322分子晶體與共價(jià)晶體（2）知識(shí)點(diǎn)專題突破專項(xiàng)訓(xùn)練模式導(dǎo)學(xué)案學(xué)生版

分子晶體與共價(jià)晶體（2）導(dǎo)學(xué)學(xué)案課程內(nèi)容：共價(jià)晶體的概念、結(jié)構(gòu)特征、物理性質(zhì)、常見共價(jià)晶體、晶體類型比較和應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)⑴了解共價(jià)晶體的概念、構(gòu)成微粒及微粒間作用力.⑵掌握共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和物理性質(zhì)，如熔點(diǎn)、硬度等及其與共價(jià)鍵的關(guān)系.⑶能夠辨識(shí)常見的共價(jià)晶體，并能運(yùn)用均攤法對(duì)共價(jià)晶胞進(jìn)行分析.重點(diǎn)⑴共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，如金剛石中碳原子的成鍵方式和空間構(gòu)型等.⑵共價(jià)晶體的物理性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，即原子半徑、鍵長(zhǎng)、鍵能等對(duì)共價(jià)晶體熔點(diǎn)、硬度等性質(zhì)的影響.難點(diǎn)⑴理解共價(jià)晶體中原子間共價(jià)鍵的形成、強(qiáng)度及對(duì)晶體性質(zhì)的影響機(jī)制，如為何共價(jià)晶體的熔點(diǎn)和硬度較高等.⑵運(yùn)用均攤法準(zhǔn)確計(jì)算共價(jià)晶胞中原子的數(shù)目、共價(jià)鍵的數(shù)目等，并據(jù)此進(jìn)一步分析晶體的性質(zhì).核心素養(yǎng)⑴宏觀辨識(shí)與微觀探析：能從宏觀角度認(rèn)識(shí)共價(jià)晶體的物理性質(zhì)，如硬度、熔點(diǎn)等，并從微觀角度分析其構(gòu)成微粒、微粒間相互作用等對(duì)性質(zhì)的影響，建立起宏觀性質(zhì)與微觀結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系.⑵證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過對(duì)常見共價(jià)晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的學(xué)習(xí)，能利用共價(jià)晶體的通性等證據(jù)推斷未知的共價(jià)晶體，同時(shí)借助晶胞模型等認(rèn)知手段，深入理解共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性質(zhì)規(guī)律，提高邏輯推理和模型構(gòu)建的能力.第一部分：課業(yè)知識(shí)精講一、共價(jià)晶體的概念共價(jià)晶體是原子間以鍵相結(jié)合形成的具有結(jié)構(gòu)的晶體，其整個(gè)晶體可視為一個(gè)巨大的分子，不存在單個(gè)小分子，如、、等。二、共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)特征1.微粒間作用：間通過共價(jià)鍵相互連接，形成三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，微粒間的作用力是鍵。這些共價(jià)鍵具有性和性，決定了晶體的和。2.空間排列方式：以金剛石為例，每個(gè)碳原子都與相鄰的個(gè)碳原子形成共價(jià)鍵，采用雜化，構(gòu)成結(jié)構(gòu)，這些正四面體向空間延伸，形成緊密的骨架。而二氧化硅晶體中，硅原子位于正四面體的，每個(gè)硅原子與個(gè)氧原子以鍵相連，每個(gè)氧原子又與個(gè)硅原子相連，形成連續(xù)的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。三、共價(jià)晶體的物理性質(zhì)1.硬度：由于共價(jià)鍵的強(qiáng)度較，原子間結(jié)合，使得共價(jià)晶體通常具有很的硬度，如是自然界中硬度最大的物質(zhì)之一，可用于切割、鉆探等。2.熔點(diǎn)和沸點(diǎn)：共價(jià)晶體熔化或沸騰時(shí)需要共價(jià)鍵，而共價(jià)鍵的鍵能較，所以其熔點(diǎn)和沸點(diǎn)通常也很。例如，碳化硅（SiC）的熔點(diǎn)約為2700℃，遠(yuǎn)高于一般的晶體和晶體；結(jié)構(gòu)相似的共價(jià)晶體，原子半徑越，鍵長(zhǎng)越，鍵能越，晶體的熔點(diǎn)就越，硬度就越，如金剛石、碳化硅、晶體硅的熔沸點(diǎn)依次，因?yàn)殒I長(zhǎng)<<，鍵能>>.3.導(dǎo)電性：多數(shù)共價(jià)晶體一般導(dǎo)電，因?yàn)槠鋬?nèi)部自由移動(dòng)的離子或電子。但某些共價(jià)晶體（如硅、鍺等）在一定條件下（如摻雜其他元素）可以表現(xiàn)出的性質(zhì)，可用于制造電子元件。4.溶解性：共價(jià)晶體一般溶于常見的溶劑，這是因?yàn)槿苜|(zhì)與溶劑分子間的作用力難以克服共價(jià)晶體中原子間的作用。四、常見的共價(jià)晶體實(shí)例1.常見的共價(jià)晶體有某些晶體，如硼、晶體硅、晶體鍺、金剛石、灰錫等；某些化合物，如二氧化硅、碳化硅、氮化硅、氮化硼等.2.金剛石：由碳原子組成，每個(gè)碳原子以雜化與周圍四個(gè)碳原子形成鍵，形成的空間結(jié)構(gòu)，這些正四面體向空間發(fā)展，構(gòu)成堅(jiān)實(shí)的空間網(wǎng)狀，是典型的共價(jià)晶體，硬度、熔點(diǎn)。所有的C—C鍵長(zhǎng)，鍵角為；最小的碳環(huán)由個(gè)碳組成，且同一平面內(nèi)；每個(gè)C參與了條C—C鍵的形成，C原子與C—C鍵數(shù)之比為.金剛石常用于珠寶首飾和工業(yè)切割等領(lǐng)域。二氧化硅（SiO?）：硅原子和氧原子以鍵結(jié)合，硅原子位于的中心，氧原子位于，每個(gè)Si原子采取雜化和個(gè)O原子形成4個(gè)鍵，每個(gè)O原子跟個(gè)Si原子相結(jié)合，Si與O按的比例組成立體狀晶體。最小的環(huán)是由個(gè)Si原子和個(gè)O原子組成的元環(huán)；1molSiO2中含molSi—O鍵.二氧化硅廣泛存在于、等物質(zhì)中，是制造、等的重要原料。碳化硅（SiC）：又稱，碳原子和硅原子通過鍵交替連接形成空間狀結(jié)構(gòu)，硬度、耐溫，常用于磨料、耐材料和半導(dǎo)體器件等方面。五、共價(jià)晶體與其他晶體類型的比較1.與離子晶體相比：離子晶體由離子通過鍵結(jié)合而成，在狀態(tài)或溶液中能，而共價(jià)晶體一般導(dǎo)電；離子晶體的硬度和熔沸點(diǎn)通常于共價(jià)晶體，但在溶解性方面，離子晶體一般溶于極性溶劑，而共價(jià)晶體溶于極性溶劑。2.與分子晶體相比：分子晶體由分子通過分子間作用力（和）構(gòu)成，熔沸點(diǎn)和硬度都遠(yuǎn)于共價(jià)晶體，分子晶體在固態(tài)和熔融態(tài)一般都導(dǎo)電，部分分子晶體溶于水，且其溶解性取決于分子的等因素，與共價(jià)晶體的溶解性特點(diǎn)。六、共價(jià)晶體的應(yīng)用1.材料領(lǐng)域：由于其硬度、熔點(diǎn)等特性，常用于制造刀具、磨具、耐高溫材料等，如金剛石刀具可用于高精度加工，陶瓷可用于發(fā)動(dòng)機(jī)部件等高溫環(huán)境。2.電子工業(yè)：共價(jià)晶體、等半導(dǎo)體是制造集成電路、晶體管等電子元件的基礎(chǔ)材料，推動(dòng)了現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展。3.光學(xué)領(lǐng)域：用于制造光導(dǎo)纖維，實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的傳輸，廣泛應(yīng)用于通信領(lǐng)域，使信息傳輸更加高效、快速。第二部分：重點(diǎn)專題突破專題一：共價(jià)晶體的判斷①下列物質(zhì)中，屬于共價(jià)晶體的是（）A.干冰B.金剛石C.氯化鈉D.銅②下列晶體中，不屬于共價(jià)晶體的是（）A.水晶B.碳化硼C.干冰D.氮化硅③一種新型共價(jià)晶體BN的硬度大、熔點(diǎn)高，關(guān)于該晶體的說法正確的是（）A.該晶體屬于分子晶體B.該晶體中B—N鍵長(zhǎng)比金剛石中C—C鍵長(zhǎng)長(zhǎng)C.該晶體中每個(gè)硼原子與4個(gè)氮原子相連D.該晶體中硼原子和氮原子的最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)專題二：共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)①已知共價(jià)晶體的晶胞為一個(gè)正方體晶胞，頂點(diǎn)和面心位置有X原子，體心和棱心位置有Y原子，該晶體的化學(xué)式可能是（）A.XYB.X?YC.XY?D.X?Y②下列關(guān)于共價(jià)晶體的空間結(jié)構(gòu)的敘述中，正確的是（）A.不存在獨(dú)立的分子B.配位數(shù)均為4C.是緊密堆積結(jié)構(gòu)D.空間利用率高③下列關(guān)于共價(jià)晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的敘述中，錯(cuò)誤的是（）A.共價(jià)晶體中原子不遵循緊密堆積原則B.共價(jià)晶體中不存在獨(dú)立的分子，化學(xué)式僅表示原子個(gè)數(shù)比C.共價(jià)晶體的熔點(diǎn)和硬度與共價(jià)鍵的強(qiáng)弱有關(guān)D.共價(jià)晶體中原子間以離子鍵結(jié)合專題三：共價(jià)晶體的性質(zhì)及比較①碳化硅（SiC）和二氧化硅（SiO?）都是共價(jià)晶體，下列關(guān)于它們的說法正確的是（）A.熔點(diǎn)：SiC>SiO?B.硬度：SiC>SiO?C.共價(jià)鍵鍵能：Si—C<Si—OD.都是由分子構(gòu)成的晶體②關(guān)于共價(jià)晶體的硬度和熔沸點(diǎn)，下列說法正確的是（）A.硬度一定比金屬晶體大B.熔沸點(diǎn)一定比分子晶體低C.原子半徑越小，硬度越大，熔沸點(diǎn)越高D.只與共價(jià)鍵的強(qiáng)弱有關(guān)③下列關(guān)于共價(jià)晶體的說法不正確的是（）A.共價(jià)晶體的熔點(diǎn)可能比離子晶體高B.共價(jià)晶體的硬度可能比金屬晶體大C.共價(jià)晶體中原子間以共價(jià)鍵結(jié)合D.共價(jià)晶體一定不能導(dǎo)電專題四：共價(jià)晶體的相關(guān)計(jì)算①設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，12g金剛石中含有的C—C鍵的個(gè)數(shù)為（）A.1.5NAB.2NAC.3NAD.4NA②在二氧化硅晶體中，硅原子與氧原子的個(gè)數(shù)比是（）A.1:1B.1:2C.1:4D.2:1③金剛石晶體中，碳原子與碳碳鍵的個(gè)數(shù)之比為（）A.1∶1B.1∶2C.1∶3D.1∶4④已知碳化硅（SiC）是共價(jià)晶體，其晶胞結(jié)構(gòu)與金剛石相似，設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為apm，碳化硅的摩爾質(zhì)量為Mg/mol，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，則碳化硅晶體的密度為g/cm3第三部分：課后專項(xiàng)訓(xùn)練一、選擇題1.

下列物質(zhì)屬于共價(jià)晶體的是（）A.碘B.氯化鈉C.金剛石D.冰2.

關(guān)于共價(jià)晶體的敘述，錯(cuò)誤的是（）A.共價(jià)晶體中不存在獨(dú)立的分子B.共價(jià)晶體的硬度一般較大C.共價(jià)晶體中原子之間以共價(jià)鍵結(jié)合D.共價(jià)晶體的熔沸點(diǎn)都比較低3.

碳化硅（SiC）俗稱金剛砂，常用作砂輪及高溫爐的材料，它屬于（）A.離子晶體B.分子晶體C.金屬晶體D.共價(jià)晶體4.

下列晶體中，化學(xué)鍵類型相同，晶體類型也相同的是（）A.SO?與SiO?B.CO?與H?OC.金剛石與石墨D.CCl?與SiC5.

已知某共價(jià)晶體的晶胞為一個(gè)正方體晶胞，頂點(diǎn)和體心位置有A原子，面心位置有B原子，其化學(xué)式為（）A.A2B3B.A?BC.AB?D.A?B6.

共價(jià)晶體具有的性質(zhì)是（）A.熔點(diǎn)高B.易溶于水C.能導(dǎo)電D.有延展性7.

下列物質(zhì)的熔沸點(diǎn)高低順序正確的是（）A.金剛石>氯化鈉>干冰B.氯化鈉>金剛石>干冰C.干冰>氯化鈉>金剛石D.金剛石>干冰>氯化鈉8.

二氧化硅晶體中，硅氧原子個(gè)數(shù)比為（）A.1:1B.1:2C.2:1D.1:49.

下列物質(zhì)的晶體中，不存在分子的是（）A.二氧化碳B.二氧化硫C.二氧化硅D.二硫化碳10.

某共價(jià)晶體的化學(xué)式為AB，已知A原子的最外層電子數(shù)為4，B原子的最外層電子數(shù)為6，則該共價(jià)晶體中A、B原子個(gè)數(shù)比為（）A.1:1B.1:2C.2:1D.4:111.

下列晶體中，最小的環(huán)上原子數(shù)最多的是（）A.金剛石B.石墨C.二氧化硅D.氯化鈉12.

共價(jià)晶體中原子的排列方式具有（）A.無序性B.周期性C.隨意性D.以上都不對(duì)13.

下列關(guān)于金剛石的說法正確的是（）A.金剛石是分子晶體B.金剛石中碳原子間以離子鍵結(jié)合C.金剛石硬度大是因?yàn)樘荚娱g共價(jià)鍵強(qiáng)D.金剛石能導(dǎo)電14.

碳化硅的硬度很大，其原因是（）A.碳化硅中存在離子鍵B.碳化硅中存在金屬鍵C.碳化硅中碳原子和硅原子間共價(jià)鍵強(qiáng)D.碳化硅是分子晶體15.

下列物質(zhì)中，熔沸點(diǎn)由高到低順序正確的是（）①SiO?②Si③HCl④H?OA.①②④③B.②①④③C.①②③④D.②①③④16.

共價(jià)晶體在工業(yè)上有廣泛應(yīng)用，其原因是（）A.硬度小B.熔沸點(diǎn)低C.能導(dǎo)電D.耐高溫、硬度大17.

下列說法中正確的是（）A.共價(jià)晶體中一定存在共價(jià)鍵，離子晶體中一定存在離子鍵B.共價(jià)晶體中可能存在離子鍵，離子晶體中可能存在共價(jià)鍵C.共價(jià)晶體中一定不存在離子鍵，離子晶體中一定不存在共價(jià)鍵D.共價(jià)晶體中可能不存在共價(jià)鍵，離子晶體中可能不存在離子鍵18.

對(duì)于共價(jià)晶體的熔沸點(diǎn)比較，下列說法正確的是（）A.原子半徑越小，熔沸點(diǎn)越低B.共價(jià)鍵鍵能越大，熔沸點(diǎn)越高C.與化學(xué)鍵無關(guān)D.只與晶體類型有關(guān)19.

某共價(jià)晶體正方體晶胞中含有X、Y、Z三種元素的原子，X位于體心，Y位于頂點(diǎn)，Z位于面心，則該晶體中X、Y、Z的原子個(gè)數(shù)比為（）A.1:1:3B.2:7:6C.4:4:1D.1:8:620.

關(guān)于二氧化硅晶體的敘述中，正確的是（）A.通常狀況下，60gSiO?晶體中含有的分子數(shù)為NA（NA為阿伏伽德羅常數(shù)）B.60gSiO?晶體中，含有2molSi—O鍵C.晶體中與同一硅原子相連的4個(gè)氧原子處于同一平面D.SiO?晶體是由硅原子和氧原子按1:2的比例組成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體分子晶體與共價(jià)晶體（2）班級(jí)：姓名：總分：.選擇題答題卡選擇題分?jǐn)?shù)：123456789101112131415161718192021222324252627282930二、填空題1.

共價(jià)晶體中原子間以______________相結(jié)合，具有__________立體的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。2.

金剛石中每個(gè)碳原子與周圍______個(gè)碳原子形成共價(jià)鍵，最小的環(huán)上有_____個(gè)碳原子。3.

二氧化硅晶體中，硅原子與氧原子的個(gè)數(shù)比為_________，硅原子的雜化方式為______。4.

碳化硅（SiC）的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似，碳化硅中碳硅鍵的鍵角為______________，其硬度比金剛石__________（填“大”或“小”或“相等”）。5.

已知某共價(jià)晶體的晶胞為一個(gè)正方體晶胞，頂點(diǎn)和面心位置有X原子，體心位置有Y原子，該晶體的化學(xué)式為______________。6.

共價(jià)晶體的熔沸點(diǎn)__________（填“高于”“低于”或“可能高于也可能低于”）離子晶體，原因是_________________________________________________________________。7.

晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，1mol晶體硅中含有的Si—Si鍵的數(shù)目為__________NA（NA為阿伏伽德羅常數(shù)）。石英（SiO?）是一種常見的共價(jià)晶體，其硬度大的原因是______________________________________________________________________________。共價(jià)晶體一般_________（填“易”或“不易”）溶于水，原因是：______________________________________________________________________________。10.

某共價(jià)晶體AB中，已知A原子的半徑為r?，B原子的半徑為r?，且A、B原子形成的共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)為L(zhǎng)，則L與r?、r?的關(guān)系為___________________（用表達(dá)式表示）。11.

碳化硼（B?C）是一種重要的共價(jià)晶體，其晶胞結(jié)構(gòu)中硼原子和碳原子的最簡(jiǎn)整數(shù)比為：。12.

與分子晶體相比，共價(jià)晶體的導(dǎo)電性__________（填“好”或“差”），原因是：_________________