《共价晶体与分子晶体》参考课件.pptxVIP

第2课时共价晶体与分子晶体

1.了解共价晶体、分子晶体的结构特点及性质,培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。2.能描述金刚石、二氧化硅等共价晶体的结构与性质的关系,形成证据推理与模型认知的化学核心素养。3.知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在的,感知变化观念与平衡思想的化学核心素养。

知识铺垫必备知识正误判断1.碳的常见同素异形体有金刚石、石墨、C60等,其性质有所差异的原因是原子的排列方式不同。2.单质硅有晶体硅和无定形硅两种。3.二氧化硅广泛存在于自然界中,沙子、石英的主要成分就是二氧化硅。纯净的二氧化硅晶体是无色、熔点高、硬度大、不溶于水的固体,也不溶于其他一般的溶剂。

知识铺垫必备知识正误判断一、共价晶体1.共价晶体定义相邻原子间以共价键结合而形成的具有空间立体网状结构的晶体结构特点(1)由于共价键的饱和性与方向性,使每个碳原子周围排列的碳原子只能有4个(2)由于所有原子间均以共价键相结合,所以晶体中不存在单个分子物理性质(1)由于共价晶体中原子以强的共价键相结合,因此一般熔点较高,硬度较大(2)结构相似的共价晶体,原子半径越小,共价键键长越短,键能越大,晶体的熔点越高

知识铺垫必备知识正误判断2.典型共价晶体的结构分析

知识铺垫必备知识正误判断(1)金刚石①碳原子采取sp3杂化,C—C键键角为109°28。②每个碳原子与周围紧邻的四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最小碳环由六个碳原子组成,且最小环上所有碳原子不在同一平面内。(2)晶体硅若以硅原子代替金刚石晶体结构中的碳原子,便可得到晶体硅的结构,不同的是Si—Si键键长C—C键键长。

知识铺垫必备知识正误判断(3)二氧化硅晶体①若向晶体硅结构中的每个Si—Si键中“插入”一个氧原子,便可得到以硅氧四面体为骨架的二氧化硅晶体的结构。②一个Si原子与四个O原子形成四个共价键,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原子被两个硅氧正四面体共用;每个O原子和两个Si原子形成两个共价键,二氧化硅晶体中Si原子与O原子个数比为1∶2。③最小环上有十二个原子,包括六个O原子和六个Si原子。

知识铺垫必备知识正误判断【微思考1】常见的共价晶体有哪些类别?提示:(1)某些非金属单质,晶体硼、晶体硅、晶体锗、金刚石等;(2)某些非金属化合物,如碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)、二氧化硅(SiO2)等。【微思考2】二氧化硅的分子式是SiO2吗?提示:不是。二氧化硅属于共价晶体,没有分子式,SiO2只表示硅原子与氧原子在晶体中的个数比。

知识铺垫必备知识正误判断二、分子晶体1.分子晶体的定义与物理性质定义分子之间通过分子间作用力结合形成的晶体构成微粒分子微粒间的作用力分子间作用力

知识铺垫必备知识正误判断2.典型的分子晶体(1)碘晶体①碘晶体的晶胞是一个长方体,在它的每个顶点和面上各有1个I2分子,每个晶胞中有4个I2分子。②I2分子之间以范德华力结合。

知识铺垫必备知识正误判断(2)干冰晶体①干冰的晶胞为立方体,在它的每个顶点和面上各有1个CO2分子,每个晶胞中有4个CO2分子。②每个CO2分子周围距离最近且相等的CO2分子有12个。③干冰晶体中分子之间通过范德华力相结合,熔化时分子内的化学键不断裂。

知识铺垫必备知识正误判断(3)冰晶体①水分子之间的主要作用力是氢键,当然也存在范德华力。②氢键具有一定的方向性,它的存在迫使每个水分子与周围4个水分子结合。

知识铺垫必备知识正误判断(4)苯甲酸晶体典型的分子晶体是指有限数目的原子以共价键结合为分子后,这些分子再通过分子间作用力结合形成晶体。一般来说,分子在无方向性的分子间作用力的作用下堆积时,尽可能利用空间紧密地堆积在一起,这一点与金属晶体相似。但是,分子的形状、分子的极性以及分子之间是否存在氢键等都会影响分子的堆积方式。如苯甲酸晶体中,苯甲酸分子排列形成层状结构,同一平面内分子之间通过氢键相互作用连接,平面之间的分子依靠范德华力维系。

知识铺垫必备知识正误判断【微思考3】所有分子晶体中是否均存在化学键?提示:不是。绝大多数分子晶体的微粒内部都存在化学键,如N2、H2O、SO2等分子内部都有共价键,而稀有气体分子为单原子分子,分子内部无化学键,分子之间以范德华力结合,所以并非所有分子晶体中都存在化学键。【微思考4】哪些常见类别的物质属于分子晶体?提示:(1)所有非金属氢化物:H2O、H2S、NH3、CH4、HX(X代表卤素原子);(2)部分非金属单质:X2、O2、H2、S8、P4、C60;(3)部分非金属氧化物:CO2、SO2、NO2、P4O6、P4O10;(4)几乎所有的酸:H2SO4、HNO3、H3PO4;(5)绝大多数有机物的晶