新教材2023版高中化学第3章不同聚集状态的物质与性质第2节几种简单的晶体结构模型第2课时共价晶体学案(含答案)鲁科版选择性必修2

第2课时　共价晶体 课程标准 1．了解共价晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等共价晶体的结构与性质的关系。 2．能根据共价晶体的晶胞确定晶体的组成并进行相关计算。 学法指导 1.通过学习教材金刚石的晶体结构模型认识共价晶体的构成微粒和相互作用。 2．根据典型共价晶体原子间的键能推断熔、沸点高低。 必备知识·自主学习———新知全解一遍过 知识点一共价晶体的结构微粒及相互作用 1.概念 相邻原子间以_____结合而形成的具有空间_____结构的晶体。 2．结构 3．结构特点 (1)由于共价键的_____性和_____性，使每个中心原子周围排列的原子数目是_____的。 (2)由于所有原子间均以_____相结合，所以晶体中不存在单个_____。 4．常见共价晶体 (1)单质：晶体____、晶体____、晶体____、金刚石等。 (2)化合物：碳化硅、_____、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)等。 5．典型共价晶体的结构分析 (1)金刚石 ①碳原子采取_____杂化，C—C键的键长为0.154 nm，C—C键键角为_____，键能为347 kJ·mol－1。 ②每个碳原子与周围紧邻的_____个碳原子以共价键结合成_____结构，向空间伸展形成空间网状结构。 ③最小碳环由____个碳原子组成，且最小环上碳原子不在同一平面内，形成立体的六元环状结构。每个碳原子参与的六元环数为12。 (2)碳化硅(SiC) ①晶体结构特点 把金刚石中的C原子换成Si与C原子相互交替，就得到碳化硅的结构。晶体中Si与C原子个数比为_____。 ②碳化硅俗称_____，硬度大，具有耐热性、_____、耐腐蚀性，可用作磨料、耐火材料、电热元件等。 (3)二氧化硅晶体(SiO2) ①Si原子采取_____杂化，正四面体内O—Si—O键角为_____。 ②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点，同时每个O原子被____个硅氧正四面体共用；每个O原子和_____个Si原子形成____个共价键，晶体中Si原子与O原子个数比为_____。 ③最小环上有_____个原子，包括_____个O原子和_____个Si原子。 微点拨 (1)金刚石晶体中1个C原子形成4个C—C键，每个C—C键被两个C原子共用，故每个C原子占用C—C键数目为4×＝2，即1 mol金刚石含有2 mol C—C键。 (2)金刚石晶体中最小环上有6个碳原子，SiO2晶体中最小环上有12个原子(6个O原子和6个Si原子)。 学思用 1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)含有共价键的晶体都是共价晶体。(　　) (2)“SiO2”是二氧化硅的分子式。(　　) (3)金刚石中碳原子间以共价键相结合。(　　) (4)在二氧化硅晶体中，1 mol硅原子可形成2 mol Si—O键。(　　) (5)立方氮化硼属于共价晶体、硼原子和氮原子之间存在配位键。(　　) (6)锗元素为金属元素，所以该晶体为金属晶体。(　　) 2．金刚石晶胞如图，属于一个金刚石晶胞的碳原子数为(　　) A．18 B．16 C．10 D．8 知识点二共价晶体的物理性质 根据表中有关数据分析，并填写表下面的空白。 晶体 键能/(kJ·mol－1) 熔点/℃ 硬度 金刚石 (C—C)347 大于3 500 10 碳化硅 (C—Si)301 2 830 9 晶体硅 (Si—Si)226 1 412 7 (1)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(用“>”或“<”填空)。 (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。 学思用 1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)共价晶体的熔、沸点一定高于金属晶体和离子晶体的熔，沸点。(　　) (2)平面网状结构的晶体不属于共价晶体。(　　) (3)共价晶体中不仅存在共价键，还存在范德华力。(　　) (4)稀有气体原子构成的单质晶体属于共价晶体。(　　) (5)晶体的熔 ... ...