第3章 第2节 第2课时　共价晶体　分子晶体　晶体结构的复杂性-【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（鲁科版2019，单选）

第2课时　共价晶体　分子晶体　晶体结构的复杂性 [素养发展目标]　1．了解共价晶体、分子晶体的结构与性质。　2．能描述金刚石、二氧化硅等共价晶体和石墨晶体的结构与性质。　3．能通过晶体的结构与性质认识晶体结构的复杂性。 一、共价晶体 概念 相邻原子间以①共价键结合而形成的具有②空间立体网状结构的晶体 构成微粒 原子 微粒间的作用力 共价键 结构特点 (1)由于共价键的③饱和性和方向性，使每个中心原子周围排列的原子数目是④固定的； (2)由于所有原子间均以⑤共价键相结合，故晶体中不存在单个⑥分子 物质类别 部分⑦非金属单质 金刚石、晶体硅、晶体硼等 部分非金属化合物 碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)等 某些⑧非金属氧化物 二氧化硅(SiO2)等 影响共价晶体熔点高低的因素 对于结构相似的共价晶体来说，共价键的键能越大，晶体的熔点就越⑨高，硬度就越⑩大 二、分子晶体 构成微粒 分子 微粒间的作用力 分子间作用力 物理性质 一般熔、沸点较低，硬度较小 物质类别 所有非金属氢化物 H2O、NH3、CH4等 部分非金属单质 卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)、稀有气体等 部分非金属氧化物 CO2、P4O6、P4O10、SO2等 几乎所有的酸 HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等 大多数的有机物 苯、乙醇等 三、晶体结构的复杂性 1．石墨晶体 晶体模型 续表 结构特点 (1)石墨晶体是层状结构，在每一层内，每个C原子与其他3个C原子以共价键结合，形成无限的六边形平面网状结构。每个C原子还有1个未参与杂化的2p轨道并含有1个未成对电子，能形成遍及整个平面的大π键 (2)C原子采取sp2杂化，C—C键之间的夹角为120° (3)层与层之间以范德华力结合 晶体类型 石墨中既含有共价键，又有范德华力，同时还有金属键的特性，因此石墨属于混合型晶体 物理性质 熔点高、质软、易导电 2．晶体复杂性的影响 (1)导致晶体中存在多种微粒以及不同微粒间作用。 (2)化学键的过渡状态导致形成晶体的过渡状态，最终导致形成过渡晶体。 1．氮化硼是一种新合成的结构材料，它是超硬、耐磨、耐高温的物质，下列各组物质熔化时所克服的粒子间的作用力与氮化硼熔化时所克服的粒子间作用力相同的是(　　) A．C60和金刚石　　　　　 B．晶体硅和水晶 C．冰和干冰 D．碘和金刚砂 B　[氮化硼是由两种非金属元素形成的化合物，根据该化合物的性质可知其为共价晶体，微粒间作用力为共价键。C60和金刚石熔化时分别克服的是分子间作用力和共价键，A项错误；冰和干冰熔化时均克服的是分子间作用力，C项错误；碘和金刚砂熔化时分别克服的是分子间作用力和共价键，D项错误。] 学生用书第63页 2．下列各组晶体都属于化合物组成的分子晶体是(　　) A．H2O、O3、CCl4　　 B．CCl4、(NH4)2S、H2O2 C．SO2、SiO2、CS2 D．P2O5、CO2、H3PO4 D　[A项，O3为单质；B项，(NH4)2S为离子晶体；C项，SiO2为共价晶体。] 3．石墨晶体是层状结构，其结构如图。以下有关石墨晶体的说法正确的一组是(　　) ①石墨晶体只有分子晶体和共价晶体的特征　②石墨是混合型晶体　③石墨中的C为sp2杂化　④石墨的熔点、沸点都比金刚石的低　⑤石墨中碳原子数和C－C键个数之比为1∶2　⑥石墨和金刚石的硬度相同　⑦石墨层内导电性和层间导电性不同　⑧每个六元环完全占有的碳原子数是2 A．全对 B．除⑤外 C．除①④⑤⑥外 D．除⑥⑦⑧外 C　[石墨中存在范德华力和共价键，还有金属键的特性，故石墨晶体兼有共价晶体、分子晶体、金属晶体的特征，属于混合型晶体，①错误，②正确；石墨层内为平面结构，因此石墨中的C为sp2杂化，③正确；石墨的熔点比金刚石的高，④错误；石墨中每个碳原子形成3个共价键，每个共价键被两个碳原子共用，因此石墨中碳原子数和C－C键个数之比为2∶3，⑤错误；石墨质软，金刚石的硬度大，⑥错误；石墨层内存在大π键，电子能自由移动，能够导电，而在层间只存在分子间作用力，因此层内和层间导电性不同，⑦正确；每个六元环完全占有的碳原子数是6×＝2，⑧正确。] 探究一　共价晶体的结构及性质 金刚砂(SiC)与金刚石具有相似的晶体结构(如图所示)，在金刚砂的空间网状结构中，碳原子、硅原子交替以共价单键相结合。 1．金刚砂属于________晶体，金刚砂的熔点比金刚石的熔点________。 提示：由于金刚砂是空间网状结构，碳原子和硅原子交替以共价单键结合，所以金刚砂是共价晶体；硅原子的半径比碳原子的半径大，所以金刚砂的熔点比