第三章第三節(jié)第3課時(shí)過渡晶體混合型晶體高二化學(xué)人教版選擇性必修2課件

第三章

晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第3節(jié)金屬晶體與離子晶體第3課時(shí)

過渡晶體、混合型晶體PART01晶體類型的判斷01晶體類型的判斷一、通過物質(zhì)所屬類別判斷1.分子晶體大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硼、晶體硅等)、非金屬氫化物、非金屬氧化物(除SiO2)、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機(jī)物(除有機(jī)鹽)2.共價(jià)晶體部分非金屬單質(zhì)(金剛石、硼、硅等)、個(gè)別金屬單質(zhì)(鍺、灰錫)、部分化合物(碳化硅、SiO2等)01晶體類型的判斷一、通過物質(zhì)所屬類別判斷3.金屬晶體金屬單質(zhì)(除鍺、灰錫)與合金4.離子晶體強(qiáng)堿(NaOH、KOH等)、活潑金屬氧化物(Na2O、Na2O2等)、絕大多數(shù)鹽(NaCl、BaSO4)01晶體類型的判斷二、通過結(jié)構(gòu)及性質(zhì)判斷晶體類型分子晶體共價(jià)晶體金屬晶體離子晶體構(gòu)成粒子粒子間的相互作用力硬度熔、沸點(diǎn)溶解性導(dǎo)電性分子原子金屬陽離子自由電子陰、陽離子范德華力、氫鍵共價(jià)鍵金屬鍵離子鍵較小很大差異較大較大較低很高差異較大較高相似相溶難溶于一般溶劑難溶于常見溶劑大多易溶于水等極性溶劑一般不導(dǎo)電，部分溶于水導(dǎo)電一般不導(dǎo)電，個(gè)別為半導(dǎo)體良好晶體不導(dǎo)電，水溶液或熔融態(tài)導(dǎo)電01晶體類型的判斷二、通過結(jié)構(gòu)及性質(zhì)判斷例1.四種物質(zhì)的一些性質(zhì)如下表：物質(zhì)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃其他性質(zhì)單質(zhì)硫120.5271.5—單質(zhì)硼23002550硬度大氯化鋁190182.7177.8℃升華苛性鉀3001320晶體不導(dǎo)電，熔融態(tài)導(dǎo)電晶體類型：?jiǎn)钨|(zhì)硫是________晶體；單質(zhì)硼是________晶體；氯化鋁是________晶體；苛性鉀是________晶體。分子分子共價(jià)離子01晶體類型的判斷三、晶體熔沸點(diǎn)比較小結(jié)一般情況下是固體>液體>氣體；一般為共價(jià)晶體>離子晶體>分子晶體1.首先看物質(zhì)的狀態(tài)2.再看物質(zhì)所屬晶體類型注意：不是絕對(duì)的，如氧化鈣的熔點(diǎn)大于晶體硅01晶體類型的判斷三、晶體熔沸點(diǎn)比較小結(jié)3.同類晶體熔、沸點(diǎn)比較①共價(jià)晶體原子半徑越小，共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，熔沸點(diǎn)越高②分子晶體氫鍵越多，熔沸點(diǎn)越高；均無氫鍵且結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大，熔沸點(diǎn)越高；相對(duì)分子質(zhì)量相近，分子極性越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)越高。01晶體類型的判斷三、晶體熔沸點(diǎn)比較小結(jié)3.同類晶體熔、沸點(diǎn)比較③金屬晶體金屬原子的價(jià)電子數(shù)越多，原子半徑越小，金屬鍵越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)越高④離子晶體離子所帶電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子鍵強(qiáng)度越大，熔沸點(diǎn)越高。PART02過渡晶體、混合型晶體02過渡晶體、混合型晶體我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了四類典型的晶體，那么，晶體類型之間存在絕對(duì)的界限嗎？純粹的典型晶體是不多的，大多數(shù)晶體是它們之間的過渡晶體。02過渡晶體、混合型晶體一、過渡晶體離子鍵、共價(jià)鍵、金屬鍵等都是化學(xué)鍵的典型模型，但是，原子間形成的化學(xué)鍵往往是介于典型模型之間的過渡狀態(tài)，由于微粒間的作用存在鍵型過渡，即使組成簡(jiǎn)單的的晶體，也可能介于離子晶體、共價(jià)晶體、分子晶體和金屬晶體之間的過渡狀態(tài)，形成過渡晶體。過渡晶體的性質(zhì)偏向某一晶體類型時(shí)，通常當(dāng)作該晶體類型處理。四類晶體都有過渡型。02過渡晶體、混合型晶體一、過渡晶體第三周期元素的氧化物中，化學(xué)鍵中離子鍵成分的百分?jǐn)?shù)如下表：氧化物Na2OMgOAl2O3SiO2離子鍵的百分?jǐn)?shù)/%62504133這些晶體中的化學(xué)鍵既不是純粹的離子鍵，也不是純粹的共價(jià)鍵；晶體既不是純粹的離子晶體，也不是純粹的共價(jià)晶體，是離子晶體與共價(jià)晶體之間的過渡晶體。思考：Na2O、MgO、Al2O3、SiO2中離子鍵成分為何逐漸減少？與氧元素的電負(fù)性的差值逐漸減小02過渡晶體、混合型晶體一、過渡晶體第三周期元素的氧化物中，化學(xué)鍵中離子鍵成分的百分?jǐn)?shù)如下表：氧化物Na2OMgOAl2O3SiO2離子鍵的百分?jǐn)?shù)/%62504133電負(fù)性差值越大，離子鍵的百分?jǐn)?shù)越大，一般當(dāng)電負(fù)性的差值大于1.7時(shí)，離子鍵的百分?jǐn)?shù)大于50%，如Na2O、MgO，可認(rèn)為是離子晶體。Al2O3、SiO2晶體中的離子鍵的百分?jǐn)?shù)小于50%，則當(dāng)做共價(jià)晶體處理。02過渡晶體、混合型晶體一、過渡晶體第三周期元素的氧化物中，化學(xué)鍵中離子鍵成分的百分?jǐn)?shù)如下表：氧化物Na2OMgOAl2O3SiO2離子鍵的百分?jǐn)?shù)/%62504133而第三周期后幾種元素的氧化物P2O5、SO3、Cl2O7，離子鍵的百分?jǐn)?shù)更小，且共價(jià)鍵不再貫穿整個(gè)晶體，而是局限于晶體微觀空間的一個(gè)個(gè)分子中，是分子晶體。Na2OMgOAl2O3SiO2

P2O5SO3Cl2O7離子晶體共價(jià)晶體

分子晶體02過渡晶體、混合型晶體同是碳單質(zhì)的晶體，金剛石和石墨的性質(zhì)存在哪些異同？同：熔點(diǎn)均較高異：金剛石硬度很高、不導(dǎo)電，石墨質(zhì)軟、能導(dǎo)電你認(rèn)為是什么造成了這種差異？結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)02過渡晶體、混合型晶體石墨的結(jié)構(gòu)：石墨是層狀結(jié)構(gòu)。碳原子均采取sp2雜化，形成平面六元并環(huán)結(jié)構(gòu)層內(nèi)C原子以共價(jià)鍵結(jié)合，層間靠范德華力維系。02過渡晶體、混合型晶體石墨熔點(diǎn)高層內(nèi)碳原子之間形成共價(jià)鍵，作用力強(qiáng)。石墨質(zhì)軟層與層之間靠較弱的范德華力維系，容易滑動(dòng)，可作潤(rùn)滑劑。石墨能導(dǎo)電未參與雜化的p軌道形成離域大π鍵，電子可在層內(nèi)運(yùn)動(dòng)。由于相鄰碳原子平面之間相隔較遠(yuǎn)，電子不能從一個(gè)平面跳躍到另一個(gè)平面，所以石墨的導(dǎo)電性只能沿石墨平面方向。類似共價(jià)晶體類似分子晶體類似金屬晶體02過渡晶體、混合型晶體二、混合型晶體石墨晶體內(nèi)既有共價(jià)鍵，又有類似金屬鍵的離域大π鍵，還有范德華力，兼具共價(jià)晶體、分子晶體和金屬晶體的特征，這樣的晶體，是一種混合型晶體。02過渡晶體、混合型晶體例2.正誤判斷(1)離子鍵成分的百分?jǐn)?shù)是依據(jù)電負(fù)性的差值計(jì)算出來的，差值越大，離子鍵成分的百分?jǐn)?shù)越小（

）(2)在共價(jià)晶體中可以認(rèn)為共價(jià)鍵貫穿整個(gè)晶體，而在分子晶體中共價(jià)鍵僅局限于晶體微觀空間的一個(gè)個(gè)分子中（

）(3)四類晶體都有過渡型（

）(4)Al2O3晶體中存在離子鍵，屬于離子晶體（

）√×√×02過渡晶體、混合型晶體例3.碳元素的單質(zhì)有多種形式，如圖所示，依次是C60、石墨和金剛石的結(jié)構(gòu)圖：(1)金剛石、石墨、C60、碳納米管等都是碳元素的單質(zhì)形式，它們互為___________。(2)金剛石、石墨中碳原子的雜化方式分別為______、______。(3)C60屬于______晶體，石墨屬于______晶體。同素異形體sp3sp2分子混合型02過渡晶體、混合型晶體例3.碳元素的單質(zhì)有多種形式，如圖所示，依次是C60、石墨和金剛石的結(jié)構(gòu)圖：(4)石墨晶體中，層內(nèi)C—C的鍵長(zhǎng)為142pm，而金剛石中C—C的鍵長(zhǎng)為154pm。其原因是金剛石中只存在C—C間的___鍵，而石墨層內(nèi)的C—C間不僅存在___鍵，還有_____鍵。σσ大π石墨層內(nèi)的碳原子之間除了存在σ鍵，還存在大π鍵，鍵長(zhǎng)短，鍵能大，因此石墨的熔沸點(diǎn)要高于金剛石，且石墨比金剛石要更穩(wěn)定。02過渡晶體、混合型晶體

單鏈雙鏈硅酸鹽資料卡片02過渡晶體、混合型晶體納米晶體是晶體顆粒尺寸在納米（10－9m）量級(jí)的晶體。納米晶體相對(duì)于通常的晶體，在聲、光、電、磁、熱等性能上常會(huì)呈現(xiàn)新的特性。僅以熔點(diǎn)為例，當(dāng)晶體顆粒小至納米量級(jí)，熔點(diǎn)會(huì)下降。金屬鉛的晶粒大小與熔點(diǎn)的關(guān)系如下表?？茖W(xué)·技術(shù)·社會(huì)納米晶體r/nm51020406080100120140160180200T/K34.714429442047350252053354254955455902過渡晶體、混合型晶體科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)晶體顆粒小于200nm時(shí)，晶粒越小，金屬鉛的熔點(diǎn)越低。因此，我們通常說純物質(zhì)有固定的熔點(diǎn)，但當(dāng)純物質(zhì)晶體的顆粒小于200nm(或者250nm）時(shí)，其熔點(diǎn)會(huì)發(fā)生變化。納米晶