第3课时 共价晶体导学案 学习目标 1.知道共价晶体的概念,能够从共价晶体的结构特点理解其物理特性。2.学会晶体熔、沸点比较的方法。 共价晶体 1.概念 相邻原子间以 结合而形成的具有 结构的晶体。 2.结构特点 (1)共价晶体(如金刚石)中,在每个碳原子周围排列的其他碳原子只能有 个,这是由共价键的 与 决定的。 (2)由于所有原子间均以 相结合,所以晶体中不存在单个分子。 3.物理性质 (1)一般熔点 ,硬度 。 (2)结构相似的共价晶体,原子半径越小,共价键键长越短,键能越大,晶体的熔点越 。 4.典型共价晶体的结构 (1)金刚石(C) ①碳原子采取 杂化,C—C键键角为 。 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。 (2)碳化硅(SiC) 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 。 (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4个O原子形成4个共价键,Si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 。 1.(2023·常州高二期末统考)手机使用的芯片主要成分是晶体Si。下列固体与其晶体类型相同的是 ( ) A.金刚石 B.金属铁 C.足球烯 D.氯化钠 2.金刚石具有硬度大、熔点高等特点,大量用于制造钻头、金属切割刀具等。其结构如右图所示,下列判断正确的是 ( ) A.金刚石中C—C键之间的夹角均为109°28',所以金刚石和CH4的晶体类型相同 B.金刚石的熔点高与C—C键的键能无关 C.金刚石中碳原子数目与C—C键数目之比为1∶2 D.金刚石的熔点高,所以用金刚石钻头打孔过程中不需要进行浇水冷却 3.二氧化硅有晶体和无定形两种形态,晶态二氧化硅主要存在于石英矿中。除石英外,SiO2还有磷石英和方英石等多种变体。方英石结构和金刚石相似,其结构单元如图。下列有关说法正确的是 ( ) A.方英石晶体中存在着SiO2结构单元 B.1 mol Si形成2 mol Si—O键 C.图示结构单元中实际占有18个硅原子 D.方英石晶体中,Si—O键之间的夹角为109°28' 【题后归纳】 1.共价晶体的判断依据 (1)根据共价晶体的构成微粒和微粒间作用力判断。 (2)根据共价晶体的物理性质判断。 由于共价晶体中原子间以较强的共价键相结合,故共价晶体:①熔点很高;②硬度大;③一般不导电;④难溶于溶剂。 (3)记住常见的共价晶体。 物质 金刚石 碳化硅 二氧化硅 晶胞 晶胞中 微粒数目 8个C C:4个 Si:4个 Si:8个 O:16个 1 mol物质 中化学键 物质的量 2 mol C—C键 4 mol C—Si键 4 mol Si—O键 2.理解共价晶体的几个注意点 (1)共价晶体的熔、沸点不一定高于金属晶体和离子晶体。如MgO(2 800 ℃)>SiO2(1 713 ℃)、钨(3 410 ℃)>SiO2(1 713 ℃)。 (2)共价晶体中只存在共价键,不存在离子键和范德华力。 (3)碳化硅晶体与金刚石结构相似,其空间结构中碳原子和硅原子交替排列。碳原子和硅原子个数之比为1∶1。 1.下列有关共价晶体的叙述错误的是 ( ) A.共价晶体中,原子不按紧密堆积排列 B.共价晶体具有空间立体网状结构 C.共价晶体中不存在独立的分子 D.共价晶体熔化时不破坏共价键 2.碳化硅(SiC)晶体结构与金刚石相似,俗称金刚砂。下列说法正确的是 ( ) A.SiC晶体中硅、碳元素的质量比为1∶1 B.SiC晶体的熔点较高 C.SiC晶体的硬度较小 D.SiC属于分子晶体 3.根据下列物质的性质,判断其属于共价晶体的是 ( ) A.熔点为2 700 ℃,导电性强,延展性强 B.无色晶体,熔点为3 550 ℃ ... ...
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