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1、高中化学高二上册高中化学高二上册年年 级：高二级：高二 学学 科：化学（人教版）科：化学（人教版）3.过渡晶体和混合晶体及四类典型的晶体比较第三章 晶体结构与性质第三节 金属晶体与离子晶体 1 1、知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在的、知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在的2 2、掌握四类典型的晶体性质、掌握四类典型的晶体性质学习目标学习目标第三第三周期元素的周期元素的氧化物氧化物中，中，化学键中化学键中离子键的百分数离子键的百分数化学键既不是纯粹的离子键，也不是纯粹的共价键化学键既不是纯粹的离子键，也不是纯粹的共价键既不是纯粹的离子晶体，也不是纯粹的共价晶体
2、既不是纯粹的离子晶体，也不是纯粹的共价晶体介于离子晶体介于离子晶体与共价晶体之间的与共价晶体之间的过渡晶体过渡晶体课本课本P89P89氧化物氧化物NaNa2 2O OMgOMgOAlAl2 2O O3 3SiOSiO2 2离子键的离子键的百分数百分数/%/%6262505041413333电负性差值电负性差值离子键离子键的百分数和什么因素有关？的百分数和什么因素有关？2.62.62.32.32.02.01.71.7形成化合物的元素之间的形成化合物的元素之间的电负性相差越大，离子键百分数越高电负性相差越大，离子键百分数越高课本课本P89P89一般一般,当电负性的差值当电负性的差值 1.1.7 7
3、，离子键的百分数大于离子键的百分数大于50%50%时，时，可可认为是离子晶体，认为是离子晶体，离子键的百离子键的百分数分数小小于于50%，偏向共价晶体，偏向共价晶体,当当作作共价共价晶体处理晶体处理。化合物化合物键型键型离子键的百分数离子键的百分数电负性差值电负性差值CsClCsCl75%75%HClHCl20%20%ClCl2 20 0结论：电负性差值越大，离子键成分的百分数越高结论：电负性差值越大，离子键成分的百分数越高u离子键的百分数和离子键的百分数和电负性差值电负性差值有关有关离子键离子键极性共价键极性共价键非极性共价键非极性共价键3.16 0.79 3.16 0.79 2.37 2.
4、373.16 2.22 3.16 2.22 0.94 0.943.16 3.16 3.16 3.16 0 0一、过渡晶体1 1、四类典型的晶体：、四类典型的晶体：指分子分子晶体、共价共价晶体、金属金属晶体和离离子子晶体2 2、过渡晶体：、过渡晶体：介于典型晶体之间的晶体(1)(1)几种氧化物的化学键中离几种氧化物的化学键中离子键成分的百分数子键成分的百分数氧化物氧化物NaNa2 2O OMgOMgOAlAl2 2O O3 3SiOSiO2 2离子键的百分数离子键的百分数/%/%62504133结论结论从上表可知，表中4种氧化物晶体中的化学键既不是纯粹的离子键，也不是纯粹的共价键，这些晶体既不是
5、纯粹的离子晶体也不是纯粹的共价晶体，只是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体(2)(2)偏向离子晶体的过渡晶体在许多性质上与纯粹的离子晶体接近，因而通偏向离子晶体的过渡晶体在许多性质上与纯粹的离子晶体接近，因而通常当作离子晶体来处理常当作离子晶体来处理，如：如：Na2O等，同样，偏向共价晶体的过渡晶体则当同样，偏向共价晶体的过渡晶体则当作共价晶体来处理作共价晶体来处理，如：如：Al2O3、SiO2等(3)(3)四类典型晶体都有过渡晶体存在四类典型晶体都有过渡晶体存在高中化学高二上册高中化学高二上册2 2、石墨的、石墨的“多性多性”(1)”(1)具有共价晶体属性：具有共价晶体属性：在石墨晶体中，同层
6、的碳原子以spsp2 2杂化形成共价键，每一个碳原子以三个共价键与另外三个碳原子相连。六个碳原子在同一个平面上形成了正六边形正六边形的环，伸展成层状结构层状结构，层内的碳原子核间为为142 pm，这正好属于共价晶体的键长范围，因此对于同一层来说，它是共价晶体共价晶体(2)(2)具有金属晶体属性：具有金属晶体属性：在同一平面内的碳原子还各剩下一个p轨道，所有的p轨道相互重叠，电子比较自由，相当于金属晶体中的自由电子，而石墨能导热和导电，这正属于金属晶体金属晶体的特征(3)(3)具有分子晶体属性：具有分子晶体属性：石墨晶体中层与层之间相隔335 pm，距离较大，层间是以范德华力范德华力结合起来的，
7、即层与层之间属于分子晶体分子晶体。但是，由于同一平面层上的碳原子间的结合力很强，键很难被破坏，所以石墨的熔点也很高熔点也很高，化学性质也很稳定稳定3 3、石墨的晶体类型：、石墨的晶体类型：石墨是共价晶体、金属晶体、分子晶体的一种混合型晶体混合型晶体4 4、微粒间的作用：微粒间的作用：石墨属于混合晶体，既有共价键共价键、又有金属键金属键，还有范德华力范德华力5 5、性质性质(1)(1)导电性、导热性：导电性、导热性：石墨晶体中，由于碳原子的p轨道相互平行且相互重叠，p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动，类似于金属晶体的导电性，所以石墨能导电、导热，并且沿层的平行方向导电性强，这也是晶体各向异性
8、各向异性的表现(2)(2)润润滑性：滑性：石墨层间为范德华力，结合力弱弱，层与层间可以相对滑动滑动，使之具有润滑润滑性性，因而可用作润滑剂润滑剂等(3)(3)熔点高：熔点高：石墨各层均为平面网状平面网状结构，碳原子之间存在很强的共价键很强的共价键，故熔点很高熔点很高、石墨与金刚石的比较 金刚石金刚石石墨石墨晶体类型晶体类型构成微粒构成微粒微粒间的作用力微粒间的作用力碳原子的杂化方式碳原子的杂化方式碳原子成键数碳原子成键数碳原子有无剩余价电子碳原子有无剩余价电子配位数配位数晶体结构特征晶体结构特征最小碳环最小碳环键长键长键能键能稳定性稳定性熔、沸点熔、沸点键角键角【对点训练对点训练1】共价晶体混
9、合晶体碳原子碳原子CC共价键CC共价键、分子间作用力sp3杂化sp2杂化43无有一个2p电子43正四面体空间网状结构平面六边形层状结构六元环、不共面六元环、共面金刚石中CC石墨中CC金刚石石墨金刚石石墨金刚石离子晶体分子晶体(2)金属晶体的熔、沸点差别很大，如如：钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低2 2、同种、同种晶体类型熔、沸点的比较：比较晶体内微粒之间相互作用力的大小晶体类型熔、沸点的比较：比较晶体内微粒之间相互作用力的大小(1)(1)共价晶共价晶体：体：看共价键的强弱，取决于键长，即：成键原子半径大小看共价键的强弱，取决于键长，即：成键原子半径大小 规律：规律：原子半径原子半径越
10、小越小键长越短键长越短键能越大键能越大熔、沸点越高如：熔、沸点越高如：金刚石、金刚砂(碳化硅)、晶体硅的熔、沸点逐渐降低(2)(2)离子晶体：离子晶体：看离子键的强弱，取决于阴、阳离子看离子键的强弱，取决于阴、阳离子半径大小和所带电荷数半径大小和所带电荷数规律：规律：衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔、沸点越高，硬度越大。一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，晶格能越大，离子间的作用力就越强，离子晶体的熔、沸点就越高.如如熔、沸点：MgOMgCl2NaClCsCl(3)(3)分子晶体：分子晶体：看分子间作用力看分子间作用力(一般先氢键后范德华力最
11、后分子的极性一般先氢键后范德华力最后分子的极性)规律：先看分子晶体中是否含有看分子晶体中是否含有氢键，若能形成分子间氢键则熔、沸点比一，若能形成分子间氢键则熔、沸点比一般的分子晶体的熔、沸点般的分子晶体的熔、沸点高高如如含有HF、HO、HN等共价键的分子间可以形成氢键，所以HF、H2O、NH3、醇、羧酸等物质的熔、沸点相对较高，熔、沸点：H2OH2TeH2SeH2S结构相似，分子之间不含氢键而利用，分子之间不含氢键而利用范德华力形成的形成的分子晶体，随着分子晶体，随着相对分子质量的的增大，物质的熔、沸点逐渐，物质的熔、沸点逐渐升高。如如熔、沸点：I2Br2Cl2F2；CS2CO2相对分子质量相
12、等或相近的或相近的极性分子构成的分构成的分子晶体，其熔、沸点一般比非极性分子构成的分子晶体的熔、沸点高子晶体，其熔、沸点一般比非极性分子构成的分子晶体的熔、沸点高，如如熔、沸点：CON2有机物中组成和结构相似且不存在氢键的有机物中组成和结构相似且不存在氢键的同分异构体，相对分，相对分子质量相同，一般子质量相同，一般支链越多，分子间的相互作用力越弱，熔、沸点，分子间的相互作用力越弱，熔、沸点越低，如如熔、沸点：正戊烷异戊烷新戊烷(4)(4)金属晶体：金属晶体：看金属键的强弱，看金属键的强弱，取决于金属元素原子的半径和价电子数规取决于金属元素原子的半径和价电子数规律：律：金原子半径越小，价电子数越
13、多，金属键越强，金属晶体的熔沸点也就越高如如熔、沸点：NaMg 离子晶体离子晶体 分分子晶体子晶体答题模板答题模板 为为晶体，而晶体，而晶体晶体1金刚石的熔点比NaCl高，原因是：金刚石是共价晶体，而金刚石是共价晶体，而NaClNaCl是离子晶体是离子晶体2SiO2的熔点比CO2高，原因是：SiOSiO2 2是共价晶体，是共价晶体，COCO2 2而是分子晶体而是分子晶体3Na的氯化物的熔点比Si的氯化物的熔点高，理由是：NaClNaCl为离子晶体而为离子晶体而SiClSiCl4 4为分子晶体为分子晶体【对点训练对点训练2】【课后作业】【课后作业】化合物化合物熔点熔点/AlClAlCl3 319
14、2.6192.6AlAl2 2O O3 32 0542 054资料资料1冶炼铝冶炼铝通常采用电解熔融通常采用电解熔融AlAl2 2O O3 3的方法，为什么不电解熔融的方法，为什么不电解熔融态态AlClAlCl3 3？并判断？并判断AlClAlCl3 3的晶体类型。的晶体类型。熔融态熔融态AlClAlCl3 3不导电不导电资料资料 氯化铝处于熔融态时，以氯化铝处于熔融态时，以二聚体二聚体的的AlAl2 2ClCl6 6的形式存在。的形式存在。AlAl2 2ClCl6 6的的分子结构分子结构晶体晶体微粒组成微粒组成作用力作用力金属晶体金属晶体离子晶体离子晶体物理特性物理特性特有应用特有应用结构结构种类决定决定决定决定分子晶体分子晶体共价晶体共价晶体过渡型晶体过渡型晶体混合型晶体混合型晶体