第三章 第二节　第2课时　共价晶体-【优化探究】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修2同步导学案配套教参（人教版，单选）

第2课时　共价晶体 [核心素养发展目标]　 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粒子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。 　探究共价晶体的结构与性质 授课提示：对应学生用书第72页 认真阅读教材，学会快速提取信息，提升化学学科阅读理解能力。 共价晶体 1．概念及结构特点 (1)概念：原子以共价键形成三维骨架结构的晶体。 (2)构成粒子及粒子间作用 2．物理性质 (1)共价晶体中，由于各原子均以较强的共价键相结合，因此一般熔、沸点很高，硬度很大，难溶于常见溶剂，一般不导电。 (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、沸点越高。 3．常见共价晶体及物质类别 (1)某些单质：如硼(B)、硅(Si)、锗(Ge)、灰锡(Sn)等。 (2)某些非金属化合物：如碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)等。 (3)极少数金属氧化物，如刚玉(Al2O3)等。 思考并判断下列说法是否正确，加深对本任务中概念或原理的认识，消除对本任务内容的错误理解。 1．共价晶体的熔沸点高低、硬度大小、密度大小都是由共价键的强弱决定的。(×) 2．共价晶体的构成粒子是原子，共价晶体内部的作用力只有共价键。(√) 3．共价晶体内每个原子周围与其键合的原子数的多少是由共价键的饱和性决定的。(√) 4．共价晶体的微观空间里可能会有分子。(×) 5．共价晶体内共价键的方向性决定了共价晶体都呈三维骨架结构。(√) 6．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的熔点高。(√) 授课提示：对应学生用书第73页 　探究共价晶体的结构与性质 问题　从表中的数据可以看出，尽管金刚石、碳化硅和晶体硅都是共价晶体且它们的结构相似，但是它们的熔点和硬度有较大差异，请讨论产生这种差异的原因。 共价晶体 键能/(kJ·mol-1) 熔点/℃ 摩氏硬度 金刚石 (C—C)347 >3 500 10 碳化硅 (C—Si)301 2 700 9.5 晶体硅 (Si—Si)226 1 410 6.5 (1)“具有共价键的晶体叫做共价晶体”这种说法正确吗？为什么？ (2)怎样从原子结构的角度理解金刚石、碳化硅、晶体硅的熔点和硬度依次下降？ 提示：(1)不正确。“具有共价键”并不是共价晶体的唯一条件。大部分分子晶体中也有共价键。对共价晶体的认识除了具有共价键外，还要求构成晶体的粒子是原子。 (2)共价晶体中粒子之间的作用是共价键，熔点和硬度的大小由共价键的强弱决定。键能大小是C—C＞C—Si＞Si—Si，所以金刚石、碳化硅、晶体硅的熔点和硬度依次下降。 共价晶体和分子晶体的熔、沸点高低比较 　(1)对于不同类型的晶体来说，熔、沸点的高低顺序：共价晶体>分子晶体。 (2)对于不同的共价晶体 ①晶体的熔、沸点高低取决于共价键的键长和键能。键长越短，键能越大，共价键越稳定，物质的熔、沸点越高。 ②若没有告知键长或键能数据时，可比较原子半径的大小。一般原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔、沸点就越高。 1．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 解析：A.共价晶体中原子之间通过共价键结合，在共价晶体中，只存在共价键，故A正确；B.共价晶体是相邻原子之间通过共价键结合而形成的三维骨架结构的晶体，故B正确；C.共价晶体是由原子以共价键相结合而形成的，不存在独立的分子，故C正确；D.共价晶体是原子间通过共价键结合而形成的，熔化时需要破坏共价键，故D错误。 答案：D 2．如表是某些共价晶体的熔点和硬度，分析表中的数据，判断下列叙述正确的是(　　) 共价晶体 金刚石 氮化硼 碳化硅 石英 硅 锗 熔点/℃ 3 900 3 000 2 700 1 710 1 410 1 211 摩氏硬度 10 9.5 9.5 7 6.5 6.0 ①构成共价晶体的原子种类越多，晶体的熔点越高　②构成共价晶体的原子间的共价键的键能越大，晶体的熔点越高　③构成共价晶体的原子半径越大，晶体的硬度越大　④构成共价晶体的原子半径越小，晶体的硬度越大 A．①②　　　　　　　　 B．③④ C．①③ D．②④ 解析：共价晶体的熔、沸点和硬度等物理性质取决于晶体内的共价键，构成共价晶体的原子半径越小，键长越短，键能越大，则共价晶体的熔、沸点越高，硬度越大。 答案：D 3．下列晶体性质的比较错误的是(　　) A．熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅 B．沸点：H2O>HF>N