第三章 第二节 第2课时 共价晶体（讲义及解析）-2023-2024学年高二化学选择性必修2（人教版2019）

周星星·化学 第2课时 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。 ②晶体中C-C-C夹角为 ，碳原子采取了 杂化。 ③最小环上有 个碳原子。 ④晶体中碳原子个数与C-C键数之比为 。 ⑤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 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 。 ②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。 ③每个最小的环实际拥有的硅原子为 ，氧原子数为 。 ④1molSiO2晶体中含Si-O键数目为 ，在SiO2晶体中Si、O原子均采取 杂化。 ⑤SiO2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 2．共价晶体的概念： 3．组成微粒： 4．微粒间的作用力： 5．分类： 、 、 6．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】 7．SiO2是二氧化硅的分子式吗？ 。 8．观察对比晶体硅、碳化硅、二氧化硅的晶胞，并总结结构特征。 ①晶体硅 晶体硅晶胞的每个顶点和面心均有1个Si原子，晶胞内部有4个Si原子，每个晶体硅晶胞中含有8个Si原子。 ②碳化硅晶胞 a.碳、硅原子都采取sp3杂化，C-Si键角为109°28′。 b.每个硅(碳)原子与周围紧邻的4个碳(硅)原子以共价键结合成正四面体结构，向空间伸展形成空间网状结构。 c.最小碳环由6个原子组成且不在同一平面内，其中包括3个C原子和3个Si原子。 d.每个SiC晶胞中含有4个C原子和4个Si原子。 ③二氧化硅晶胞 SiO2晶体结构相当于在晶体硅结构中每2个Si原子中间插入一个O原子，参照金刚石晶胞模型，在SiO2晶胞中有8个Si原子位于立方晶胞的顶点，有6个Si原子位于立方晶胞的面心，还有4个Si原子与16个O原子在晶胞内构成4个硅氧四面体，均匀排列于晶胞内。每个SiO2晶胞中含有8个Si原子和16个O原子 9． “具有共价键的晶体叫做共价晶体”这种说法对吗？为什么？ 。 10．怎么从原子结构的角度理解金刚石、硅 、锗的熔点和硬度依次下降？ 。 【知识构建】 11.判断共价晶体和分子晶体的方法 。 12.共价晶体与分子晶体熔沸点高低的比较方法 。 13.共价晶体与分子晶体的比较 晶体类型 共价晶体 分子晶体 定义 相邻原 子间以共价键相结合而形成空间网状结构的晶体 分子间以分子间作用力相结合的晶体 组成粒子 原子 分子 粒子间作用力 共价键 分子间作用