3.2.2共价晶体（导学案）-【上好课】高二化学同步高效课堂（人教版2019选择性必修2） 

3.2.2共价晶体（导学案） 1. 知道共价晶体的结构特点，能辨识常见的共价晶体。 2. 认识金刚石晶体中碳原子的三维骨架结构，能借助共价晶体的晶体结构模型说明共价晶体中粒子间的相互作用，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。 重点：共价晶体的结构与物理性质。 难点：共价晶体的结构与物理性质。 1． 共价晶体 (1)相邻原子间以共价键结合形成共价键三维骨架结构的晶体，不存在单个的小分子。 (2) (3)物理性质 共价晶体由于原子间以较强的共价键相结合，熔化时必需破坏共价键，而破坏它们需要很高的温度，所以一般熔点很高，硬度很大。 2． 金刚石的晶体结构 (1)金刚石是典型的共价晶体，天然的金刚石经常呈现规则多面体的外形。C—C—C夹角为109°28′，即金刚石中的碳以sp3杂化轨道形成共价键。 (2)金刚石里的C—C共价键的键长很短，键能很大，这一结构使金刚石在所有已知晶体中硬度最大，而且熔点也很高。 3． SiO2的结构及应用 (1)SiO2是另一种典型的共价晶体，熔点为1713 ℃，有多种结构，最常见的是低温石英，其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，被广泛用作压电材料。 (2)SiO2具有许多重要用途，是制造水泥、玻璃、单晶硅、硅光电池、芯片和光导纤维的原料。 4． 其他常见的共价晶体 (1)某些单质，如硼、硅、锗和灰锡等。 (2)某些非金属化合物，如碳化硅(SiC)(俗称金刚砂)、氮化硼(BN)等。 1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 (1)共价晶体中共价键越强，熔点越高。(　　) (2)共价晶体可能含有离子键。(　　) (3)共价晶体的原子间只存在共价键，而分子晶体内只存在范德华力。(　　) (4)SiO2的晶体结构中，每个Si原子与2个O原子直接相连。(　　) (5)通常状况下，60 g SiO2晶体中含有的分子数为NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)。(　　) (6)由原子直接构成的晶体一定是共价晶体。(　　) 【答案】　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)× (6)× 【解析】　(2)共价晶体中原子与原子间通过共价键结合，不可能含有离子键。 (3)共价晶体的原子间只存在共价键，分子晶体内可能存在范德华力、氢键和共价键。 (4)二氧化硅的晶体结构为，每个Si原子形成4个共价键，所以每个Si原子与4个O原子直接相连。 (5)二氧化硅是由Si原子和O原子构成的共价晶体，所以二氧化硅晶体中不含分子。 2．根据下表中给出的有关数据，判断下列说法中错误的是(　　) AlCl3 SiCl4 晶体硼 金刚石 晶体硅 熔点/℃ 190 －60 2300 3550 1410 沸点/℃ 183 57 2550 4827 2355 A.SiCl4是分子晶体 B．晶体硼是共价晶体 C．AlCl3是分子晶体，加热能升华 D．金刚石中的C—C键比晶体硅中的Si—Si键弱 【答案】　D 【解析】　碳原子的半径比硅原子的半径小，金刚石中的C—C键键长比晶体硅中的Si—Si键键长短，金刚石中的C—C键键能比晶体硅中的Si—Si键键能大，金刚石中的C—C键比晶体硅中的Si—Si键强，D错误。 3．有下列几种晶体：A.无色水晶，B.冰醋酸，C.白磷，D.金刚石，E.晶体氩，F.干冰。 (1)属于分子晶体的是________(填字母，下同)。 (2)属于共价晶体的化合物是________。 (3)受热熔化时化学键不发生变化的晶体是________，受热熔化时需克服共价键的晶体是________。 (4)晶体中存在氢键的是________。 (5)晶体中不存在化学键的是________。 【答案】　(1)BCEF　(2)A　(3)BCF　AD　(4)B　(5)E 考点1分子晶体的结构特点和物理性质 1. 典型共价晶体的结构模型 物质 晶体结构 结构特点 金刚石 a.在晶体中每个碳原子以4个共价单键对称地与相邻的4个碳原子相结合，形成正四面体结构 b．晶体中C—C—C夹角为 109°28′，碳原子采取sp3杂化 c．最小环上有6个碳原子且六个碳原子不在同一平面内 d．晶体中C原子个数与C—C键个数之比为1∶＝1∶2 二氧化硅 a.每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构 b．每个正四面体占有1个Si，4个“O”，n(Si)∶n(O)＝1∶2 c．最小环上有12个原子，即6个O，6个Si 注意：(1)二氧化硅晶体中，没有独立存在的SiO2分子，所以SiO2仅是代表二氧化硅晶体的元素组成的化学式，而不是二氧化硅晶体的分子式。 (2)金刚石、晶体硅、碳化硅、二氧化硅等共价晶体中的成键数目：①金刚石(或晶体硅)中，1 mol C