分子晶体与共价晶体
高中化学选择性必修二 第3章第2节 共价晶体学案下学期(解析版)
第三章 晶体结构与性质 第二节 分子晶体与共价晶体第一课时 分子晶体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。
教学重点：共价晶体的结构特点与性质之间的关系 教学难点：共价晶体的结构特点与性质之间的关系一、共价晶体 1.常见晶体的结构分析(1)金刚石晶体①在晶体中每个碳原子以 个共价单键与相邻的 个碳原子相结合，成为正四面体。
①晶体中C-C-C 夹角为 ，碳原子采取了 杂化。
①最小环上有 个碳原子。
①晶体中碳原子个数与C-C 键数之比为 。
①在一个晶胞中，碳原子位于立方体的8个顶点、6个面心以及晶胞内部，由“均摊法”可求出该晶胞中实际含有的碳原子数为 。
(2) 二氧化硅晶体.晶胞中粒子数目的计算(以金属铜为例):在铜的晶胞结构中,铜原子不全属于该晶胞,按均摊原则,金属铜的一个晶胞的原子数=8×18+6×12=4。
结合下图,钠、锌、碘、金刚石晶胞中含有原子的数目分别为2、2、8、8。
钠、锌、碘、金刚石晶胞示意图①每个硅原子与相邻的个氧原子以共价键相结合构成结构，硅原子在正四面体的中心，4个氧原子在正四面体的4个顶点。
晶体中Si原子与O原子个数比为。
①每个Si原子与4个O原子成键，每个O原子与个Si原子成键，最小的环是元环。
①每个最小的环实际拥有的硅原子为，氧原子数为。
①1molSiO2晶体中含Si—O键数目为，在SiO2晶体中Si、O原子均采取杂化。
①SiO2具有许多重要用途，是制造水泥、玻璃、人造红宝石、单晶硅、硅光电池、芯片和光导纤维的原料。
【小结】一、共价晶体1、共价晶体的概念：2、组成微粒：3、微粒间的作用力：4、分类：5、共价晶体的通性①熔点。
共价晶体中，原子间以较强的共价键相结合，要使物质熔化就要克服共价键，需要很高的能量。
②硬度。
③一般不导电，但晶体硅是半导体。
④难溶于一般溶剂。
【思考·讨论】(1)SiO2是二氧化硅的分子式吗？(2)观察对比晶体硅、碳化硅、二氧化硅的晶胞，并总结结构特征。
3.2分子晶体与共价晶体 教学设计- 2021-2022学年高二化学人教版（2019）选择性必修2
3.2分子晶体与共价晶体班级：姓名：小组：小组评价：教师评价：一、教材内容分析本节内容主要包括分子晶体和共价晶体两部分。
第一部分内容介绍分子晶体，主要介绍了两个问题：一是分子晶体的特性；二是分子晶体的结构特征。
第二部分内容介绍共价晶体，也主要介绍两个问题：一是共价晶体的结构特征；二是共价晶体的特性。
二、教学目标1、知识和能力：借助分子晶体、共价晶体模型认识晶体的结构特点，说明晶体中的微粒及微粒间的相互作用。
认识分子间存在相互作用，知道范德华力和氢键是两种常见的分子间作用力。
2、过程和方法：能说明分子晶体、共价晶体的区别，能结合实例说明晶体中的微粒及其微粒间的相互作用。
3、情感态度价值观目标：结合干冰、冰、金刚石、石英的结构模型，通过分析、推理、计算等方法认识研究典型分子晶体和共价晶体的组成和结构，建立模型，能运用模型揭示不同晶体的结构特点。
三、学习者特征分析高二学生出现两极分化。
对优生来说，学习自觉，对于老师教授的内容可以当堂理解。
中等水平学生，学习目的模糊，学习动机不强，处于被动状态，需要老师带动学习，往往不能在第一时间学会需反复强调。
学习困难生则对于知识难以把握，难以理解,需要老师格外关注，为其制定相应的策略。
四、教学重点、难点重点：分子晶体、共价晶体的结构特点与性质之间的关系，氢键对分子晶体结构与性质的影响。
难点：分子晶体、共价晶体的结构特点，氢键对冰的结构和性质的影响。
五、教学方法小组合作、探究法六、教学过程新课导入[模型展示]碘晶胞示意图[学生回答]观察分析碘晶胞的结构特点及粒子间的作用力：晶胞中只有分子。
晶体中相邻分子间以分子间作用力相互吸引，分子内原子以共价键相结合。
[过渡]像碘晶体，只含有分子的晶体称为分子晶体。
除了分子晶体外还有共价晶体，这就是我们这节课要学习的内容。
新课讲授1.分子晶体[获取概念]概念：只含分子的晶体称为分子晶体。
粒子间的相互作用力：分子晶体内相邻分子间以分子间作用力相互吸引，分子内原子之间以共价键结合。
高中化学第三章晶体结构与性质2分子晶体与共价晶体教案2
分子晶体与共价晶体【教学目标】1.借助分子晶体等模型认识晶体的结构特点。
2.能从范德华力、氢键的角度分析、理解分子晶体的物理性质。
3.学会比较晶体的熔、沸点。
【教学重难点】分子晶体、共价键的结构特点与性质之间的关系【教学过程】1。
新课导入[模型展示]碘晶胞示意图［学生回答］观察分析碘晶胞的结构特点及粒子间的作用力：晶胞中只有分子.晶体中相邻分子间以分子间作用力相互吸引,分子内原子以共价键相结合。
[过渡]像碘晶体,只含有分子的晶体称为分子晶体.除了分子晶体外还有共价晶体，这就是我们这节课要学习的内容。
2.新课讲授1。
分子晶体［获取概念]概念：只含分子的晶体称为分子晶体.粒子间的相互作用力:分子晶体内相邻分子间以分子间作用力相互吸引,分子内原子之间以共价键结合。
[学生活动]观察某些分子晶体的熔点,分析分子晶体熔点的特点：分子晶体熔点低。
［讲解］分子晶体熔、沸点低，硬度小，易升华,不导电。
[设疑］哪些晶体属于分子晶体？[回答］(1)所有的非金属氢化物，如水、硫化氢、氨、氯化氢、甲烷等；(2)部分非金属单质，如卤素（X2）、氧气(O2)、硫(S8）、氮气(N2)、白磷(P4)、碳60（C60)、稀有气体等；（3)部分非金属氧化物，如CO2、P4O10、SO2等（4）几乎所有的酸;(5)绝大多数有机物。
［强调］分子晶体在熔化时,只破坏分子间作用力而不破坏化学键。
［讲解］只有范德华力，无分子间氢键，每个分子周围有12个紧邻的分子,晶体这样的结构特征称为分子密堆积，如C60、干冰、I2、O2等。
有分子间氢键但不具有分子密堆积特征，如HF、冰、NH3等。
[展示]干冰、冰、C60的晶胞结构。
［设疑]在分子密堆积中，为什么每个分子周围紧邻12个分子? [回答］以干冰晶胞为例，以上面中心分子为中心,相邻分子有其面顶角的4个分子、侧面中心的4个分子、与其面相邻的晶胞的侧面中心的4个分子，即12个分子。
［思考讨论]为什么水凝固成冰、雪、霜时，密度变小?[回答]冰中水分子之间的相互作用力除范德华力外还有氢键，冰晶体主要是水分子依靠氢键而形成的.由于氢键具有一定的方向性,每个水分子与周围4个水分子结合，4个水分子也按照这样的规律再与其他的水分子结合。
高三化学一轮复习分子晶体与共价晶体课件
导电、传热性 一般不导电，溶 一般不具有导电性 电和热的良导体 晶体不导电，水溶
于水后有的导电
液或熔融态导电
3、认识几种常见的晶体模型： (1)共价晶体(金刚石和二氧化硅)
①金刚石晶体中，每个C原子与另外4个C原子形成共价键，C—C键之间的夹角是 109°28′，最小的环是六元环。含有1 mol C的金刚石中，形成的共价键有2 mol。 ②SiO2晶体中，每个Si原子与4个O原子成键，每个O原子与2个硅原子成键，最小的环 是十二元环，在“硅氧”四面体中，处于中心的是Si原子，1 mol SiO2中含有4 mol Si—O 键。
(4)石墨晶体
石墨层状晶体中，层与层之间的结合力是范德华力，平均每个正六边形拥有的碳原子个 数是2，C原子采取的杂化方式是sp2。
4、金属晶体及其堆积模型： 金属晶体 简单立方堆积
面心立方最密堆积 金属晶体
体心立方堆积
六方最密堆积
典型代表为Po，配位数为 6，空间利用率52%
典型代表为Cu、Ag、Au， 配位数为12，空间利用率 74%
【环节二】 掌握晶体类型、结构和性质 【活动4】 自主测评 4、判断正误 (1)SiO2表示一个二氧化硅分子是由一个硅原子和两个氧原子构成的。( )
(2)1 mol金刚石和SiO2中含有的共价键数目均为4NA。( )
(3)干冰晶胞中位于顶点的分子和位于面心的分子配位数不同。( ) (4)金属晶体能导电是因为金属晶体在外加电场作用下可失去电子。( ) (5)在NaCl晶体中，将一个Na＋周围距离最近的Cl－连起来，是一个正八面体。( )
为晶胞边长的一半，即 pm。③据图可知，一个晶胞的质量是
g，晶胞的体积是
d3 pm3，则晶胞的密度是ρ＝
高中新教材化学课件选择性必修分子晶体与共价晶体
输入 标题
金属晶体
金属单质及一些金属合金都属于金属晶体，例如镁、 铝、铁和铜等。
离子晶体
混合晶体
相邻原子之间只通过强烈的共价键结合而成的空间网 状结构的晶体叫做原子晶体。例如金刚石晶体，单质
硅等。
原子晶体
同时含有两种或两种以上键型的晶体。如石墨晶体中 含有共价键和金属键；铵根离子中有共价键和配位键 ；氢氧化钠中含有离子键和共价键。
复合材料
通过将分子晶体与共价晶 体相结合，可以制备出具 有优异力学、热学、电学 等性能的复合材料。
能源科学领域应用举例
太阳能电池
共价晶体中的半导体材料可用于制造 太阳能电池，将太阳能转化为电能。
燃料电池
储能材料
利用分子晶体和共价晶体的特性，可 以设计和合成具有高能量密度和长寿 命的储能材料，如锂离子电池、超级 电容器等。
04 分子晶体与共价 晶体比较与鉴别
结构差异导致性质差异
01 02
分子晶体
由分子构成，分子间通过分子间作用力相互结合，分子内部原子间通过 共价键连接。常见的分子晶体有稀有气体、非金属氢化物、非金属氧化 物等。
共价晶体
由原子构成，原子间通过共价键相互连接形成空间网状结构。常见的共 价晶体有金刚石、二氧化硅、碳化硅等。
密度
一般情况下，组成和结构相似的分 子晶体，相对分子质量越大，密度 越大。
典型分子晶体举例及分析
稀有气体
单原子分子，无化学键，仅存在微弱的范德华力，熔沸点 很低。
干冰（CO2）
直线型分子，分子间存在范德华力，熔沸点低，易升华。
碘（I2）
双原子分子，分子间存在范德华力，受热易升华，遇冷易 凝华。
冰（H2O）
03
《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。
第三章 第二节 第1课时 分子晶体 高二化学人教版(2019)选择性必修2课件
01
分子晶体
二、分子晶体的物理性质
知识小结：分子晶体熔沸点的比较
①组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越 大，熔沸点越高。 ②若分子间存在氢键，则分子间作用力较大，熔沸点较高。 ③相对分子质量相近时，分子极性越大，熔沸点越高。 ④有机物的同分异构体中，支链数越多，熔沸点越低。
01
01
分子晶体
三、分子晶体的结构特征
科学 ∙ 技术 ∙ 社会 天然气水合物——一种潜在的能源
天然气分子藏在水分子笼内
01
分子晶体
例4. 正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体，层内的H3BO3 分子通过氢键相连(如图所示)。下列有关说法正确的是（ D ） A.正硼酸晶体不属于分子晶体 B.H3BO3分子的稳定性与氢键有关 C.分子中硼原子最外层为8电子稳定结构 D.含1 mol H3BO3的晶体中有3 mol氢键
分子晶体
二、分子晶体的物理性质
例3.下列性质适合于分子晶体的是（ C ）
①熔点1070 ℃，易溶于水，水溶液导电
②熔点10.31 ℃，液态不导电，水溶液导电
③能溶于CS2，熔点112.8 ℃，沸点444.6 ℃ ④熔点97.81 ℃，质软、导电，密度为0.97 g·cm－3
A.①②
B.①③
C.②③
D.②④
当冰刚刚融化为液体水时，热运动使冰的结构部分解体，水分 子间的空隙减小，密度增大，超过4℃时，由于热运动加剧，分 子间距离加大，密度逐渐减小。
01
分子晶体
三、分相似，但H2S晶体中，一个H2S分子周围有12 个紧邻分子，而冰中一个水分子周围只有4个紧邻分子，为什么？
例2.正误判断 (1)组成分子晶体的微粒是分子，在分子晶体中一定存在共价键和 分子间作用力（ × ） (2)分子晶体熔化时一定破坏范德华力，有些分子晶体还会破坏氢 键（ √ ） (3)分子晶体熔化或溶于水均不导电（ × ） (4)分子晶体的熔、沸点越高，分子晶体中共价键的键能越大（ × ） (5)水分子间存在着氢键，故水分子较稳定（ × ） (6)H2SO4为强电解质，硫酸晶体是能导电的（ × ） (7)SiCl4晶体是分子晶体，熔点高于CCl4（ √ ）
专题07 分子晶体和共价晶体(人教版2019选择性必修2)(解析版)
专题07 分子晶体与共价晶体1．下列关于晶体的说法正确的是A．能导电的固体一定是金属晶体B．离子晶体中的化学键可能存在饱和性和方向性C．分子晶体中分子间作用力越强，分子越稳定D．由共价化合物构成的晶体都是共价晶体【答案】B【解析】A．石墨也能导电，但石墨不属于金属晶体，A错误；B．离子键没有饱和性和方向性，共价键具有饱和性和方向性，但是离子晶体中也可能存在共价键，具有饱和性和方向性，B正确；C．分子的稳定性与分子间作用力无关，与共价键的强弱有关，C错误；D．由共价化合物构成的晶体也可能是原子晶体，如二氧化硅等，D错误；故选B。
2．（2021·河南洛阳·高二期末）下列叙述不正确．．．的是A．由分子构成的物质其熔点一般较低B．分子晶体在熔化时，共价键没有被破坏C．分子晶体中不一定存在共价键D．分子晶体中分子间作用力越大，其化学性质越稳定【答案】D【解析】A．因为是分子晶体，熔化的时候克服的是较弱的分子间作用力，所以分子晶体的熔点一般较低，A项正确；B．分子晶体熔化时，破坏的是分子间作用力，共价键没有被破坏，B项正确；C．稀有气体形成的分子晶体中不存在共价键，C项正确；D．分子晶体中分子间作用力只影响分子晶体的物理性质如熔沸点，不影响分子的稳定性，D项错误；答案选D。
3．（2021·新疆·乌鲁木齐市第四中学高二期末）直接由原子构成的一组物质是A．水、二氧化碳、金刚石B．单质碘、石墨、白磷(P4)C．氯化钠、金刚石、二氧化硅晶体D．硅晶体、金刚石、二氧化硅晶体【答案】D【解析】A ．水是由水分子构成的；二氧化碳属于分子晶体，是由二氧化碳分子构成，A 错误；B ．单质碘属于分子晶体，由碘分子构成；白磷不是原子晶体,白磷空间是正四面体的分子,是属于分子晶体，B 错误；C ．氯化钠是离子化合物，是由钠离子和氯离子构成的，C 错误；D ．硅晶体、二氧化硅、金刚石属于原子晶体，直接由原子构成，D 正确； 故选D 。
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分子晶体与共价晶体
一、分子晶体的特点
分子晶体是由各种类型的分子分子之间按照一定的空间排列组成的晶体，它不同于共
价晶体，主要由分子间的相互作用形成。
分子晶体是一种多变性低晶体，具有一定的自组
织能力。
它具有以下特点：
1.体积膨胀性弱：分子晶体由分子分子构成，分子之间相对固定，不易发生晶体变形，晶体体积膨胀性较弱；
2.具有高分子性：分子晶体由许多分子排列构成，各分子相互穿插和绑定，赋予分子
晶体高分子性的特性；
3.分子可随环境改变：由于分子晶体的结构可以改变，分子可以根据环境而发生改变，促进和抑制分子的相互作用；
4.可调性强：分子晶体的结构相对固定，通过改变晶体环境，可以调节晶体结构，改
变晶体性质；
5.易於调制：由于分子晶体结构中分子松散，可以调节晶体环境，而且容易形成新的
结构，因此，可以调节分子晶体的性质以及晶体构造，使其具有各种应用。
共价晶体是由共价键结组成的晶体，可能伴随着分子间的相互作用，但共价晶体的主
要特点是共价键的作用。
共价晶体具有以下特点：
1.高熔点：由于共价键比分子之间的相互作用具有更强的结合作用，晶体的熔点也相
应升高；
2.较小的体积变形：由于共价键形成的晶体一旦形成，不易发生变形，因而体积变形
较小；
3.有较好的导电性：由于共价键能够使分子之间的能级接近，因此共价晶体的导电性
较好；
5.低的温度稳定性：由于共价键的存在，晶体的温度稳定性较低，在温度变化时易形
成新的结构。
综上所述，分子晶体与共价晶体各有特点，并不是简单形式的替代互换。
它们在日常
生活中有着重要的应用前景，有待于更多的研究和开发，以期能够使它们在实际应用中发
挥出最大的价值。