第2节 第3课时 共价晶体（PPT课件）-【顶尖课课练】2025-2026学年高中化学选择性必修2（鲁科版 2019）

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  1 第3章 不同集合状况的物质与性质 第2节 几种简略的晶体结构模型 第3课时 共价晶体 《顶尖课课练·化学（选择性必修2）物质结构与性质（鲁科版）》配套课件 2 01 课前自主学习 02 讲堂互动探求 03 讲堂即时合格 3 课前自主学习 常识整理 常识点一 共价晶体的结构 1.概念 概念 相邻原子间以________结合而构成的具有_______ _______结构的晶体 构成微粒 ______ 微粒间的作用力 ________ 共价键 空间立体网状 原子 共价键 4 2.典型共价晶体的结构剖析 晶体 金刚石（晶体硅） 碳化硅 二氧化硅 晶胞 ____________________________ _____________________________ _________________________________ 中心原子杂化类型 ____ ____ ____ 5 晶体 金刚石（晶体硅） 碳化硅 二氧化硅 键角 晶胞中微粒数目 _________ ____________ _________ ____________ _________ 物质中化学 键数目 ___________ ____________ ____________ 8个 个、个 个、个 6 常识点二 共价晶体的品种和性质 1.共价晶体与物质的类别 物质品种 实例 某些____________ 晶体硼、晶体硅、晶体锗、金刚石等 某些______________ 碳化硅、氮化硅、氮化硼 等 某些________ 二氧化硅 等 非金属单质 非金属化合物 氧化物 7 2.共价晶体的物理性质 （1）共价晶体因为原子间以______________相结合，所以共价晶体具 有______的熔点和______的硬度。晶体中不存在单个分子。 （2）结构类似的共价晶体，原子半径越____，键长越____，键能越___， 晶体的熔点越高，硬度越大。 较强的共价键 很高 很大 小 短 大 8 讲堂互动探求 1.金刚石具有硬度大、熔点高级特色，很多用来制作钻头、金属切割刀 具等，其结构如图所示。下列判别正确的是( ) C A. 金刚石中键的键角均为 ，所以金刚石和 的晶体类型相同 B. 金刚石的熔点高与 键的键能无关 C. 金刚石中碳原子个数与键键数之比为 D. 金刚石的熔点高，所以在打孔进程中不有必要进行洒水 冷却 9 解析 选项A，金刚石是共价晶体， 是分子晶体，二 者的晶体类型不同；选项B，金刚石熔化进程中 键 开裂，因 键的键能大，开裂时需求的能量多，故金 刚石的熔点很高；选项C，金刚石中每个C都参加了4个 键的构成，而每个C对每条键的奉献只要一半，故碳原子个数与 键键数之比为 ；选项D，金刚石的熔点高，但在打 孔进程中会发生很高的温度，如不洒水冷却钻头，会导致钻头熔化。 10 2.碳化硅和立方氮化硼的结构与金刚石类似，碳化硅硬度仅次于金刚石， 立方氮化硼硬度与金刚石适当，二者晶胞结构如图所示。 请答复下列问题： 11 （1）碳化硅晶体中，硅原子杂化类型为_________，每个碳原子周围与 其间隔最近的硅原子有___个。设晶胞边长为，密度为 ， 则阿伏加德罗常数可表明为___________（用含、 的式子表明）。 解析 晶体中，每个原子与4个C原子构成4个 键，故采纳 杂 化。每个原子间隔最近的C原子有4个。 晶胞中，硅原子数为 个。碳原子坐落晶胞内， 晶胞中碳原子数为4个。1 个晶胞的质量为，体积为 ，因而晶体密度 ，故 。 杂化 4 （2）立方氮化硼晶胞中有___个硼原子和___个氮原子；硼原子的杂化 类型为_________。若晶胞的边长为 ，则立方氮化硼的密度表达式 为_ _____（设 为阿伏加德罗常数）。 解析 立方氮化硼晶胞中，含有原子数为 个。B原子位 于晶胞内，立方氮化硼晶胞中含硼原子4个。每个硼原子与4个氮原子形 成4个 键，故硼原子采纳 杂化。每个立方氮化硼晶胞的质量为 ，体积为，故密度为 。 4 4 杂化 3.下列关于 晶体网状结构的叙说中，正确的是( ) D A. 存在四面体结构单元，原子处于中心， 原子处于4个极点 B. 最小的环上有3个原子和3个 原子 C. 最小的环上原子和原子个数之比为 D. 最小的环上有6个原子和6个 原子 解析 二氧化硅是共价晶体，为空间网状结构，存在四面体结构，硅原 子处于中心，氧原子处于4个极点，A过错；晶体硅的结构与金刚石类似 （金刚石中最小碳环为6个碳原子），而晶体只是在两个 原子间插 入1个原子，即最小环含6个原子和6个 原子，故B、C过错，D正确。 14 4.下列物质的晶体直接由原子构成的一组是( ) C ③晶体 ④白磷 ⑤氨基乙酸 ⑥固态 A. ①②③④⑤⑥ B. ②③④⑥ C. ②③⑥ D. ①②⑤⑥ 15 5.依据下列物质的性质，判别其归于共价晶体的是( ) B A. 熔点为 ，导电性强，延展性强 B. 无色晶体，熔点为 ，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂 C. 无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点为 ，熔化时能导电 D. 熔点为 ，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电 解析 共价晶体一般不导电，没有延展性，A项过错；共价晶体难溶于水， C项过错；共价晶体一般熔点很高，硬度很大，D项过错。 16 讲堂即时合格 1.下列有关共价晶体的叙说不正确的是( ) C A. 金刚石和二氧化硅晶体的根本结构单元都是正四面体 B. 含的金刚石中，键数目是； 晶体中， 键数目是 C. 水晶和干冰在熔化时，晶体中的共价键都会开裂 D. 晶体是共价晶体，所以晶体中不存在分子， 不是它的分子式 17 解析 金刚石是1个中心碳原子衔接4个碳原子，二氧化硅是1个中心硅原 子衔接4个氧原子，均为正四面体，A项正确；金刚石中，1个C原子与 别的4个C原子构成4个键，这个C原子对每个单键的奉献只要 ，所 以原子构成的键为 ，而二氧化硅晶体中1 个原子别离与4个原子构成4个键，则晶体中 键 为 ，B项正确；干冰熔化时只损坏分子间作用力，共价键不会开裂， C项过错；共价晶体的构成微粒是原子不是分子，D项正确。 18 2.已知 晶体很或许具有比金刚石更大的硬度，且原子间均以单键结 合。下列关于 晶体的说法正确的是( ) C A. 晶体是分子晶体 B. 晶体中，键的键长比金刚石中的 键的键长要长 C. 晶体中每个C原子衔接4个原子，而每个 原子又衔接3个C原子 D. 晶体中微粒间经过离子键结合 19 解析 分子晶体的硬度小，共价晶体的硬度大， 晶体很或许具有比 金刚石更大的硬度，故不或许是分子晶体。又因为 晶体华夏 子间均以单键结合，则是共价晶体，A、D过错。C、 元素都坐落 第2周期， 在C的右边，在同一周期中，从左到右，元素的原子半径逐 渐减小，故晶体中，键的键长比金刚石中 键的键长要短， B过错。C原子最外电子层有4个电子，可构成4个单键到达8电子安稳结 构， 原子最外电子层有5个电子，可构成3个单键到达8电子安稳结构， 故晶体中每个C原子衔接4个原子，而每个 原子衔接3个C原子， C正确。 20 3.现有几组物质的熔点数据（单位为 ）： A组 B组 C组 D组 金刚石：3 350 硅晶体：1 415 硼晶体：2 573 二氧化硅：1 713 据此答复下列问题： （1）A组归于______晶体，其熔化时损坏的微粒间作用力是________。 共价 共价键 解析 A组物质熔点均很高，且均由非金属元素组成，故为共价晶体，熔 化时损坏共价键。 21 （2）B组晶体一起的物理性质是__________（填序号）。 ①有金属光泽 ②导电性 ③导热性 ④延展性 ①②③④ 解析 B组晶体均为金属单质，故均归于金属晶体，金属晶体的物理通性 有金属光泽，易导电、导热，有延展性。 22 （3）C组中 熔点失常是因为__________________。 分子间构成氢键 解析 C组物质均归于分子晶体，因为分子间存在氢键，故 熔点失常。 23 （4）D组晶体或许具有的性质是______（填序号）。 ①硬度小 ②水溶液能导电 ③固体能导电 ④熔融状况能导电 ②④ 解析 D组物质均归于离子晶体，一般来说，硬度较大，水溶液能导电， 固体不导电，熔融状况导电。 24 4.答复下列问题： （1）氮化碳和氮化硅晶体结构类似，是新式的非金属高温陶瓷材料。 它们的硬度大、熔点高，化学性质安稳。 ①氮化硅的硬度______氮化碳的硬度（填“大于”或“小于”），原因是___ ______________________________________________________________ ________________________。 小于 氮化硅和氮化碳均为共价晶体，氮化硅中键的键长比氮化碳中键的键长长，键能小 25 解析 氮化硅和氮化碳均为共价晶体。氮化硅中 键的键长比氮化碳 中 键的键长长，键能小，所以氮化硅硬度比氮化碳小。 ②下列物质熔化时所损坏的微粒间作用力与氮化硅熔化时所损坏的微粒 间作用力相同的是__（填字母）。 .单质 和晶体硅 .冰和干冰 .碳化硅和二氧化硅 .石墨和氧化镁 27 解析 、冰、干冰固态时为分子晶体，熔化时损坏范德华力；晶体硅、 碳化硅、二氧化硅固态时为共价晶体，熔化时损坏共价键；石墨为混合 晶体，为离子晶体，故选 。 （2）ⅢA、ⅤA族元素组成的化合物、、 等是人工合成的新 型半导体材料，其晶体结构与单晶硅类似。在晶体中，每个 原子 与___个原子相连，与同一个原子相连的 原子构成的空间结构为 __________。 归于______晶体。 4 正四面体 共价 解析 与单晶硅结构类似，所以每个原子与4个 原子构成共价键， 每个原子与4个原子构成共价键。与同一原子相连的 原子构成的 空间结构为正四面体结构。 与晶体硅都是共价晶体。 29 （3）金刚石与金刚砂 具有类似的晶体结构，在金刚砂的空间网状 结构中，碳原子、硅原子替换以共价单键相结合。试答复： ①金刚砂归于______晶体。金刚砂的熔点比金刚石的熔点____。 共价 低 ②金刚砂的结构中，一个硅原子周围结合___个碳原子，其间键角是 ________。 4 30 ③金刚砂的结构中含有共价键构成的原子环，其间最小的环上有___个 硅原子。 ④碳、硅原子均采纳____杂化。 3 31 解析 因为金刚砂是空间网状结构，碳原子、硅原子替换以共价单键相 结合，故金刚砂是共价晶体；硅原子半径比碳原子大，故金刚砂熔点低。 硅和碳电子层结构、成键方法相同，均采纳 杂化，硅原子周围有4个 碳原子，键角 ；组成的六元环中，有3个碳原子和3个硅原子。 $$

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