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1、第二节分子晶体与共价晶体,第二节分子晶体与共价晶体,素养目标1.结合常见的共价分子的实例,认识物质的构成微粒、微,知识铺垫,必备知识,正误判断,1.干冰是一种常见的灭火剂,其成分为CO2,干冰用于灭火的原因是其易升华,该过程中吸收大量的热,且CO2不支持燃烧。2.水晶的主要成分是SiO2,水晶是具有空间网状结构的物质。3.H2S的沸点比H2O低,其主要原因是水分子间存在氢键。,知识铺垫必备知识正误判断1.干冰是一种常见的灭火剂,其成分为,知识铺垫,必备知识,正误判断,一、分子晶体1.特点(1)构成微粒及微粒间的作用力。(2)微粒堆积方式。若分子间作用力只有范德华力,则分子晶体有分子密堆积特征,
2、即每个分子周围有12个紧邻的分子。若分子间还含有其他作用力,如氢键,则每个分子周围紧邻的分子要少于12个。如冰中每个水分子周围只有4个紧邻的水分子。,知识铺垫必备知识正误判断一、分子晶体,知识铺垫,必备知识,正误判断,2.分子晶体与物质的类别,知识铺垫必备知识正误判断2.分子晶体与物质的类别 物质种类实,知识铺垫,必备知识,正误判断,3.两种典型分子晶体的组成和结构(1)干冰。每个晶胞中均摊4个CO2分子,含有12个原子。每个CO2分子周围等距离紧邻的CO2分子数为12个。(2)冰。水分子之间的作用力有范德华力、氢键,但主要是氢键。由于氢键具有方向性,使四面体中心的每个水分子与四面体顶点的4个
3、相邻的水分子相互吸引。,知识铺垫必备知识正误判断3.两种典型分子晶体的组成和结构,知识铺垫,必备知识,正误判断,【微思考1】水结冰时,为什么冰浮在水面上?提示:水分子间存在氢键,当水结冰时每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引,形成空隙较大的空间网状结构,导致冰的密度比水小,所以结的冰浮在水面上。,知识铺垫必备知识正误判断【微思考1】水结冰时,为什么冰浮在水,知识铺垫,必备知识,正误判断,二、共价晶体1.结构特点(1)构成微粒及作用力。(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”,又称共价晶体。(3)常见的共价晶体:某些单质,如金刚石(C
4、)、硼(B)、硅(Si)、锗(Ge)和灰锡(Sn)等;某些非金属化合物,如碳化硅(SiC,俗称金刚砂)、氮化硅(Si3N4)、二氧化硅(SiO2)等。,知识铺垫必备知识正误判断二、共价晶体,知识铺垫,必备知识,正误判断,2.典型共价晶体的结构(1)金刚石晶体的结构特点: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。晶体中碳碳键之间的夹角为10928,碳原子采取了sp3杂化。最小环上有6个碳原子。,知识铺垫必备知识正误判断2.典型共价晶体的结构,知识铺垫,必备知识,正误判断,(2)SiO2的结构特点:把金刚石晶体中的碳原子换为硅原子,每两个硅原子之间增加一个氧
5、原子,即形成SiO2的晶体结构。【微思考2】碳和硅同一主族,它们的氧化物CO2和SiO2,为什么物理性质差异很大?提示:CO2的晶体是分子晶体,晶体中CO2分子之间通过范德华力相结合,每个CO2分子是由一个碳原子和两个氧原子构成的。SiO2是原子晶体,硅原子和氧原子之间通过共价键相互结合形成空间网状结构,晶体中不存在小分子。,知识铺垫必备知识正误判断(2)SiO2的结构特点:把金刚石晶,知识铺垫,必备知识,正误判断,1.分子晶体中一定存在共价键。 ()2.干冰升华的过程中破坏了共价键。()3.二氧化硅和干冰虽然是同一主族元素形成的氧化物,但属于不同的晶体类型。()4.分子晶体的熔、沸点比较低,
6、共价晶体的熔、沸点比较高。()5.含有共价键的晶体都是共价晶体。()6.SiO2是二氧化硅的分子式。()答案:1.2.3.4.5.6.,知识铺垫必备知识正误判断1.分子晶体中一定存在共价键。 (,探究1,探究2,素养脉络,随堂检测,分子晶体与氢键问题探究观察下图冰和干冰的晶体结构,回答下列问题:,探究1探究2素养脉络随堂检测分子晶体与氢键,探究1,探究2,素养脉络,随堂检测,(1)为什么干冰的熔点比冰低而密度却比冰大?提示:冰中水分子间除了范德华力外还有氢键作用,而干冰中CO2分子间只有范德华力,所以冰的熔点比干冰高。由于水分子间形成的氢键具有方向性,导致冰晶体不具有分子密堆积特征,晶体中有较
7、大的空隙,所以相同状况下冰的密度较小。由于干冰中CO2分子采取密堆积方式形成晶体,所以干冰的密度较大。(2)干冰升华过程中破坏共价键吗?提示:干冰升华过程中只破坏范德华力,不破坏共价键。,探究1探究2素养脉络随堂检测(1)为什么干冰的熔点比冰低而密,探究1,探究2,素养脉络,随堂检测,深化拓展1.分子晶体是分子通过分子间作用力形成的晶体,熔化时,只破坏分子间作用力而不破坏分子内的化学键。2.少数以氢键作用形成的分子晶体,比一般的分子晶体的熔点高。如含有HF、HO、HN等共价键的分子间可以形成氢键,所以HF、H2O、NH3、醇、羧酸、糖等物质的熔点相对较高。3.结构相似且分子之间不含氢键而利用范
8、德华力形成的分子晶体,随着相对分子质量的增大,物质的熔点逐渐升高。例如,常温下Cl2为气态,Br2为液态,而I2为固态;CO2为气态,CS2为液态。4.相对分子质量相等或相近的极性分子构成的分子晶体,其熔点一般比非极性分子构成的分子晶体的熔点高,如CO的熔点比N2的熔点高。5.相对分子质量相同的烷烃同分异构体,一般支链越多,分子间相互作用越弱,熔、沸点越低。如熔、沸点:正戊烷异戊烷新戊烷。,探究1探究2素养脉络随堂检测深化拓展,探究1,探究2,素养脉络,随堂检测,素能应用典例1下列有关冰和干冰的叙述不正确的是()A.干冰和冰都是由分子密堆积形成的晶体B.冰晶体中,每个水分子周围只有4个紧邻的水
9、分子C.干冰比冰的熔点低得多,常压下易升华D.干冰中CO2分子间只存在范德华力,不存在氢键,一个分子周围有12个紧邻的分子答案:A,探究1探究2素养脉络随堂检测素能应用,探究1,探究2,素养脉络,随堂检测,解析:干冰晶体中,CO2分子间作用力只是范德华力,分子采取密堆积,一个分子周围有12个紧邻的分子;冰晶体中水分子间除了范德华力之外还存在氢键,由于氢键具有方向性和饱和性,故每个水分子周围只有4个紧邻的水分子,采取非密堆积的方式,空间利用率小,因而密度小。干冰熔化只需克服范德华力,冰融化需要克服范德华力和氢键,由于氢键作用力比范德华力大,所以干冰比冰的熔点低得多,而且常压下易升华。,探究1探究
10、2素养脉络随堂检测解析:干冰晶体中,CO2分子间作,探究1,探究2,素养脉络,随堂检测,变式训练1-1在学习分子晶体后,某化学兴趣小组的同学查阅了几种氯化物的熔、沸点,记录如下:根据这些数据分析,你认为属于分子晶体的是()A.NaCl、MgCl2、CaCl2B.AlCl3、SiCl4C.NaCl、CaCl2D.全部,探究1探究2素养脉络随堂检测变式训练1-1在学习分子晶体后,探究1,探究2,素养脉络,随堂检测,答案:B解析:由分子构成的晶体,分子与分子之间以分子间作用力相互作用,而分子间作用力较小,克服分子间作用力所需能量较低,故分子晶体的熔、沸点较低;由表中数据可知,MgCl2、NaCl、C
11、aCl2熔、沸点较高,故不属于分子晶体;AlCl3、SiCl4熔、沸点较低,应为分子晶体。B项符合题目要求。,探究1探究2素养脉络随堂检测答案:B,探究1,探究2,素养脉络,随堂检测,变式训练1-2SiCl4的分子结构与CCl4类似,对其作出的如下推断正确的是()SiCl4晶体是分子晶体常温、常压下SiCl4是液体SiCl4的分子是由极性键形成的非极性分子SiCl4的熔点高于CCl4A.只有B.只有C.只有D.答案:D解析:CCl4在常温下是液体,形成的晶体是分子晶体,而SiCl4的结构与CCl4相似,都是由极性键形成的非极性分子,故SiCl4形成的晶体也是分子晶体。由于相对分子质量SiCl4
12、CCl4,故SiCl4的熔点高于CCl4。,探究1探究2素养脉络随堂检测变式训练1-2SiCl4的分子结,探究1,探究2,素养脉络,随堂检测,分子晶体与共价晶体的比较问题探究(1)分析金刚石、二氧化硅的晶体结构模型,判断共价晶体的化学式是否可以代表其分子式?提示:不能。因为共价晶体是一个三维的空间网状结构,晶体中无小分子存在。,探究1探究2素养脉络随堂检测分子晶体与共价晶体的比较,探究1,探究2,素养脉络,随堂检测,(2)以金刚石为例,说明共价晶体的微观结构与分子晶体有哪些不同?提示:构成微粒不同,共价晶体中只存在原子,没有小分子。微粒间的相互作用不同,共价晶体中原子之间通过共价键结合,分子晶
13、体中分子之间的作用是分子间作用力。(3)分析二氧化硅晶体结构模型,判断晶体中最小的环上有多少个原子?1 mol SiO2中含有多少摩尔SiO键?提示:SiO2晶体中最小环上有12个原子;1 mol SiO2中含有4 mol SiO键。,探究1探究2素养脉络随堂检测(2)以金刚石为例,说明共价晶体,探究1,探究2,素养脉络,随堂检测,深化拓展1.分子晶体与共价晶体的比较,探究1探究2素养脉络随堂检测深化拓展晶体类型分子晶体共价晶体,探究1,探究2,素养脉络,随堂检测,探究1探究2素养脉络随堂检测晶体类型分子晶体共价晶体物理性质,探究1,探究2,素养脉络,随堂检测,探究1探究2素养脉络随堂检测晶体
14、类型分子晶体共价晶体典型实例,探究1,探究2,素养脉络,随堂检测,2.分子晶体和共价晶体的判断方法(1)依据构成晶体的微粒和微粒间的作用力判断。构成共价晶体的微粒是原子,微粒间的作用力是共价键;构成分子晶体的微粒是分子或原子(稀有气体),微粒间的作用力是分子间作用力。(2)依据晶体的熔点判断。共价晶体的熔点高,常在1 000 以上;而分子晶体熔点低,常在数百摄氏度以下甚至更低。(3)还可以依据晶体的硬度与机械性能判断。共价晶体硬度大,分子晶体硬度小且较脆。(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。,探究1探究2素养脉络随堂检测2.
15、分子晶体和共价晶体的判断方法,探究1,探究2,素养脉络,随堂检测,素能应用典例2硅是一种重要的非金属单质,硅及其化合物的用途非常广泛。根据所学知识回答硅及其化合物的相关问题。(1)基态硅原子的核外电子排布式为 。(2)晶体硅的微观结构与金刚石相似,晶体硅中SiSi键之间的夹角大小为。(3)请在框图中补充完成SiO2晶体的结构示意图(部分原子已画出),并进行必要的标注。,统编版优秀公开课课件下载PPT课件3.2 分子晶体与共价晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中化学选择性必修2(共38张PPT)人教版部编版,统编版优秀公开课课件下载PPT课件3.2 分子晶体与共价晶体 课件-【新教材】人
16、教版（2019）高中化学选择性必修2(共38张PPT)人教版部编版,探究1探究2素养脉络随堂检测素能应用统编版优秀公开课课件下载,探究1,探究2,素养脉络,随堂检测,(4)根据下表中三种物质(晶体)的熔点回答以下问题。简要解释熔点产生差异的原因:SiO2和SiCl4: 。SiCl4和SiF4: 。,统编版优秀公开课课件下载PPT课件3.2 分子晶体与共价晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中化学选择性必修2(共38张PPT)人教版部编版,统编版优秀公开课课件下载PPT课件3.2 分子晶体与共价晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中化学选择性必修2(共38张PPT)人教版部编版,探究
17、1探究2素养脉络随堂检测(4)根据下表中三种物质(晶体),探究1,探究2,素养脉络,随堂检测,答案:(1)1s22s22p63s23p2(2)10928(3)如图所示(4)SiO2是共价晶体,微粒间作用力为共价键;SiCl4是分子晶体,分子间作用力为范德华力,故SiO2熔点高于SiCl4SiCl4和SiF4均为分子晶体,分子间作用力均为范德华力,根据分子结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大,可知SiCl4熔点高于SiF4,统编版优秀公开课课件下载PPT课件3.2 分子晶体与共价晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中化学选择性必修2(共38张PPT)人教版部编版,统编版优秀公开课
18、课件下载PPT课件3.2 分子晶体与共价晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中化学选择性必修2(共38张PPT)人教版部编版,探究1探究2素养脉络随堂检测答案:(1)1s22s22p63,探究1,探究2,素养脉络,随堂检测,解析:(2)晶体硅以一个硅原子为中心,与另外4个硅原子形成正四面体结构,所以SiSi键之间的键角为10928。(3)图中给出的是硅晶体的结构,SiO2晶体相当于在硅晶体结构中的每个SiSi键中“插入”一个氧原子,所以只要在上述每两个硅原子之间画一个半径比硅原子小的原子,再用实线连起来即可。(4)不同类型的晶体,其熔点具有较大的差别,一般共价晶体的熔点高,而分子晶体的熔
19、点低。规律总结 共价晶体具有三维网状结构,是一个“巨分子”;共价晶体的化学式不表示分子的实际组成,只表示组成原子的个数比;由原子构成的晶体不一定是共价晶体,如由稀有气体的原子组成的晶体属于分子晶体;共价晶体中不存在范德华力。,统编版优秀公开课课件下载PPT课件3.2 分子晶体与共价晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中化学选择性必修2(共38张PPT)人教版部编版,统编版优秀公开课课件下载PPT课件3.2 分子晶体与共价晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中化学选择性必修2(共38张PPT)人教版部编版,探究1探究2素养脉络随堂检测解析:(2)晶体硅以一个硅原子为,探究1,探究2,
20、素养脉络,随堂检测,变式训练2-1碳化硅(SiC)是一种晶体,具有类似于金刚石的结构,其中C原子和Si原子的位置是交替排列的。有下列三种晶体:金刚石晶体硅碳化硅,它们的熔点从高到低的顺序是()A.B.C.D.答案:A解析:C与Si同为第A族元素,三种晶体的相似性表现在金刚石是共价晶体,晶体硅、碳化硅也是共价晶体。根据硅的原子半径比碳大,可知SiSi键的键能比CC键小,而CSi键键能应在二者之间,三种共价晶体空间结构相似,熔点取决于它们的键长与键能大小,故熔点从高到低分别是金刚石、碳化硅、晶体硅,正确答案为A。,统编版优秀公开课课件下载PPT课件3.2 分子晶体与共价晶体 课件-【新教材】人教版
21、（2019）高中化学选择性必修2(共38张PPT)人教版部编版,统编版优秀公开课课件下载PPT课件3.2 分子晶体与共价晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中化学选择性必修2(共38张PPT)人教版部编版,探究1探究2素养脉络随堂检测变式训练2-1碳化硅(SiC)是,探究1,探究2,素养脉络,随堂检测,变式训练2-2有下列几种晶体:A.水晶;B.冰醋酸;C.白磷;D.金刚石;E.晶体氩;F.干冰。(1)属于分子晶体的是,直接由原子构成的分子晶体是。(2)属于共价晶体的化合物是。(3)直接由原子构成的晶体是。(4)受热熔化时,需克服共价键的是。答案:(1)BCEFE(2)A(3)ADE(4
22、)AD解析:不同晶体的构成微粒不同,分子晶体由分子构成,共价晶体中无分子。分子晶体有B、C、E、F,注意晶体氩是由单原子分子构成的分子晶体;共价晶体和稀有气体形成的晶体都是由原子直接构成的;共价晶体有A、D,但属于化合物的只有A;分子晶体熔化时一般不破坏化学键;共价晶体熔化时,破坏共价键。,统编版优秀公开课课件下载PPT课件3.2 分子晶体与共价晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中化学选择性必修2(共38张PPT)人教版部编版,统编版优秀公开课课件下载PPT课件3.2 分子晶体与共价晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中化学选择性必修2(共38张PPT)人教版部编版,探究1探究2
23、素养脉络随堂检测变式训练2-2有下列几种晶体:A,探究1,探究2,素养脉络,随堂检测,统编版优秀公开课课件下载PPT课件3.2 分子晶体与共价晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中化学选择性必修2(共38张PPT)人教版部编版,统编版优秀公开课课件下载PPT课件3.2 分子晶体与共价晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中化学选择性必修2(共38张PPT)人教版部编版,探究1探究2素养脉络随堂检测统编版优秀公开课课件下载PPT课,探究1,探究2,素养脉络,随堂检测,1.下列各组物质各自形成的晶体中,均属于分子晶体的化合物是()A.NH3、HD、C8H10B.PCl3、CO2、H2SO
24、4C.SO2、SO3、C60D.CCl4、Na2S、H2O2答案:B解析:A项中HD是单质,不是化合物;C项中C60是单质,不是化合物;D项中Na2S是盐,不是分子晶体。,统编版优秀公开课课件下载PPT课件3.2 分子晶体与共价晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中化学选择性必修2(共38张PPT)人教版部编版,统编版优秀公开课课件下载PPT课件3.2 分子晶体与共价晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中化学选择性必修2(共38张PPT)人教版部编版,探究1探究2素养脉络随堂检测1.下列各组物质各自形成的晶体中,探究1,探究2,素养脉络,随堂检测,2.下列说法正确的是()A.共价晶
25、体中只存在非极性共价键B.因为HCl的相对分子质量大于HF,所以HCl晶体的熔点高于HFC.干冰升华时,分子内共价键不会发生断裂D.金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物答案:C解析:共价晶体中可能存在极性共价键,如SiO2、SiC等,A项不正确;HF晶体中存在氢键,熔点高于HCl晶体,B项不正确;干冰升华是物理变化,分子间作用力被破坏,但分子内共价键不断裂,C项正确;金属元素和非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物,也可能是共价化合物,如AlCl3等,D项不正确。,统编版优秀公开课课件下载PPT课件3.2 分子晶体与共价晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中化学选择性必修2
26、(共38张PPT)人教版部编版,统编版优秀公开课课件下载PPT课件3.2 分子晶体与共价晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中化学选择性必修2(共38张PPT)人教版部编版,探究1探究2素养脉络随堂检测2.下列说法正确的是()统编,探究1,探究2,素养脉络,随堂检测,3.水的状态除了气态、液态和固态外,还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165 K时形成的,玻璃态的水无固定形状,不存在晶体结构,且密度与普通液态水的密度相同,有关玻璃态水的叙述正确的是()A.水由液态变为玻璃态,体积缩小B.玻璃态水具有固定的熔点C.玻璃态是水的一种特殊状态D.玻璃态水是分子晶体答案:C解析:由玻璃态水的密度
27、与普通液态水的密度相同,可知质量相同时体积相同,A错误;玻璃态的水不是晶体,则无固定的熔点,B错误;由水的状态除了气态、液态和固态外,还有玻璃态,可知玻璃态是水的一种特殊状态,C正确;玻璃态的水无固定形状,不是分子晶体,D错误。,统编版优秀公开课课件下载PPT课件3.2 分子晶体与共价晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中化学选择性必修2(共38张PPT)人教版部编版,统编版优秀公开课课件下载PPT课件3.2 分子晶体与共价晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中化学选择性必修2(共38张PPT)人教版部编版,探究1探究2素养脉络随堂检测3.水的状态除了气态、液态和固态,探究1,探究
28、2,素养脉络,随堂检测,4.(双选)下列各组晶体状态的物质中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是()A.SiO2和SO3B.晶体硼和HClC.晶体硅和金刚石D.硫黄和碘答案:CD解析:属于分子晶体的有SO3、HCl、硫黄和碘;属于共价晶体的有SiO2、晶体硼、晶体硅和金刚石。C、D两项符合题目要求。,统编版优秀公开课课件下载PPT课件3.2 分子晶体与共价晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中化学选择性必修2(共38张PPT)人教版部编版,统编版优秀公开课课件下载PPT课件3.2 分子晶体与共价晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中化学选择性必修2(共38张PPT)人教版部编版,探
29、究1探究2素养脉络随堂检测4.(双选)下列各组晶体状态的物,探究1,探究2,素养脉络,随堂检测,5.现有两组物质的熔点数据如下表所示:根据表中数据回答下列问题:(1)A组物质属于晶体,其熔化时克服的微粒间的作用力是。(2)B组物质中HF熔点比HCl、HBr高是由于 。(3)B组晶体不可能具有的性质是(填序号)。硬度小水溶液能导电固体能导电液体状态能导电,统编版优秀公开课课件下载PPT课件3.2 分子晶体与共价晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中化学选择性必修2(共38张PPT)人教版部编版,统编版优秀公开课课件下载PPT课件3.2 分子晶体与共价晶体 课件-【新教材】人教版（2019）
30、高中化学选择性必修2(共38张PPT)人教版部编版,探究1探究2素养脉络随堂检测5.现有两组物质的熔点数据如下表,探究1,探究2,素养脉络,随堂检测,答案:(1)共价共价键(2)HF分子间能形成氢键,熔化时需要消耗的能量更多(3)解析:A组物质熔点很高,应是共价晶体,共价晶体熔化时破坏的是共价键;B组物质形成的晶体是分子晶体,且结构相似,一般情况下相对分子质量越大,熔点越高,HF的相对分子质量最小但熔点比HCl、HBr高的原因是HF分子间可形成氢键,HF熔化时除了破坏范德华力外,还要破坏氢键,所需能量更高,因而熔点更高;分子晶体在固态时和熔化状态时都不导电。,统编版优秀公开课课件下载PPT课件3.2 分子晶体与共价晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中化学选择性必修2(共38张PPT)人教版部编版,统编版优秀公开课课件下载PPT课件3.2 分子晶体与共价晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中化学选择性必修2(共38张PPT)人教版部编版,探究1探究2素养脉络随堂检测答案:(1)共价共价键统编版优,
