教学设计 人教版高中化学 选择性必修2 第三章 第二节 第2课时 分子晶体和共价晶体
高中化学第3章晶体结构与性质第2节分子晶体与共价晶体第2课时共价晶体新人教版选择性必修2
提示：二氧化硅晶体中Si原子与其周围相连的4个氧原子形成正四面 体结构。
4．二氧化硅晶体中Si原子与Si—O键数目之比是多少？60 g SiO2晶 体中含Si—O键的数目是多少？
提示：SiO2晶体中Si原子与Si—O键数目之比为1 4；60 g SiO2晶体 中含Si—O键的数目为4NA。
2．碳和硅同主族，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是共 价晶体，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。
3．金刚石、碳化硅、晶体硅均具有相似的结构，下表列出了它们
第三章 晶体结构与性质
第二节 分子晶体与共价晶体
第2课时 共价晶体
1．能辨识常见的共价晶体，并能从微观角度分析共价晶体中各构 成微粒之间的作用对共价晶体物理性质的影响。
2．能利用共价晶体的通性推断常见的共价晶体，并能利用均摊法 对晶胞进行分析。
一、共价晶体的概念及性质
1．共价晶体的结构特点及物理性质 (1)概念 相 邻 原 子 间 以 ____共__价__键____ 相 结 合 形 成 共 价 键 三 维 骨 架 结 构 的 晶 体。 (2)构成微粒及微粒间作用力
(4)碳原子的半径为r，则a、r有什么关系？
提示：2r＝
3 4a
pm，即
r＝
3 8a
pm。
2．依据金刚石的结构判断12 g金刚石晶体中含C—C共价键的数目 是多少？
提示：依据均摊法可知，金刚石中每个碳原子形成4条共价键，其 中碳原子数与C—C共价键数之比是1 2，故12 g金刚石中含有的C—C 数目是2NA。
2024-2025学年新教材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新人教版选择性必修2
三、教学过程
1.导入：回顾分子晶体的性质，引出共价晶体的概念。
2.讲解：详细讲解共价晶体的结构特点、物理性质及影响因素。
3.练习：分析实例，让学生判断共价晶体与分子晶体的区别。
四、作业
1.完成课后练习：第三章第2节练习题。
2.预习下一节课内容：金属晶体与离子晶体。
五、教学评价
1.使用图表和图示来展示分子晶体和共价晶体的结构特点，让学生直观地理解。
2.通过对比表格的形式列出分子晶体与共价晶体的物理性质，突出它们的区别。
3.使用流程图的形式展示分子晶体与共价晶体的形成过程，帮助学生理解它们的形成机制。
4.在板书设计中加入相关的化学方程式，展示分子晶体和共价晶体的化学反应过程。
3.重点难点解析：在讲授过程中，我会特别强调分子间作用力的类型和共价晶体的空间网状结构这两个重点。对于难点部分，我会通过模型演示和实例分析来帮助大家理解。
三、实践活动（10分钟）
1.分组讨论：学生们将分成若干小组，每组讨论一个与分子晶体或共价晶体相关的实际问题。
2.实验操作：为了加深理解，我们将进行一个简单的实验操作，观察冰融化过程或石墨导电性，演示分子晶体与共价晶体的基本原理。
第一课时：分子晶体
一、教学目标
1.理解分子晶体的基本概念。
2.掌握分子晶体的结构特点及物理性质。
3.学会分析分子晶体与离子晶体的区别。
二、教学内容
1.分子晶体的定义与结构特点。
2.分子晶体的物理性质及影响因素。
3.分子晶体与离子晶体的比较。
三、教学过程
1.导入：通过复习离子晶体的性质，引出分子晶体的概念。
教学资源拓展
1.拓展资源：
（1）化学期刊和杂志：推荐学生阅读有关晶体结构与性质的化学期刊和杂志，了解最新的研究成果和发展动态。
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。
人教版高中化学选择性必修2：第3章第2节(课后训练、含答案及解析)
第三章第二节A组·基础达标1．下列关于共价晶体和分子晶体的说法不正确的是()A．共价晶体硬度通常比分子晶体大B．共价晶体的熔点较高C．有些分子晶体的水溶液能导电D．金刚石、水晶和干冰都属于共价晶体【答案】D【解析】由于共价晶体中粒子间以共价键结合，而分子晶体中分子间以分子间作用力结合，故共价晶体比分子晶体的熔点高，硬度大；有些分子晶体溶于水后能电离出自由移动的离子而导电，如H2SO4、HCl；D选项中的干冰(固态CO2)是分子晶体，D错误。
2．下列晶体中，其中任何一个原子都被相邻四个原子包围，以共价键形成正四面体，并向空间伸展成网状结构的是()A．C60B．冰C．金刚石D．水晶【答案】C【解析】C60和冰都是分子晶体，A、B两项均不符合题意；金刚石和水晶都是共价晶体，在金刚石中，每个碳原子周围都有四个等距离的碳原子与之形成正四面体结构，C项符合题意；在水晶中，每个硅原子与四个氧原子以共价键相连形成正四面体结构，但是每个氧原子只与两个硅原子直接相连，D不符合题意。
3．我们可以将SiO2的晶体结构想象为：在晶体硅的Si—Si键之间插入O原子。
根据SiO2晶体结构图，下列说法不正确的是()A．石英晶体中每个Si原子通过Si—O极性键与4个O原子作用B．每个O原子通过Si—O极性键与2个Si原子作用C．石英晶体中Si原子与O原子的原子个数比为1∶2，可用“SiO2”来表示石英的组成D．在晶体中存在石英分子，故“SiO2”可以叫做分子式【答案】D【解析】晶体硅的结构是五个硅原子形成正四面体结构，其中有一个位于正四面体的中心，另外四个位于四面体的顶点；SiO2的结构为每个硅原子周围有四个氧原子，而每个氧原子周围有两个硅原子，在晶体中Si原子与O原子的原子个数比为1∶2，“SiO2”仅表示石英分子中Si、O原子个数比，没有单个的SiO2分子。
4．AB型物质形成的晶体多种多样，下列图示的几种结构中最有可能是分子晶体的是()A．①②③④B．②③⑤⑥C．②③D．①④⑤⑥【答案】C【解析】①④⑤⑥构成的晶体为在一维、二维或三维空间中的结构，且在空间中微粒通过化学键相互连接，故它们不可能是分子晶体；而②③所示结构都不以化学键与其他结构结合，故可能为分子晶体。
人教版高中化学选择性必修第2册 第3章 晶体结构与性质 第2节 分子晶体与共价晶体
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、单晶硅、硅光电池、芯片和
光导纤维的原料。
3.共价晶体的结构特点。
C.石英晶体中Si原子与O原子的原子个数比为1∶2,可用
“SiO2”来表示石英的组成
D.在晶体中存在石英分子,故能叫分子式
答案:D
解析:晶体硅的结构是五个硅原子形成正四面体结构,其中有
一个位于正四面体的中心,另外四个位于四面体的顶角,故
SiO2的结构为每个硅原子周围有四个氧原子,而每个氧原子
周围有两个硅原子,在晶体中Si原子与O原子的原子个数比为
越 短 ,键能越 大 ,晶体的熔点越 高 。
5.共价晶体与物质的类别。
物质种类
实例
某些
晶体硼、晶体硅、晶体锗、金刚石、灰
锡等
单质
碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼
某些非金属化合物
(BN)、二氧化硅(SiO2)等
预习检测
1.下列物质中,属于分子晶体的是(
)。
①二氧化硅 ②碘 ③食盐 ④蔗糖 ⑤磷酸
则不溶于苯和CCl4中。
2.分子晶体熔、沸点的比较规律。
(1)少数主要以氢键作用形成的分子晶体,比一般的分子晶
体的熔、沸点高,如含有H—F、H—O、H—N等共价键的分
子间可以形成氢键,所以HF、H2O、NH3、醇、羧酸等物质
的熔、沸点相对较高。
(2)组成与结构相似,分子之间不含氢键而只利用范德华力
第三章第二节分子晶体与共价晶体第二课时-2024-2025学年高中化学选择性必修二课件
3.常见的共价晶体 （1）部分单质。
以碳为中心
金刚石、硼(B)、硅(Si)、锗(Ge) 和灰锡(Sn)等。 （2）部分非金属化合物。
碳化硅(SiC，俗称金刚砂)、二氧化硅
(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)等 （3）极少数金属氧化物。
刚玉(Al2O3)等 近年来以Si3N4 为基础，用Al取代部分 Si，用O取代部分N而获得结构多样化的 陶瓷，用于制造LED发光材料。
(2)第ⅣA族相邻元素间也可形成相似结构的晶体(如SiC) (3)与第ⅣA族 相 邻 的元素间根，如BN、GaAs等也可形成与金刚石 结构相似的晶体。
金刚石
晶体硅
SiC
GaAs
(2)二氧化硅晶体
①SiO2在自然界分布： SiO2是自然界含量最高的二元氧化物，熔点1713 ℃， 有多种结构 ，最常见的是低温石英。遍布河岸的黄沙、带状的石英矿脉、 花岗石里的白色晶体以及透明的水晶都低温石英。
√ 类型。( ) × (6)SiO2是二氧化硅的分子式。( )
5.共价晶体的结构特征
(1)金刚石晶体
天然金刚石呈 现多面体外形
金刚石的结构
金刚石的晶胞
金刚石晶体的结构特点
①每个碳与相邻_4__个碳以 共__价__键__键结合， 形成__正__四__面__体__结构。键角为1__0_9_°__2_8_'.每个碳 原子都采取_s_p_3_杂__化_。 ②晶体中最小的碳环由__6_个碳组成，且_不__在__ 同一平面内；
碳原子 硅原子
(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。 (5)依据物质的分类判断 常见的共价晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的共价晶体化合 物有SiC、BN、AlN、Si3N4、C3N4、SiO2等； 大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外)、气态氢化物、 非金属氧化物(除SiO2外)、酸、绝大多数有机物(除有机盐外)都是分子晶体。 (6)依据物质的状态判断 一般常温常压下，呈气态或液态的单质与化合物，在固态时属于分子晶体。
第三章 第二节 第2课时 共价晶体-高二化学人教版(2019)选择性必修2课件
正四面体
01
共价晶体
三、典型的共价晶体结构特征
1.金刚石
⑦在金刚石晶胞中含有__8__个碳原子，若晶胞边长为a，则碳原 子的最近距离为_____。
01
共价晶体
三、典型的共价晶体结构特征
2.SiO2晶体
①在SiO2晶体中，每个硅原子采取_s_p_3_ 杂化，与__4__个氧原子结合；每个氧原 子与__2__个硅原子结合；在SiO2晶体中 硅原子与氧原子个数之比是__1_∶__2__， _没__有___单个的SiO2分子存在。
_力__越__大__，__可__知__S_iC__l4_熔__点__高__于__S_i_F_4_。
01
共价晶体
三、典型的共价晶体结构特征
1.金刚石
①在金刚石晶体中每个碳原子周围紧邻 的碳原子有___4__个；
②C原子均为___sp__3 __杂化；
③所有的C—C键长相等，键角相等，键 角为_1_0_9_°_2_8_′__；
(4) 晶体中存在氢键的是 B 。 共价晶体均属于非密堆积。
(5) 晶体堆积方式为密堆积的是 A 。
01
共价晶体
例2.下列晶体性质的比较中错误的是（ C ） A．熔点：金刚石 > 碳化硅 > 晶体硅 B．沸点：NH3 > PH3 C．硬度：白磷 > 冰 > 二氧化硅 D．熔点：SiI4 > SiBr4 > SiCl4 晶体熔沸点大小的比较归纳：
正四面体
01
共价晶体
三、典型的共价晶体结构特征
1.金刚石
④晶体中最小的碳环由__6__个碳组成，且 不__在__同一平面内；最多有__4__个碳原子在 同一平面。
⑤每个C-C键可以形成__6___个六元环，每 个碳原子可形成__1_2__个六元环。 ⑥1mol金刚石中含有C-C键__1__mol。
高中化学选择性必修2专题34.3分子晶体教案
选择性必修二专题三课时四分子晶体【学习目标】1．了解分子晶体的结构特点及性质。
2．能描述典型分子晶体的结构特点，区分共价晶体和分子晶体【学习重点】共价晶体的结构分析【学习内容】环节一：分子晶体的定义【情境引入】在金属晶体、离子晶体和共价晶体中，原子或离子之间都是通过化学键相互结合的，相应化学键的特点对晶体中微粒的空间排布方式会产生影响。
那么，像碘、干冰等这些以分子为基本构成微粒的晶体中，分子会如何排列呢？【知识总结】一．分子晶体(1)概念：分子通过______________构成的固态物质，称为分子晶体。
(2) 构成分子晶体的微粒是_______，微粒间的作用力是______________。
环节二：常见的分子晶胞常温下，二氧化碳是气态的。
将二氧化碳气体加压到约 6.06×106 Pa 时，就会凝结成雪花状的固态二氧化碳。
汽化时会使周围温度降低且不会产生液体，所以固态二氧化碳被称为“干冰”。
常见的干冰呈块状或丸状。
在低温实验、人工降雨等场合，常用干冰作为制冷剂。
图是干冰及其晶体结构，二氧化碳分子以分子间作用力在晶胞中呈现有规律的排列。
【知识总结】二常见的分子晶体①CO2晶体：(1)分子间作用力只有_______。
(2) 干冰晶体是一种_______结构，每个CO2分子周围等距离且最近的CO2分子有_______个，即配位数为_______。
(3)每个晶胞中含有CO2分子为_______个。
石墨和金刚石是碳的两种同素异形体。
金刚石属于共价晶体，金刚石中每个碳原子以共价键与紧邻的四个碳原子形成三维网状结构；石墨晶体形成二维网状结构，层内每个碳原子以共价键与周围的三个碳原子结合，层间为分子间作用力，因此石墨晶体是一种混合型晶体。
②石墨晶体的结构(1)石墨晶体是________结构，在每一层内，碳原子排列成________，一个个六边形排列成平面的网状结构，每一个碳原子都跟其他________个碳原子相结合。
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《共价晶体1》教学设计
一、课标解读
“共价晶体”是《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》中模块2物质结构与性质的主题3晶体结构与性质中的内容。
1．内容要求
掌握共价晶体的定义，共价晶体的性质。
认识金刚石共价晶体的结构模型，了解共价晶体和分子晶体的区分方法。
2．学业要求
能根据共价晶体的结构特点预测共价晶体的性质。
掌握金刚石晶胞特征，会简单地鉴别分子晶体和共价晶体。
二、教材分析
本节内容的功能价值是提高学生的宏观辨识与微观探析能力，能从原子、分子水平分析常见共价晶体的微观特征，能从宏观与微观结合的视角对共价晶体进行分类和比较。
新版人教版教材和旧人教版教材相比变化不大，新版教材删掉了“钻石照片和天然金刚石单晶的多面体外形”及“科学史话------谁证明了金刚石是碳？”等内容，更为精简。
三、学情分析
通过《共价键》的学习，学生已经掌握了共价键的定义，以及键参数——键能、键长与键角，通过《分子晶体》的学习，学生已经掌握了共价键对分子晶体性能的影响，并知道冰、干冰等晶体的空间结构和晶胞模型。
通过《共价晶体》第一课时的学习，学生将进一步掌握金刚石、二氧化硅等晶体的结构，并学会比较分子晶体和共价晶体的异同点。
学生不足之处在于对于晶胞计算问题掌握得还不够。
四、素养目标
【教学目标】
1.知道共价晶体的概念，熟知常见的共价晶体的结构与性质，能从共价晶体的特点，分析理解其物理特性。
2.通过学习金刚石的晶体结构，理解并掌握的晶体结构，并且会进行相关计算。
3.能根据键长与键能的变化规律推出金刚石、石墨、硼等晶体熔沸点、硬度的变化规律。
4.能掌握分子晶体和共价晶体的异同点，会鉴别分子晶体和共价晶体
【评价目标】
1.通过对金刚石晶体结构的学习，理解共价晶体的概念，锻炼学生的空间想象能力。
2.通过对金刚石晶体物理特性的分析，理解结构和性质的关系。
3.通过对分子晶体和共价晶体的比较学习，培养学生的类比思维。
五、教学重点、难点
理解共价晶体的概念，熟知金刚石共价晶体的结构与性质，能从共价晶体的特点，分析理解其物理特性。
六、教学方法
1.教法：
①问题探究：设置“干冰、冰、金刚石的晶体结构图示如下，思考三者熔点差别的原因？”，“根据下列共价晶体的熔点和硬度，考虑共价晶体的物理性质？”“判断共价晶体和分子晶体的方法？”等问题引导学生比较分子晶体和共价晶体的结构特点，引出共价晶体的定义和物理性质，总结分子晶体和共价晶体的异同点等。
②模型助学：通过观察金刚石晶胞实物模型，帮助学生更加形象地感知晶体空间结构。
③sikao：设计与与本节内容对应的学案，促进学生建立完整的知识体系。
④习题测学：设计典型性、代表性和覆盖面的4道课堂练习题，与10道课后作业题目，帮助学生通过测试把握自己的知识掌握程度。
2.学法：
①探究讨论：提供冰，金刚石的实物、结构模型、设置“干冰、冰、金刚石的晶体结构图示如下，思考三者熔点差别的原因？”，“判断共价晶体和分子晶体的方法？”等问题，引导学生进行观察思考，理论结合实际，讨论探究总结性质。
○2模型建构：通过金刚石，二氧化硅晶体，单质硅等结构模型，对比总结出共价晶体的结构特点。
七、教学思路
2
刚石晶体中的构成微粒，和微粒中的作用力，思考总结出共价晶体的定义和分类。
结合金刚石的宏观性质，根据结构和性质的关系，通过学生活动组装金刚石的立体网状结构，探究金刚石的微观结构特点，详细解析金刚石的立体网状结构和出金刚石的晶胞结构，理解共价晶体的结构特点。
对比金刚石和硅晶体的异同点，根据分子晶体和共价晶体的熔点和硬度，分析推理共价键晶体的物理性质。
最后归纳总结共价晶体的知识，理解结构、性质和用途的关系，进而分析石墨烯的结构、性质和用途的关系。
八、教学过程
交流讨论
四、课堂小结和知识拓展
共价晶体知识总结。
总结巩固结构、性质和用途的关系
通通过金刚石结构，
归纳总结共价晶体的
知识，理解结构、性
质和用途的关系，课
外探究石墨炔。
课堂练习展示4道练习题
通过题目对所学知识
进行梳理巩固
九、板书设计
十、课堂练习（典型性、代表性和覆盖面）
1．下列关于共价晶体和分子晶体的说法不正确的是()
A．共价晶体硬度通常比分子晶体大
B．共价晶体的熔、沸点较高
C．分子晶体都不溶于水
D．金刚石、水晶属于共价晶体
2．金刚石是典型的共价晶体。
下列关于金刚石的说法中，错误的是()
A．晶体中不存在独立的“分子”
B．碳原子间以共价键相结合
C．是硬度最大的物质之一
D．化学性质稳定，即使在高温下也不会与氧气发生反应
3．氮化硼(BN)晶体有多种相结构。
六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂；立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。
它们的晶体结构如图所示，下列关于这两种晶体的说法正确的是()
A．六方相氮化硼与石墨一样可以导电
B．立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大
C．两种晶体均为分子晶体
D．六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为平面三角形
4．单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据：
(1)晶体硼的晶体类型属于________晶体，理由是___________________________________ ________________________________________________________________________。
(2)已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如图)，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点上各有1个B原子。
通过观察图形及推算，此晶体结构单元由________个B原子组成，键角为________。
答案 C D D
(1)共价晶体硼的熔、沸点和硬度都介于晶体硅和金刚石之间，而金刚石和晶体硅均为原子晶体，B与C相邻且与Si处于对角线位置，也应为共价晶体
(2)1260°。