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(共28張PPT)
第三節(jié)　金屬晶體與離子晶體
第三課時
過渡晶體與混合型晶體
舊知回顧
如何判定晶體類型呢？
1.根據(jù)晶體的概念判斷
離子晶體 通過陰、陽離子相互作用形成的晶體
分子晶體 由分子通過分子間作用力形成的晶體
共價晶體 由原子通過共價鍵形成的晶體
金屬晶體 由金屬陽離子和自由電子通過金屬鍵形成的晶體
2.根據(jù)物質(zhì)的類別判斷
離子晶體 金屬氧化物、強(qiáng)堿和絕大多數(shù)鹽類
分子晶體 大部分非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼等外)、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、酸和大多數(shù)有機(jī)物(除有機(jī)鹽外)
共價晶體 金剛石、晶體硼、SiC和SiO2等
金屬晶體 純金屬、大量的合金
3.根據(jù)晶體的特征性質(zhì)判斷
離子晶體 熔、沸點較高，且在熔融狀態(tài)下導(dǎo)電的化合物
分子晶體 熔、沸點較低且不導(dǎo)電的單質(zhì)和化合物，溶解性符合“相似相溶”規(guī)律
共價晶體 熔、沸點很高，硬度很大，不導(dǎo)電，不溶于一般溶劑的物質(zhì)
金屬晶體 有延展性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性，熔、沸點一般較高
鹵化物的熔點比較：
離子晶體：離子半徑越小，熔沸點越高
分子晶體：相對分子質(zhì)量越大，熔沸點也大。
如何解釋？
鹵化物的熔點比較：
離子化合物，離子晶體
共價化合物，
分子晶體
課本P36，當(dāng)元素的電負(fù)性相差很大（大于1.7）形成離子鍵，
當(dāng)元素的電負(fù)性相差很小（小于1.7）形成共價鍵。
大部分離子晶體中的化學(xué)鍵具有一定的共價鍵成分。
電負(fù)性差值越大，離子鍵成分的百分?jǐn)?shù)越高。
過渡晶體
離子晶體
共價晶體
分子晶體
Na2O
離子
晶體
MgO
離子
晶體
Al2O3
共價
晶體
SiO2
共價晶體
P2O5
分子
晶體
SO3
分子
晶體
Cl2O7
分子
晶體
Al2O3的熔點是2054，AlCl3的熔點是192.6，請問AlCl3是什么晶體？
AlCl3的導(dǎo)電性隨溫度變化曲線
氯化鋁處于熔融態(tài)時，以二聚體Al2Cl6的形式存在
結(jié)論：AlCl3為過渡晶體
混合型晶體——
石墨晶體的結(jié)構(gòu)與特性
1.石墨晶體具有層狀結(jié)構(gòu)(如圖所示)
2.每個碳原子用sp2雜化軌道與鄰近的3個碳原子以共價鍵相結(jié)合，形成無限的六邊形平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；
3.每個碳原子還有1個與碳環(huán)平面垂直的未參與雜化的2p軌道，并含有1個未成對電子，因此能夠形成遍及整個平面的大π鍵。
4.電子可以在整個六邊形網(wǎng)狀平面上運(yùn)動，因此石墨的大π鍵具有金屬鍵的性質(zhì)，這就是石墨沿層的平行方向?qū)щ娦詮?qiáng)的原因。
5.這些網(wǎng)絡(luò)狀的平面結(jié)構(gòu)以范德華力結(jié)合形成層狀結(jié)構(gòu)，這樣，石墨晶體中既有共價鍵，又有范德華力，同時還有類似金屬鍵的作用力。因此石墨晶體是一種混合型晶體。
在石墨晶體中，每個碳原子參與了3個C—C鍵的形成，每個C—C鍵被2個碳原子共用，每個碳原子被3個正六邊形共用，故每個正六邊形平均占有的碳原子數(shù)為6×3(1)＝2，碳原子個數(shù)與C—C鍵鍵數(shù)之比為1∶(3×2(1))＝2∶3。
石墨晶體獨特的性質(zhì)
(1)導(dǎo)電性：石墨的導(dǎo)電性只能沿著石墨平面的方向。
(2)潤滑性：用作潤滑劑、鉛筆筆芯等。
(3)石墨的熔、沸點很高，石墨的熔點比金剛石還高。
歸納總結(jié)
1．(2023·全國乙卷節(jié)選)已知一些物質(zhì)的熔點數(shù)據(jù)如下表：
物質(zhì) 熔點/℃
NaCl 800.7
SiCl4 －68.8
GeCl4 －51.5
SnCl4 －34.1
[練4]　中科院的科學(xué)家已研制出一種高性能超級電容器電極材料——氮摻雜有序介孔石墨烯，該材料可用作電動車的“超強(qiáng)電池”，充電只需7秒鐘，即可續(xù)航35公里。下面有關(guān)石墨晶體的說法錯誤的是(　　)
A．石墨晶體中既有共價鍵又有分子間作用力
B．石墨晶體熔、沸點很高，硬度很大
C．石墨晶體中每個六邊形平均含2個完整碳原子
D．石墨晶體中，每個C原子被3個六元環(huán)共用
答案
解析
[練5]　金剛石、石墨、C60和石墨烯的結(jié)構(gòu)示意圖分別如圖所示，下列說法不正確的是(　　)
A．金剛石和石墨烯中碳原子的雜化方式不同
B．金剛石、石墨、C60和石墨烯的關(guān)系：互為同素異形體
C．這四種物質(zhì)完全燃燒后的產(chǎn)物都是CO2
D．石墨與C60的晶體類型相同
答案
解析　C60是分子晶體，石墨是混合型晶體。
解析
[練6]　石墨的片層結(jié)構(gòu)如圖所示，請回答下列問題。
(1)一個六元環(huán)實際含有________個碳原子。
(2)石墨晶體每一層內(nèi)碳原子數(shù)與C—C鍵數(shù)、
六元環(huán)數(shù)之比是________。
(3)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。n g碳原子形成如圖所示的六元環(huán)的個數(shù)為________。
答案
2
2∶3∶1
Na與Si均為第三周期元素，NaCl熔點明顯高于SiCl4，原因是___________________________________。分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔點變化趨勢及其原因________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。SiCl4的空間結(jié)構(gòu)為_________，其中Si的軌道雜化形式為________。
答案
氯化鈉為離子晶體，而SiCl4為分子晶體
隨著同族元素的電子層數(shù)的增多，其熔點依次升高，其原因是：SiCl4、GeCl4、SnCl4均形成分子晶體，分子晶體的熔點由分子間作用力決定，分子間作用力越大則其熔點越高；隨著其相對分子質(zhì)量增大，其分子間作用力依次增大
正四面體
sp3
2．(2022·全國乙卷節(jié)選)鹵化物CsICl2受熱發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，生成無色晶體X和紅棕色液體Y。X為________。解釋X的熔點比Y高的原因________________________________。
答案
CsCl
CsCl為離子晶體，ICl為分子晶體
解析
解析　CsICl2發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，各元素化合價不變，生成無色晶體和紅棕色液體，則無色晶體為CsCl，紅棕色液體為ICl，而CsCl為離子晶體，熔化時克服的是離子鍵，ICl為分子晶體，熔化時克服的是分子間作用力，因此CsCl的熔點比ICl高。
3．(2021·山東高考節(jié)選)O、F、Cl電負(fù)性由大到小的順序為______________；OF2分子的空間構(gòu)型為________；OF2的熔、沸點________(填“高于”或“低于”)Cl2O，原因是________________________
___________________________________________________。
答案
F>O>Cl
角(V)形
低于
OF2和Cl2O都是分子晶體，結(jié)構(gòu)相似，Cl2O的相對分子質(zhì)量大，Cl2O的熔、沸點高
解析
4．(1)(2020·全國卷Ⅱ節(jié)選)Ti的四鹵化物熔點如下表所示，TiF4熔點高于其他三種鹵化物，自TiCl4至TiI4熔點依次升高，原因是_________________________________________________________________________________________________。
答案
TiF4為離子晶體，熔點高，其他三種均為分子晶體，隨相對分子質(zhì)量的增大分子間作用力增大，熔點逐漸升高
化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4
熔點/℃ 377 －24.12 38.3 155
(2)(2020·山東高考節(jié)選)NH3、PH3、AsH3的沸點由高到低的順序為__________________(填化學(xué)式，下同)，還原性由強(qiáng)到弱的順序為__________________。
T NH3、AsH3、PH3
AsH3、PH3、NH3
解析
答案

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