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1、第三节金属晶体与离子晶体第2课时过渡晶体与混合型晶体晶体类型的比较第三章晶体结构与性质1.从化学键变化上认识过渡晶体，理解纯粹的典型晶体在自然界中是不多的。2.从结构和性质上认识典型的混合型晶体石墨(重点)。3.了解晶体类型的比较与判断方法(重、难点)。知识回顾判断下列物质晶体类型？分子晶体 离子晶体 共价晶体 金属晶体干冰 蓝矾 金刚石 纯铜 石墨根据构成微粒和性质不同?纯粹的典型晶体是不多的，大多数晶体是四类典型晶体间的过渡晶体一、过渡晶体与混合型晶体1过渡晶体 几种氧化物中，化学键中离子键成分的百分数：氧化物Na2OMgOAl2O3SiO2离子键的百分数/%62504133晶体中化学键既
2、不是纯粹的离子键，也不是纯粹的共价键；这些晶体是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体。性质上偏向离子晶体的，通常当作离子晶体，如Na2O离子晶体；同理Al2O3、SiO2共价晶体。(依据电负性的差值计算)2混合型晶体以石墨为例(1)石墨晶体的层状结构：(2)结构特点：层内碳原子采取sp2杂化；以共价键相结合形成平面六元并环结构；所有p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动。层与层之间以范德华力相结合。一、过渡晶体与混合型晶体2混合型晶体以石墨为例(1)石墨晶体的层状结构：(2)结构特点：层内碳原子采取sp2杂化；以共价键相结合形成平面六元并环结构；所有p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动。层与层之
3、间以范德华力相结合。一、过渡晶体与混合型晶体(3)晶体类型：混合型晶体具有共价晶体性质具有金属晶体性质具有分子晶体性质(4)物理性质：熔点高、易导电、质软易滑动。石墨坩埚 石墨电极 石墨乳润滑剂一、过渡晶体与混合型晶体2混合型晶体以石墨为例一、过渡晶体与混合型晶体3石墨与金刚石的比较金刚石石墨晶体类型共价晶体混合型晶体晶体形状正四面体空间网状正六边形平面层状微粒间作用力共价键共价键、范德华力最小环和碳原子数 6元环、不共面6元环、共平面一、过渡晶体与混合型晶体金刚石石墨C的杂化及每个C形成的共价键数sp3，4sp2，3键角10928120每个环上共价键数每个环上碳原子数两者关系同素异形体3石墨
4、与金刚石的比较1.正误判断(1)离子键成分的百分数是依据电负性的差值计算出来的，差值越大，离子键成分的百分数越小(2)在共价晶体中可以认为共价键贯穿整个晶体，而在分子晶体中共价键仅局限于晶体微观空间的一个个分子中(3)石墨的导电性只能沿石墨平面的方向(4)石墨晶体层与层之间距离较大，所以石墨的熔点不高应用体验一、过渡晶体与混合型晶体应用体验2.下列有关石墨晶体的说法正确的一组是石墨是混合型晶体石墨中的C为sp2杂化石墨熔、沸点都比金刚石低石墨中碳原子数和CC数之比为12石墨和金刚石的硬度相同石墨层内导电性和层间导电性不同A.全对B.除外C.除外D.除外石墨熔点比金刚石高23石墨质软，金刚石的硬
5、度大一、过渡晶体与混合型晶体应用体验3.碳元素的单质有多种形式，如图所示，依次是C60、石墨和金刚石的结构图：回答下列问题：(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为_。(2)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化方式分别为_、_。同素异形体sp3sp2一、过渡晶体与混合型晶体应用体验3.碳元素的单质有多种形式，如图所示，依次是C60、石墨和金刚石的结构图：(3)C60属于_晶体，石墨属于_晶体。(4)石墨晶体中，层内CC的键长为142pm，而金刚石中CC的键长为154pm。其原因是金刚石中只存在CC间的_键，而石墨层内的CC间不仅存在_键，还有_键。分子混合型(
6、或大或p-p)一、过渡晶体与混合型晶体二、晶体类型的比较1四种晶体的比较晶体类型分子晶体离子晶体金属晶体共价晶体构成微粒分子阴、阳离子金属阳离子、自由电子原子微粒间作用力范德华力(少数有氢键)离子键金属键共价键性质熔、沸点较低较高一般较高很高硬度小略硬而脆一般较大很大溶解性相似相溶多数溶于水不溶，有些与水反应不溶二、晶体类型的比较1四种晶体的比较晶体类型分子晶体离子晶体金属晶体共价晶体性质机械加工性能不良不良良好不良导电性固态、液态均不导电，部分溶于水时导电固态时不导电，熔融时导电，能溶于水的溶于水时导电固态、熔融态时导电大部分固态、熔融时都不导电二、晶体类型的比较1四种晶体的比较晶体类型分子
7、晶体离子晶体金属晶体共价晶体作用力大小规律组成和结构相似的分子，相对分子质量大的范德华力大离子所带电荷数多、半径小的离子键强金属原子的价电子数多、半径小的金属离子与自由电子间的作用力强共价键键长短(电子云重叠多)、原子半径小的共价键稳定先判类型再看作用力一般：共价晶体离子晶体分子晶体；注意：金属晶体一般不参与比较。如钨、铂等熔、沸点很高，如汞、镓、铯等熔、沸点很低。不同类型晶体同类型的晶体二、晶体类型的比较2分类比较晶体的熔、沸点高低的方法同类型的晶体共价晶体熔、沸点及硬度均取决微粒间作用力大小金刚石碳化硅晶体硅r原子半径小，键长短，键能大，则熔、沸点高。r碳原子MgCl2，NaClCsCl。
8、二、晶体类型的比较2分类比较晶体的熔、沸点高低的方法同类型的晶体分子晶体熔、沸点及硬度均取决微粒间作用力大小：有氢键的，熔、沸点反常的高。如熔、沸点：H2OH2TeH2SeH2S。：组成和结构相似的，Mr越大，熔、沸点越高。如SnH4GeH4SiH4CH4，F2Cl2Br2N2，CH3OHCH3CH3。二、晶体类型的比较2分类比较晶体的熔、沸点高低的方法先判类型再看作用力一般：共价晶体离子晶体分子晶体；注意：金属晶体一般不参与比较。如钨、铂等熔、沸点很高，如汞、镓、铯等熔、沸点很低。不同类型晶体同类型的晶体共价晶体：r原子半径小，则高离子晶体：离子带电荷多，r离子小，高分子晶体：受Mr、氢键、
9、极性等影响二、晶体类型的比较2分类比较晶体的熔、沸点高低的方法1.下列关于晶体的叙述正确的是A.共价晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高B.分子晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高C.存在自由电子的晶体一定是金属晶体，存在阳离子的晶体一定是离子晶体D.离子晶体中可能存在共价键，分子晶体中可能存在离子键应用体验二、晶体类型的比较应用体验2.下列各组物质中，按熔、沸点由低到高顺序排列正确的是_(填字母)。A.KCl、NaCl、MgOB.CI4、CBr4、CCl4、CH4C.Na、K、Rb、AlD.CO2、Na、KCl、SiO2E.O2、I2、Hg、MgCl2F.钠、钾、钠钾合金G.CH4、H2
10、O、HF、NH3H.CH4、C2H6、C4H10、C3H8I.CH3CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH3、C(CH3)4AD二、晶体类型的比较晶体类型的判断方法(1)依据组成晶体的微观粒子和粒子间的作用判断分子，分子间作用力分子晶体；原子，共价键共价晶体；阴、阳离子，离子键离子晶体；金属阳离子、自由电子，金属键金属晶体。二、晶体类型的比较归纳总结晶体类型的判断方法(2)依据物质的分类判断活泼金属的氧化物、强碱和绝大多数的盐类是离子晶体。大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硼、晶体硅等外)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)
11、是分子晶体。常见的共价晶体单质有金刚石、晶体硼、晶体硅等；常见的共价晶体化合物有碳化硅、SiO2等。金属单质(常温下除汞外)与合金均属于金属晶体。二、晶体类型的比较归纳总结晶体类型的判断方法(3)依据晶体的熔点判断离子晶体：熔点较高，常在数百至几千摄氏度；共价晶体：熔点高，常在一千至几千摄氏度；分子晶体：熔点较低，常在数百摄氏度以下或很低温度；金属晶体：多数熔点高，但也有熔点相当低的。二、晶体类型的比较归纳总结(4)依据导电性判断离子晶体：水溶液中和熔融状态下都导电；共价晶体：一般为非导体，但晶体硅能导电；分子晶体：非导体，而部分分子晶体(酸)溶于水，形成自由离子，也能导电；金属晶体：电的良导
12、体。(5)依据硬度和机械性能判断离子晶体硬度较大或略硬而脆；共价晶体硬度大；分子晶体硬度小且较脆；金属晶体多数硬度大，但也有硬度较小的，且具有延展性。二、晶体类型的比较晶体类型的判断方法归纳总结自我测试1.某化学兴趣小组在学习过渡晶体后，查阅了几种氯化物的熔点，记录如下：氯化物NaClMgCl2AlCl3SiCl4熔点/80171219068根据这些数据，上述晶体中离子键的百分数最多的是A.NaClB.MgCl2C.AlCl3D.SiCl4自我测试2.石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法正确的是A.从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键B.石墨中平均每个六元环含2个CC共价键C.石墨属于混合型晶体，层与层之间存在分子间作用力，层内碳原子间存在共价键，石墨有类似金属晶体的导电性D.石墨烯中平均每个六元碳环含有3个碳原子自我测试3.四种物质的一些性质如下表：物质熔点/沸点/其他性质单质硫120.5271.5单质硼23002550硬度大氯化铝190180.0177.8升华苛性钾3001320晶体不导电，熔融态导电晶体类型：单质硫是_晶体；单质硼是_晶体；氯化铝是_晶体；苛性钾是_晶体。分子共价分子离子本节内容结束