新人教版选择性必修2第3章第2节第2课时共价晶体学案.docx

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1、第2课时共价晶体核心素养发展目标i.能辨识常见的共价晶体，并能从微观角度分析共价晶体中各构成微粒之 间的作用时共价晶体物理性质的影响。2.能利用共价晶体的通性推断常见的共价晶体，并能 利用均摊法对晶胞进行分析。一、共价晶体的概念及其性质I.共价晶体的结构特点及物理性质概念相邻原子间以域濯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，因此一般熔点很高，硬度很大,难溶于 常见溶剂，一般丕导电。结构相似的共价晶体，原子半径越小，键长越短,健能越大，晶体的熔点越高。2.常见共价晶体及物质类别(1)某叫单质：如硼(B)、硅(Si)

2、、错(Ge)、金刚石等。(2)某些非金属化合物：如碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiCh)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N。等。极少数金属氧化物，如刚玉(a-AbO3)等。(1)由原子直接构成的晶体一定是共价晶体0(2)具有共价键的晶体一定是共价晶体0(3)共价晶体在固态或熔化时均不导电0(4)共价晶体由于硬度及熔、沸点都较高，故常温时不与其他物质反应0答案(1)X(2)X(3)X(4)X.怎样从原子结构角度理解金刚石、碳化硅、晶体硅的熔点和硬度依次下降。提示从碳到硅，核电荷数增大，电子层数增多，原子半径增大，CC、CSi、Si-Si的键 长依次增大，键长越短，共价键越牢固，共价晶体熔化时破坏

3、的是共价键，而键能大小是C-C CSiSiSi,所以，金刚石、碳化硅、晶体硅的熔点和硬度依次下降。1 .下表是某些共价晶体的熔点和硬度，分析表中的数据，判断下列叙述正确的是()构成共价晶体的原子种类越多，晶体的熔点越高共价晶体金刚石氮化硼碳化硅石英硅铭熔点/C3 9003 0002 7001 7101 4101 211硬度109.59.576.56.0构成共价晶体的原子间的共价键的键能越大，晶体的熔点越高构成共价晶体的原子半径越大，晶体的硬度越大构成共价晶体的原子半径越小，晶体的硬度越大A.B.C.D.答案D解析共价晶体的熔、沸点和硬度等物理性质取决于晶体内的共价键，构成共价晶体的原子半 径越

4、小，键长越短，键能越大，对应共价晶体的熔、沸点越高，硬度越大。2 . (2019长沙高二检测)下列物质的晶体直接由原子构成的一组是0CChSi(h晶体Si白磷氨基乙酸固态HeA.B.C.D.答案C解析CO2、白磷、氨基乙酸、固态He是分子晶体，其晶体由分子构成，稀有气体He由单原 子分子构成；SiOz、晶体Si属于共价晶体，其晶体直接由原子构成。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个共价单键对称地与相邻的生个碳原子相结合，形成 C-C-C夹角为109。28的正四面体结构(即金刚石中的碳采取冠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。

5、其中最小的环是六元环。2 .二氧化硅晶体(1)二氧化硅晶体中，每个硅原子均以4个共位键对称地与相邻的生个氧原子相结合，每个氧 原子与2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9个 硅原子和0个氧原子，硅、氧原子个数比为12。低温石英的结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链,而没有封闭的环状结 构。这一结构决定了它具有正性。(I)金刚石晶体中最小碳环是六元环，且6个碳原子在同一平面内0(2)金刚石晶体中每个碳原子被12个碳原子环所共有，每个C-C被6个六元环共用()(3)1 mol金刚石晶体中含有4mol碳碳键0(4)lmol二氧化硅晶体中含有4mol硅氧键0

6、答案 X (2 (3)X(4解析任意两条相邻的CC参加了 2个六元环的形成，每个C原子可形成4条CC,两 面相邻的组合有Ci=6种，故每个C原子被6X2=12个六元环共用。而每条CC可以与 相邻的3条CC两两相邻，故每条CC被3X2=6个六元环共用。1 .金刚石晶胞结构如图所示，回答下列问题。(1) 一个金刚石晶胞中含有 个碳原子。答案8解析 8X+6X J+4=8。 o Z(2)已知晶胞参数为pm,则金刚石的密度为 g-cnr12X8口案以(43 550沸点/5 100硬度10晶体硅晶体硼1 4102 5732 3552 8237.09.5(1)晶体硼属于 晶体，理由是。(2)金刚石具有硬度

7、大、熔点高等特点，大晟用于制造钻头、金属切割刀具等。其结构如图所 示，下列判断正确的是(填字母)。A.金刚石中CC的键角均为109。28,所以金刚石和CH,的晶体类型相同B.金刚石的熔点高与C-C的键能无关C.金刚石中碳原子个数与C-C数之比为1 : 2D.金刚石的熔点高，所以在打孔过程中不需要进行浇水冷却 (3)已知晶体硼的结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如图所示)，该结构单元中有20个正 三角形的面利一定数目的顶角，每个顶角上各有一个硼原子。通过观察图形及推算，得出此 结构单元是由 个硼原子构成的，其中BB的键角为,该结构单元共含有 个BB。答案(1)共价晶体硼的熔、沸点高，硬度大(2

8、)3)1260。30 解析(1)从题表可知，晶体硼的熔、沸点以及硬度都介于晶体硅和金刚石之间。而金刚石和晶 体硅均为共价晶体，在元素周期表中B与C相邻，与Si处于对角线位置，则晶体硼也属于 共价晶体。(2)选项A,金刚石是共价晶体，CH是分子晶体，二者的晶体类型不同；选项B,金刚石熔 化过程中CC断裂，因CC的蝮能大，断裂时需要的能量多，故金刚石的熔点很高；选 项C,金刚石中每个C都参与了 4个CC的形成，而每个C对每条键的贡献只有一半，故 碳原子个数与CC数之比为(4X/) ： 4=1 ： 2:选项D,金刚石的熔点高，但在打孔过程中 会产生很高的温度，如不浇水冷却钻头，会导致钻头熔化。(3)从题图可得出，每个顶角上的硼原子均被5个正三角形所共有，故分抻到每个正三角形的 硼原子为2个，每个正三角形含有卜3个硼原子，每个结构单元含硼原子数为20x1x3=12, 而每个BB被2个正三角形所共有，故每个结构单元含BB的个数为20XX3 = 30。