3.2.2 共价晶体 学案 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2

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 共价晶体学案 【学习重点】 1、共价晶体的结构特点与性质的关系 2、金刚石与二氧化硅的结构。 【学习难点】 共价晶体的结构特点 【任务一】金刚石晶体 1、结构特点 （1）结构：在金刚石晶体中相邻C—C间的夹角为__________，碳原子采取________杂化。最小环上有____个碳原子，且不在同一平面。每个碳原子被12个最小环占用。 （2）共价键：1mol金刚石含有_____mol碳原子，形成_____molC-C键。 （3）一个金刚石晶胞中含有______个碳原子。 2、性质 硬度______，熔点_______ 【任务二】二氧化硅晶体 1、结构特征 （1）结构： Si原子采取_______杂化轨道形成共价键三维骨架结构，正四面体内O—Si—O键角为_________。 每个Si原子与______个O原子形成______个共价键，______原子位于正四面体的中心，_______原子位于正四面体的顶角，同时每个O原子与_____个Si原子结合；每个Si原子与_____个O原子结合，晶体中Si原子与O原子个数比为______，故二氧化硅的化学式为SiO2，但不存在SiO2分子。 最小环上有______个原子，包括_______个O原子和________个Si原子。每个Si原子被12个最小环占用。 （2）共价键：1mol二氧化硅中含有_______mol Si-O键。 （3）晶胞：一个二氧化硅晶胞含有______个硅原子，_______个氧原子。 2、物理性质： 熔点___________ 3、用途：SiO2是制造水泥、玻璃、单晶硅、硅光电池、芯片和光导纤维的原料。 【任务三】共价晶体 1、定义：相邻原子间以共价键相结合而形成三维骨架结构的晶体，叫做共价晶体。 2、构成粒子：_________________ 3、粒子间作用：___________________ 4、空间结构：________________________ 【任务四】常见的共价晶体 物质类别 实例 某些单质 晶体硼、晶体硅、晶体锗、灰锡、金刚石等 某些非金属化合物 碳化硅(俗称金刚砂)、氮化硅、氮化硼、二氧化硅(SiO2)等 极少数金属氧化物 刚玉 α-Al2O3 【任务五】共价晶体的物理性质 1、一般熔点_______，硬度________。 2、______溶于常见溶剂。 3、一般_______导电。晶体硅和晶体锗都是半导体。 思考与讨论1：怎样从原子结构的角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降？ 【小结】共价晶体的物理性质和化学性质都由________决定。 共价晶体的熔点、硬度大小看__________的键能，数值越_______，物质的熔沸点越______。若没有键参数，可以比较原子半径，一般情况下，原子半径越_______，键长越______，键能越_____，晶体熔点、硬度越高。 思考与讨论2：具有共价键的晶体叫做共价晶体”，这种说法对吗？为什么？ 【任务六】分子晶体与共价晶体比较 类型 比较 分子晶体 共价晶体 概念 分子间以分子间作用力相结合而形成的晶体 相邻原子间以共价键相结合而形成共价键三维骨架结构的晶体 构成晶体微粒 微粒之间的作用力 物理性质 熔、沸点 硬度 导电性 延展性 溶解性 典型实例 【练习】 分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型： A.碳化铝，黄色晶体，熔点2200℃，熔融态不导电；________________ B.溴化铝，无色晶体，熔点98 ℃，熔融态不导电；________________ C.五氟化钒，无色晶体，熔点19.5℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中；_______________ 【任务七】阅读教材 科学视野——某些共价晶体的熔点和硬度 科学·技术·社会——金刚石 【本课总结】 学科网（北京）股份有限公司 $$