第三章 第二节2 共价晶体-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高二化学选择性必修2 同步课堂高效讲义教师用书（人教版2019）

课时(二)　共价晶体　►对应学生用书P60 课程标准解读 核心素养解读 1.知道共价晶体的概念、结合金刚石、晶体硅、SiO2晶体的结构模型，认识共价晶体中粒子的种类及微粒间的相互作用，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 1.结合常见的共价晶体的实例，认识物质的构成粒子、粒子间相互作用与物质性质的关系。培养“宏观辨识与微观探析”的核心素养。 2．借助共价晶体等模型认识晶体的结构特点。培养“证据推理与模型认知”的核心素养 　高效导学第一步　预习新知，落实必备知识 　　　　　　　　　　　　　　　　 【教材基点梳理】 一、共价晶体的结构和性质 1．共价晶体的结构特点 (1)构成粒子及作用力：共价晶体是原子间通过共价键结合形成的晶体。 (2)空间结构：整块晶体是一个共价键三维骨架结构，晶体的微观空间里没有分子。 2．常见的共价晶体 物质类别 实例 某些单质 硼、硅、锗、灰锡等 某些非金属化合物 SiC、Si3N4、SiO2等 3.共价晶体的特性 高硬度、高熔点是许多有共价键三维骨架结构的共价晶体的特性。 二、典型的共价晶体 1．金刚石与二氧化硅的结构 晶体 晶体结构及特点 金刚石 ① 碳原子采取sp3杂化，C—C—C 夹角为109°28′。 ②每个碳原子与周围紧邻的4个碳原子以共价键结合成正四面体结构，向空间伸展形成三维骨架结构。 ③最小碳环由6个碳原子组成，且最小环上有4个碳原子在同一平面内；每个碳原子被12个六元环共用 二氧化硅 ①二氧化硅是自然界含量最高的固态二元氧化物，有多种结构，最常见的是低温石英。低温石英的结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链，这一结构决定了它具有手性。 ②Si原子采取sp3杂化，正四面体内O—Si—O键角为109°28′。 ③每个Si原子与4个O原子形成4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2个硅氧正四面体共用；每个O原子和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。 ④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。 【基础正误辨析】 1．凡是由原子构成的晶体都是共价晶体(×) 2．CO2和SiO2中化学键类型相同，晶体类型也相同(×) 3．1 mol SiO2晶体中含4 mol Si—O(√) 4．共价晶体的熔、沸点高的原因是由于共价晶体的原子之间以共价键结合，晶体熔化时需要破坏共价键(√) 5．含有共价键的晶体都是共价晶体(×) 　高效导学第二步　课堂探究，培优关键能力 　　　　　　　　　　　　　　　　 【要点培优】 1．分子晶体和共价晶体的比较 晶体类型 分子晶体 共价晶体 定义 相邻分子通过分子间作用力结合形成的晶体 相邻原子间以共价键结合而形成的具有空间网状结构的晶体 组成微粒 分子 原子 物质类别 多数非金属单质和共价化合物 金刚石、晶体硅、碳化硅、二氧化硅等 微粒间 的作用力 分子间作用力 共价键 熔化时需 克服的 作用力 分子间作用力 共价键 物理性质 熔、 沸点 较低 很高 硬度 较小 很大 导电性 固态和熔融态时一般都不导电，但某些分子晶体溶于水能导电，如HCl 固态和熔融态时多数不导电，但晶体Si、晶体Ge为半导体，能导电 溶解性 相似相溶 难溶于一般溶剂 决定熔、 沸点高 低的因素 分子间作用力的强弱 共价键的强弱 典型例子 干冰、冰 金刚石、二氧化硅 2.共价晶体熔、沸点高低的比较 一般对结构相似的共价晶体来说，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔、沸点越高。例如：金刚石＞碳化硅＞晶体硅。 [思考] 1.硼砂具有防腐作用，可应用于消炎、消毒等医药领域。晶体硼硬度与金刚石相近。下表中呈现的是金刚石和晶体硅与晶体硼的熔、沸点及硬度的相关数据。晶体硼的熔、沸点比金刚石低却比晶体硅高，为什么？ 物质 金刚石 晶体硅 晶体硼 熔点/℃ >3 550 1 410 2 573 沸点/℃ 5 100 2 628 2 823 硬度 10 7.0 9.5 提示：共价晶体的熔、沸点高低取决于共价键的强弱，键能C—C＞B—B＞Si—Si，因此熔、沸点高低顺序为：金刚石＞晶体硼＞晶体硅。 2．氮氧化铝的硬度为石英玻璃的4倍，可耐1 200 ℃的高温，主要用于车辆防弹窗户以及导弹传感器顶部的透明圆窗等。构成氮氧化铝的微粒是什么？微粒间的作用力是什么？该物质属于哪一种晶体类型？ 提示：AlON晶体是原子间通过共价键结合形成的，且氮氧化铝的硬