高中化学精品备考、学习资料第2课时共价晶体〖核心素养发展目标〗1.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对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1．共价晶体的结构特点及物理性质(1)概念相邻原子间以共价键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①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，一般不导电。②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。2．常见共价晶体及物质类别(1)某些单质：如硼(B)、硅(Si)、锗(Ge)、金刚石等。(2)某些非金属化合物：如碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)等。(3)极少数金属氧化物，如刚玉(α-Al2O3)等。(1)由原子直接构成的晶体一定是共价晶体()(2)具有共价键的晶体一定是共价晶体()(3)共价晶体在固态或熔化时均不导电()(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()〖答案〗(1)×(2)×(3)×(4)×1．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，C—C、C—Si、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的是共价键，而键能大小1高中化学精品备考、学习资料是C—C＞C—Si＞Si—Si，所以，金刚石、碳化硅、晶体硅的熔点和硬度依次下降。2．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()共价晶体熔点/℃硬度①构成共价晶体的原子种类越多，晶体的熔点越高②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③构成共价晶体的原子半径越大，晶体的硬度越大④构成共价晶体的原子半径越小，晶体的硬度越大A．①②B．③④C．①③D．②④〖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。3．(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()①CO2②SiO2③晶体Si④白磷⑤氨基乙酸⑥固态HeA．①②③④⑤⑥C．②③⑥〖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；SiO2、晶体Si属于共价晶体，其晶体直接由原子构成。B．②③④⑥D．①②⑤⑥金刚石390010氮化硼30009.5碳化硅27009.5石英17107硅14106.5锗12116.0二、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4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sp3杂化轨道形成共价键)，2高中化学精品备考、学习资料整块金刚石晶体就是以共价键相连的三维骨架结构。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个共价键对称地与相邻的4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6个硅原子和6个氧原子，硅、氧原子个数比为1∶2。(2)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手性。(1)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()(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)1mol金刚石晶体中含有4mol碳碳键()(4)1mol二氧化硅晶体中含有4mol硅氧键()〖答案〗(1)×(2)√(3)×(4)√〖解析〗(2)任意两条相邻的C—C参加了2个六元环的形成，每个C原子可形成4条C—C，两面相邻的组合有C24＝6种，故每个C原子被6×2＝12个六元环共用。而每条C—C可以与相邻的3条C—C两两相邻，故每条C—C被3×2＝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〗811〖解析〗8×＋6×＋4＝8。82(2)已知晶胞参数为apm，则金刚石的密度为________g·cm3...
