内容正文:
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.能借助共价晶体等模型认识晶体的结构特点,并建立判断共价晶体的认知模型。
2.通过对比分子晶体与共价晶体,比较两种晶体的性质。
知识点一 共价晶体的概念及其性质
知识点二 常见共价晶体结构分析
知识点一 共价晶体的概念及其性质
1.共价晶体的结构特点及物理性质
(1)概念
相邻原子间以 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
(3)物理性质
①共价晶体中,由于各原子均以强的共价键相结合,因此一般熔点 ,硬度 , 溶于常见溶剂,一般 导电。
②结构相似的共价晶体,原子半径越小,键长 ,键能越大,晶体的熔点越高。
2.常见共价晶体及物质类别
(1)某些单质:如 、 、锗(Ge)、 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(α-Al2O3)等。
1.熔融时需要破坏共价键的化合物是
A.冰 B.石英 C.铜 D.氢氧化钠
2.下列有关共价化合物的说法:
①具有较低的熔、沸点;
②不是电解质;
③固态时是分子晶体
④都由分子构成;
⑤固态时不导电,其中一定正确的是
A.①③④ B.②⑤ C.①②③④⑤ D.⑤
3.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.是自然界中硬度最大的物质
D.化学性质稳定,即使在高温下也不会与氧气发生反应
4.美国《科学》杂志曾报道:在40GPa的高压下,用激光加热到1 800 K,人们成功制得了共价晶体CO2,下列对该物质的推断一定不正确的是( )
A.该共价晶体中含有极性键
B.该共价晶体易气化,可用作制冷材料
C.该共价晶体有很高的熔、沸点
D.该共价晶体的硬度大,可用作耐磨材料
5.下列关于晶体的叙述正确的是
A.分子晶体中,共价键的键能越大,熔、沸点越高
B.石墨为分子晶体,层内碳原子以共价键相连,熔点高
C.共价晶体中,共价键的键能越大,熔、沸点越高
D.某晶体溶于水后,可电离出自由移动的离子,该晶体一定是离子晶体
知识点二 常见共价晶体结构分析
1.金刚石晶体
金刚石晶体中,每个碳原子均以4个 对称地与相邻的 个碳原子相结合,形成C—C—C夹角为 的 体结构(即金刚石中的碳采取 杂化轨道形成共价键),整块金刚石晶体就是以共价键相连的三维骨架结构。其中最小的环是 元环。
2.二氧化硅晶体
(1)二氧化硅晶体中,每个硅原子均以4个 对称地与相邻的 个氧原子相结合,每个氧原子与 个硅原子相结合,向空间扩展,形成三维骨架结构。晶体结构中最小的环上有 个硅原子和 个氧原子,硅、氧原子个数比为 。
(2)低温石英的结构中有顶角相连的 形成螺旋上升的长链,而没有封闭的 。这一结构决定了它具有 。
1.下列关于SiO2晶体空间结构的叙述中正确的是( )
A.最小的环上,有3个硅原子和3个氧原子
B.最小的环上,硅原子数和氧原子数之比为1∶2
C.最小的环上,有6个硅原子和6个氧原子
D.存在四面体结构单元,O原子处于中心,Si原子处于4个顶角
2.下列关于晶体的叙述错误的是
A.每个Si原子周围有4个O原子 B.每个O原子周围有2个Si原子
C.阴、阳离子数目之比为 D.Si原子和O原子的比例为
3.下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数)
A.1mol P4含有P-P键的个数为4NA
B.1molSiC中含有C-Si键的个数为2NA
C.1molSiO2中含Si-O键的个数为 2NA
D.含C为1mol的金刚石中含有C-C键的个数为 2NA
4.以NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.18 g冰(图1)中含氢键数目为4NA
B.28 g晶体硅(图2)中含有Si-Si键数目为4NA
C.88 g干冰(图3)中含有0.5NA个晶胞结构单元
D.12 g石墨烯中含C-C键数目为3NA
5.按要求填空。
(1)金刚石晶体中1个碳连接___________个原子,原子杂化类型为___________,形成的六元环最多___________个原子共面,金刚石中含有_____键。
(2)晶体中1个原子连接___