第3章 第2节 第2课时 共价晶体和分子晶体（Word教参）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（鲁科版）

第2课时　共价晶体和分子晶体

[素养目标]　1.了解共价晶体空间结构特点及性质。2.能描述金刚石、二氧化硅等共价晶体的结构与性质的关系。3.了解分子晶体的结构特点及性质。4.了解混合晶体和过渡晶体的结构特点。

知识点一　共价晶体

1．共价晶体

2.结构特点

3．两种典型共价晶体的结构

4.物理性质及其影响因素

(1)物理性质：由于共价晶体原子间以较强的共价键结合，因此一般熔点较高，硬度较大。

(2)影响因素：结构相似的共价晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔

点越高、硬度就越大。

1．观察金刚石和二氧化硅的结构模型讨论：1 mol C组成的金刚石中含有多少摩尔C—C键？金刚石晶体中C原子数目与C—C键数目之比为多少？1 mol SiO2晶体中含有多少摩尔Si—O键？

提示：在金刚石晶体中，1个碳原子与周围4个碳原子形成4个C—C键，而每2个碳原子之间形成一个共价键，所以1 mol C形成的C—C键的物质的量为4× mol＝2 mol；金刚石晶体中碳原子数与C—C键数之比为1∶2。SiO2晶体结构为1个硅原子形成4个Si—O键，所以1 mol SiO2晶体中含有4 mol Si—O键。

2．为什么共价晶体的结构比金属晶体和离子晶体结构松散，但却比金属晶体和离子晶体有更强的硬度？

提示：共价键具有方向性和饱和性，使共价晶体中某个原子周围结合的其他原子是有限的也是有方向的，因此比较松散。由于整个晶体中各原子都以强作用力共价键相互结合，且构成了空间网状结构，所以共价晶体更硬。

3．根据表中有关数据分析，并填写表下面的空白。

(1)(用“＞”或“＜”填空)。

键能：C—C________C—Si________Si—Si；熔点：金刚石________碳化硅________晶体硅；硬度：金刚石________碳化硅________晶体硅。

(2)规律：共价晶体具有______的熔点，________的硬度；对结构相似的共价晶体来说，原子半径________，键长________，键能________，晶体的熔点就越高。

提示：(1)＞　＞　＞　＞　＞　＞　(2)很高　很大　越小　越短　越大

1．共价晶体的结构特征

共价晶体中的原子以共价键相结合，共价键有方向性和饱和性，因此在共价晶体中，每个原子周围的其他原子的数目是一定的，原子之间的相对位置也是确定的，彼此连接形成稳定的空间立体网状结构。原子的堆积不遵循紧密堆积原则。

2．共价晶体的物理性质特点

(1)因为共价晶体中原子间以较强的共价键相结合，熔化时需要很多的能量克服共价键，所以共价晶体的熔、沸点很高，硬度很大。

(2)因为构成共价晶体的原子最外层电子都成键，结构稳定，键能较大，所以共价晶体一般不导电，难溶于水。

1．下列事实不能说明刚玉(Al2O3)是一种共价晶体的是(　　)

A．Al2O3是两性氧化物

B．硬度很大

C．它的熔点为2 045 ℃

D．几乎不溶于水

解析　A项，指的是Al2O3的分类，B、C、D项是共价晶体的性质。

答案　A

2．(2024·山东卷)下列物质均为共价晶体且成键结构相似，其中熔点最低的是(　　)

A．金刚石(C)   B. 单晶硅(Si)

C. 金刚砂(SiC)   D. 氮化硼(BN，立方相)

解析　金刚石(C)、单晶硅(Si)、金刚砂(SiC)、立方氮化硼(BN)，都为共价晶体，结构相似，则原子半径越大，键长越长，键能越小，熔、沸点越低，在这几种晶体中，键长：Si—Si>Si—C>B—N>C—C，所以熔点最低的为单晶硅。

答案　B

3．(2024·温州高二检测)下列有关共价晶体的叙述不正确的是(　　)

A．金刚石和单晶硅的最小结构单元都是正四面体

B．含1 mol C的金刚石中C—C键数目是2NA，1 mol SiO2晶体中Si—O键数目也是2NA

C．水晶在熔化时，晶体中的共价键会断裂

D．SiO2晶体是共价晶体，所以晶体中不存在分子，SiO2不是它的分子式

解析　金刚石是1个中心碳原子连接4个碳原子，单晶硅是1个中心硅原子连接4个硅原子，均为正四面体，A正确；金刚石中，1个C原子与另外4个C原子形成4个C—C键，