高中化学 第3章 晶体结构与性质 第2节 第2课时 共价晶体教案 新人教版选择性必修2-新人教版高中选择性必修2化学教案VIP免费

第2课时共价晶体发展目标体系构建1.借助共价晶体模型认识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。一、共价晶体的结构和性质1．共价晶体的结构特点(1)构成粒子及作用力共价晶体(2)空间结构：整块晶体是一个三维的共价键网状结构，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物质种类实例某些非金属单质晶体硼、晶体硅、晶体锗、金刚石等某些非金属化合物碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)等某些氧化物二氧化硅(SiO2)等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，熔化时必需破坏共价键，而破坏它们需要很高的温度，所以共价晶体具有很高的熔点。(2)结构相似的共价晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔点越高。微点拨：含有共价键的晶体都是共价晶体吗？提示：共价晶体中都有共价键，但含有共价键的不一定是共价晶体。如CO2、H2O等分子晶体中也含有共价键。二、典型的共价晶体1．金刚石(1)碳原子采取sp3杂化，C—C—C夹角为109°28′。(2)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。(3)最小碳环由6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。2．二氧化硅晶体(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。石英晶体中的硅氧四面体石英的左、右型晶体相连构成的螺旋链①Si原子采取sp3杂化，正四面体内O—Si—O键角为109°28′。②每个Si原子与4个O原子形成4个共价键，Si原子位于正四面体的中心，O原子位于正四面体的顶点，同时每个O原子被2个硅氧正四面体共用；每个O原子和2个Si原子形成2个共价键，晶体中Si原子与O原子个数比为1∶2。③最小环上有12个原子，包括6个O原子和6个Si原子。(2)二氧化硅的用途二氧化硅是制造水泥、玻璃、人造红宝石、单晶硅、硅电电池、芯片和光导纤维的原料。微点拨：SiO2是二氧化硅的分子式吗？提示：二氧化硅为共价晶体，晶体中不存在单个分子，其化学式为Si与O的最简个数比，而不是分子式。1．判断正误(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。)(1)凡是由原子构成的晶体都是共价晶体(×)(2)CO2和SiO2中化学键类型相同，晶体类型也相同(×)(3)1molSiO2晶体中含4molSi—O键(×)(4)由于共价键的键能远大于分子间作用力，故共价晶体的熔点比分子晶体高(√)2．下列有关共价晶体的叙述错误的是()A．共价晶体中，只存在共价键B．共价晶体具有空间网状结构C．共价晶体中不存在独立的分子D．共价晶体熔化时不破坏共价键D[A项，共价晶体中原子之间通过共价键相连；B项，共价晶体是相邻原子之间通过共价键结合而成的空间网状结构；C项，共价晶体是由原子以共价键相结合形成的，不存在独立的分子；D项，共价晶体中原子是通过共价键连接的，熔化时需要破坏共价键。]3．有下列物质：①水晶②冰醋酸③氧化钙④白磷⑤晶体氩⑥氢氧化钠⑦铝⑧金刚石⑨过氧化钠⑩碳化钙⑪碳化硅⑫干冰⑬过氧化氢。根据要求填空：(1)属于共价晶体的化合物是________（填序号，下同）。(2)直接由原子构成的晶体是________。(3)直接由原子构成的分子晶体是________。(4)由极性分子构成的晶体是________，属于分子晶体的单质是________。[解析]属于共价晶体的是金刚石、碳化硅和水晶；属于分子晶体的有晶体氩(无化学键)、白磷(非极性分子)、干冰(由极性键构成的非极性分子)、过氧化氢和冰醋酸(由极性键和非极性键构成的极性分子)。[答案](1)①⑪(2)①⑤⑧⑪(3)⑤(4)②⑬④⑤共价晶体与分子晶体的比较科学研究揭示，30亿年前，在地壳下200km左右的地幔中处在高温、高压岩浆中的碳元素，逐渐形成了具有正四面体结构的金刚石。火山爆发时，金刚石夹在岩浆中上升到接近地表时冷却，形成含有少量金刚石的原生矿床。金刚石具有诸多不同凡响的优良性质：熔点高(3350℃)，不导电，硬度极高。而干冰容易气化，碘晶体容易升华。(1)分子晶体...