(2)第ⅣA族相邻元素间也可形成相似结构的晶体(如SiC) (3)与第ⅣA族 相 邻 的元素间根，如BN、GaAs等也可形成与金刚石 结构相似的晶体。
金刚石
晶体硅
SiC
GaAs
(2)二氧化硅晶体
①SiO2在自然界分布： SiO2是自然界含量最高的二元氧化物，熔点1713 ℃， 有多种结构 ，最常见的是低温石英。遍布河岸的黄沙、带状的石英矿脉、 花岗石里的白色晶体以及透明的水晶都低温石英。
√ 类型。( ) × (6)SiO2是二氧化硅的分子式。( )
5.共价晶体的结构特征
(1)金刚石晶体
天然金刚石呈 现多面体外形
金刚石的结构
金刚石的晶胞
金刚石晶体的结构特点
①每个碳与相邻_4__个碳以 共__价__键__键结合， 形成__正__四__面__体__结构。键角为1__0_9_°__2_8_'.每个碳 原子都采取_s_p_3_杂__化_。 ②晶体中最小的碳环由__6_个碳组成，且_不__在__ 同一平面内；
碳原子 硅原子
(4)依据导电性判断。 分子晶体为非导体,但部分溶于水后能导电;原子晶体多数为非导体,但晶体 硅、锗是半导体。 (5)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)、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。 (6)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。
高中化学第3章晶体结构与性质第2节分子晶体与共价晶体第2课时共价晶体课时作业新人教版选择性必修2
第三章 第二节 第2课时一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)1．碳化硅(SiC)俗称金刚砂，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( C )A ．SiC 晶体中碳原子和硅原子均采用sp 3杂化B ．距离硅原子最近的硅原子数为12C ．金刚石的熔点低于2 700 ℃D ．若晶胞参数为a pm ，则该晶体的密度为1606.02×10－7a3 g·cm －3 解析：SiC 晶体中碳原子周围有4个硅原子，而硅原子有4个碳原子，均采用sp 3杂化，A 正确；在SiC 中距离硅原子最近的硅原子数为与距离碳原子最近的碳原子数是一样的，而距离碳原子最近的碳原子数和干冰中二氧化碳的配位数是一样的，所以是12个，B 正确；共价键的键长越短，键能越大，熔沸点越高，C —C 键键长比Si —Si 键键长短，金刚石的熔点高于2 700 ℃，C 错误；碳原子位于晶胞的顶点和面心，个数为4，硅原子位于体内，个数为4，若晶胞参数为a pm ，则该晶体的密度为160 g N A ×a 3×10－30cm 3＝1606.02×10－7a 3g·cm －3，D 正确。
故选C 。
2．下列有关金刚石晶体和二氧化硅晶体(如图所示)的叙述正确的是( A )A ．金刚石晶体和二氧化硅晶体均属于共价晶体B ．金刚石晶胞中含有6个碳原子C ．60 g SiO 2晶体中所含共价键数目为6N A (N A 是阿伏加德罗常数的值)D ．金刚石晶体熔化时破坏共价键，二氧化硅晶体熔化时破坏分子间作用力解析：金刚石晶体和二氧化硅晶体均属于共价晶体，A 项符合题意；金刚石的晶胞中含有碳原子数为8×18＋6×12＋4＝8个，B 项不符合题意；60 g SiO 2晶体的物质的量为 1 mol,1 mol Si 原子与4 mol O 原子形成4 mol 硅氧键，1 mol O 原子与2 mol Si 原子形成2 mol硅氧键，故1 mol SiO2中含4 mol硅氧键，即共价键数为4N A，C项不符合题意；二氧化硅晶体属于共价晶体，熔化时破坏共价键，D项不符合题意。
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金刚石的晶体结构
109º 28´
金刚石晶胞
共价键
问题：
1：在金刚石晶体中每个碳原子周围紧邻的碳
原子有多少个？ 4个 2：在金刚石晶体中每个碳原子形成几个共价 4个 键？
3：在金刚石晶体中碳原子个数与C－C共价键
个数之比是多少？ 1： 2 4: 在金刚石晶体中最小碳环由几个碳原子来 组成? 6个 5.在金刚石晶胞中占有的碳原子数？ 8个
【学以致用】
1、N2与H2在常温下很难反应，必须在 高温下才能发生反应，而F2与H2在冷暗 处就能发生化学反应，为什么？ 2、比较HCl与HI的稳定性并解释原因。 3、判断N和P的非金属性强弱，利用键 能判断N2和P4的反应活性。由此你能的 出什么结论？
P P
解析：非金属性N>P，N比P更
P P
练
金刚石 熔点 沸点 硬度 >3823 5100 10 晶体硅 1683 2628 7.0
习
晶体硼 2573 2823 9.5
5.单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据
①晶体硼的晶体类型属于____________ 原子 晶体，理由是 ________________________ 熔点高、硬度大 。 已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体， 其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个项点上 各有1个B原子。通过视察图形及推算，此晶体体结构单元由 ______ 12 个硼原子构成。其中B—B键的键角为_______ 60° 。共含有 _______ 30 个B—B
容易得电子有更大的反应活性； P－P键能 201kJ/mol；N≡N键 能941.69kJ/mol，故N2比P4的 反应活性小
非金属性强的元素形成单质的活泼性 不一定强
1、描述共价键的物理量（键参数）
键
长
分子中两个成键原子核间的平均距离叫做键长
一般说来，键长越短，键越牢固。
1、描述共价键的物理量（键参数）
w 628
其中 . y 的键能数据尚未测定，但可根据规律性推导 w z y x 。该规律是（ C ） 键能的大小顺序为：
A．成键时电子数越多，键能越大
x
B．成键所用的电子数越少，键能越大
C．键长越长，键能越小
D．成键时电子对偏移程度越大，键能越大
原子晶体
金 刚 石
• 概念：
–相邻原子间以共价键相结合而形成 空间立体网状结构的晶体。 –构成原子晶体的粒子是原子，原子 间以较强的共价键相结合。
二氧化硅（ SiO２）晶体
原子晶体中无单个分子存在
4、原子晶体熔、沸点比较规律
在共价键形成的原子晶体中，原子半 径越小，键长越短，键能越大，原子晶体 的熔、沸点越高。
练习：对下列物质的熔沸点排序： 金刚石、碳化硅、硅、CO2、水、硫化氢 金刚石>碳化硅>硅>水>硫化氢>CO2
【问题组四】
1、在金刚石晶体中每个碳原子周围紧邻 的碳原子有多少个？ 2、在金刚石晶体中每个碳原子连接有几 个共价键？ 3、在金刚石晶体中碳原子个数与C-C共价 键个数之比是多少？
C
石墨的晶体结构模型
问题探究四 石墨的熔沸点为什么很高？
石墨各层均为平面网状结构，碳原子之间存在 很强的共价键（大π 键），故熔沸点很高。
5．从实验测得不同物质中氧–氧之间的键长和键能数据：
O
键长/10-12m 键能/KJ•mol-1
22
O
128
2
O2
121
O
112
2
149
x
y
z 494
三、共价键的键能与化学反应热
1、描述共价键的物理量（键参数）
键
能
在101kPa、298K条件下，1mol气态AB分子生 成气态A原子和B原子的过程中所吸收的能量， 叫做AB间共价键的键能。单位:KJ•mol-1
H + H → H2 + 436kJ
H2 + 436kJ → H + H
键能越大，键越牢固。
⑥Cl2 ⑦Na2O
（1）其中存在共价键的物质有①②③⑤⑥ ； （2）晶体类型为离子晶体的有 ⑤⑦ ； （3）晶体类型为原子晶体的有
①②
。
3、有物质①金刚石②NaF③HCl④晶体硅 ⑤KCl⑥Hg⑦KF熔点由高到低的顺序是
①④②⑦⑤⑥③
3、已知4g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出 热量484kJ，且氧气中1molO=O键完全断裂时 吸收热量496 kJ，水蒸气中1molH-O键形成 时放出热量436 kJ，则氢气中1molH-H键断 裂时吸收热量为（ ） A.920 kJ B. 557 kJ C.436 kJ D.188 kJ
专题3：
Chapter 2 Structure and property of materials
第三单元
共价键 原子晶体 第二课时
1
【问题组一】
1、分析乙烷、乙烯、乙炔、氮气、氧气分 子中化学键的类型。 2、衡量金属键强弱的物理量是什么？如何 定义的？ 衡量离子键强弱的物理量是什么？如何定义 的？ 那么衡量共价键强弱的物理量应如何定义？ 3、为什么乙烯、乙炔容易发生加成反应， 而N2、O2不考虑加成反应？
巩固练习： 1、已知金刚石晶体中C-C键键能为348 kJ· mol-1 ,氧气中1mol O=O 键完全断裂 时吸收热量 496 kJ，二氧化碳气体中 1molC=O键键能为799 kJ· mol-1 , 12g金 刚石晶体完全燃烧生成CO2的反应热 mol-1 。 为 -406 kJ·
2、①SiO2 ②金刚石③HCl④Fe⑤NH4Cl
练
习
2. 氮化硅是一种新合成的材料，它是一种超 硬、耐磨、耐高温的物质。下列各组物质熔化
时，所克服的作用力与氮化硅熔化所克服的微
粒间的作用力都相同的是 (
B
)
A. 硝石和金刚石
C. 冰和干冰
B. 晶体硅和水晶
D. 萘和蒽
练
习
3. 碳化硅（SiC）具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。在下列
2、共价键的键能与化学反应热的关系 【问题组二】
1、化学反应的本质是什么？
2、交流讨论：课本P45“问题解决”，总
结化学反应中的能量变化与键能的关系。
反应热= 所有反应物键能总和－所有生成物键能总和 （吸收能量）
（放出能量）
1、拆开1mol H-H 键吸收436 kJ能量， 拆开1mol Cl-Cl 键吸收243kJ能量， 形成1mol H-Cl 键放出431kJ能量， 计算1molH2在Cl2中燃烧的反应热？ 2、某些化学键的键能如下：H-H 436 kJ· mol-1 ， N≡N 946 kJ· mol-1, N-H 393 kJ· mol-1 ,1mol氮气 与氢气充分反应生成氨气的热化学方程式为
二氧化硅的晶体结构
Si O
109º 28´
180º
共价键
问题：
1. 在SiO2晶体中，每个硅原子与 4 个氧原子 结合；每个氧原子与 2 个硅原子结合；在SiO2
晶体中硅原子与氧原子个数之比是 1：2 。
2. 在SiO2 晶体中，每个硅原子形成 4 个共 价键；每个氧原子形成 2 个共价键；硅原子
键
H
角
O H
H C H H H
分子中键和键之间的夹角
O = C = O
180°（直线型）
104°30′（V型）
N H H H
107°18′（三角锥形）
109°28′（正四面体）
小结：
键能
判断分子的稳定性
键长 确定分子在空间的几何构型 键角 一般键长越 短 ，键能越 大 ，共价键 越 牢固，分子就越 稳定 。
个数与Si－O 共价键个数之比是 1：4 ；氧原 子个数与Si－O 共价键个数之比是 1：2 。 3. 在SiO2 晶体中，最小环为 12 元环。
练
习
1. 2003年美国《科学》杂志报道：在超高压下， 科学家用激光器将CO2加热到1800K，成功制 得了类似石英的CO2原子晶体。下列关于CO2 晶体的叙述中不正确的是 ( )C A. 晶体中C、O原子个数比为1∶2 B. 该晶体的熔点、沸点高、硬度大 C. 晶体中C—O—C键角为180° D. 晶体中C、O原子最外层都满足8电子结构
109º 28´
共价键
下图为二氧化硅的晶体结构模型，分析并 填空 （1）在二氧化硅晶体中，1个Si原子和 4 个O 原子形成 4 个共价键；同时每个O原子跟 2 个
Si原子结合。 （2）二氧化硅晶体是由Si 原子和O原子按 1 ：2的比 例组成的 空间网状结构的 晶体。 最小环上有12 个 原子。
三种晶体①金刚石②晶体硅③碳化硅中，它们
的熔点从高到低的顺序是
A. ①③② C. ③①② B. ②③① D. ②①③
（
A ）
练
习
4.氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高 、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在 1300℃反应获得。 原子 (1)氮化硅晶体属于_________晶体。 (2)已知氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连， 且N原子和N原子，Si原子与Si原子不直接相连，同时 每个原子都满足8电子稳定结构，请写出氮化硅的化学 Si3N4 式_______. (3)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发 生反应，可得到较高纯度的氮化硅。反应的化学方程 式为_______________________. 强热 3SiCl4+2N2+6H2==Si3N4+12HCl
何比较原子晶体的熔沸点？
四．原子晶体
１.定义： 相邻原子间以共价键相结合而形 成空间立体网状结构的晶体． 构成晶体的粒子： 原子 粒子间的作用力： 共价键