【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.pptxVIP

年级：高二学科：化学（人教版）;1.借助共价晶体等模型认识晶体的结构特点。

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用价值。

3.学会比较晶体的熔、沸点。;【主干知识梳理】;6、常见共价晶体(1)某些单质：硼(B)、硅(Si)、金刚石、锗(Ge)等(2)某些非金属化合物：金刚砂(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)等(3)极少数金属化合物：刚玉(α-Al2O3)、氮化铝(AlN)等【微点拨】①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②由原子组成的晶体不一定是共价晶体。如：稀有气体组成的晶体属于分子晶体③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

;二、常见共价晶体的结构特征1、金刚石

;(1)每个碳原子与周围紧邻的4个碳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(2)碳原子采取sp3杂化，C—C—C夹角为109°28′(3)金刚石晶胞的每个顶点和面心均有1个C原子，晶胞内部有4个C原子，每个金刚石晶胞中含有8×＋6×＋4＝8个碳原子(4)最小碳环由6个碳原子组成，并且不在同一平面(实际为椅式结构)，但最小环上有4个碳原子在同一平面内(5)每个碳原子被12个六元环共用，每个共价键被6个六元环共用，一个六元环实际拥有个碳原子(6)C原子数与C—C键数之比为1∶2，12g金刚石中有2mol共价键(7)密度＝(a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数)

;正四面体;2、晶体Si：由于Si与碳同主族，晶体Si的结构同金刚石的结构相同。将金刚石晶胞中的C原子全部换成Si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，一个六元环实际拥有个共价键。

(4)硅原子数与Si—Si键数之比为，1molSi中含有mol共价键。;3、二氧化硅???体(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(α-SiO2)。低温石英的结构中有顶角相连的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

;(2)二氧化硅的晶胞;①SiO2晶体中最小的环为元环，最小的环有个硅原子和个氧原子。②SiO2晶体中，每个Si原子与个O原子结合，Si在正四面体的，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O－Si－O夹角为，而正四面体之间Si－O－Si夹角为。③每个硅原子都采取杂化，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。④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⑤Si与Si—O共价键之比为，1molSiO2晶体中有mol共价键。

;SiC晶胞;;三、共价晶体的物理性质1、物理性质(1)熔点和沸点很高。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的熔点和沸点。如：金刚石的熔点大于3550℃。(2)硬度很大。如：金刚石是天然存在的最硬的物质。(3)一般不导电，但晶体硅是半导体。(4)难溶于一些常见的溶剂。2、共价晶体熔、沸点比较规律结构相似的共价晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔、沸点越高。如：金刚石、金刚砂(碳化硅)、晶体硅的熔、沸点逐渐降低。

;3、共价晶体熔、沸点比较答题模板;四、共价晶体与分子晶体的比较1、共价晶体与分子晶体的比较;2、判断晶体类型(共价晶体和分子晶体)的方法：非金属单质和共价化合物所形成的晶体是属于共价晶体还是分子晶体，可以从以下角度进行分析判断：(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，粒子间的作用力是分子间作用力。(2)依据物质的分类判断①常见的共价晶体有：金刚石、晶体硼、晶体硅、晶体锗等单质；SiO2、SiC、BN、AlN、Si3N4等化合物；新型无机非金属材料“家庭”的成员(如Si3N4、BN等)熔点高、硬度大、耐高温、抗氧化，它们大多属