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(共23張PPT)
第三節(jié)　金屬晶體與離子晶體
第3課時　過渡晶體與混合晶體
典型晶體
分子晶體
共價晶體
金屬晶體
離子晶體
純粹的典型晶體是不多的！
大多數(shù)晶體是典型晶體之間的晶體
晶體類型
過渡晶體
氧化物 Na2O MgO Al2O3 SiO2
離子鍵的百分?jǐn)?shù)/% 62 50 41 33
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)
化學(xué)鍵既不是純粹的離子鍵，也不是純粹的共價鍵
既不是純粹的離子晶體，也不是純粹的共價晶體
離子晶體與共價晶體之間的過渡晶體
過渡晶體
氧化物 Na2O MgO Al2O3 SiO2
離子鍵的百分?jǐn)?shù)/% 62 50 41 33
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)
當(dāng)作離子晶體處理
當(dāng)作共價晶體處理
離子鍵的百分?jǐn)?shù)取決于電負(fù)性的差值，
電負(fù)性差值越大，離子鍵的百分?jǐn)?shù)越大。
P2O5 SO2 Cl2O7
分子晶體
離子鍵成分的百分?jǐn)?shù)更小
共價鍵不再貫穿整個晶體
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)
四種典型晶體類型都存在過渡型！
Na2O MgO Al2O3 SiO2
離子晶體 共價晶體
P2O5 SO3 Cl2O7
分子晶體
晶體性質(zhì)偏向某一晶體類型的過渡晶體通常當(dāng)作該晶體類型處理
板書
過渡晶體與混合晶體
分子晶體
共價晶體
金屬晶體
離子晶體
四種典型晶體
過渡晶體
定義：介于典型晶體之間的晶體
偏向某一晶體類型的過渡晶體通常當(dāng)作該晶體類型處理，如ɑ-Al2O3偏向共價晶體，看做共價晶體
鉆石并不久遠(yuǎn)，至少在地表上無法達(dá)到永恒。它的同胞兄弟石墨其實更穩(wěn)定，鉆石最終都會變成石墨。
鉆石恒久遠(yuǎn)，一顆永流傳
《迷人的材料》
石墨
【思考與討論】
金剛石和石墨是碳的兩種同素異形體，他們的物理性質(zhì)有什么異同點(diǎn)？
金剛石
石墨
熔點(diǎn)很高
質(zhì)地堅硬
不能導(dǎo)電
熔點(diǎn)很高
質(zhì)地較軟
導(dǎo)電性好
石墨
石墨的層狀結(jié)構(gòu)
石墨晶體的二維平面結(jié)構(gòu)
石墨結(jié)構(gòu)未參與雜化的軌道
石墨
石墨結(jié)構(gòu)中未參與雜化的p軌道
石墨有類似金屬晶體的導(dǎo)電性。
由于有一個未參與雜化的2p電子,所有的p軌道相互平行而且相互重疊（即形成π鍵）,使p軌道的電子可在整個碳原子平面中運(yùn)動。
由于相鄰碳原子平面之間相隔較遠(yuǎn)，電子不能從一個平面跳躍到另一個平面。
石墨的導(dǎo)電性只能沿石墨平面方向
性質(zhì)：熔點(diǎn)很高、質(zhì)軟、易導(dǎo)電等
混合型晶體
像石墨這樣，既有共價鍵又有范德華力，同時還存在類似金屬鍵的作用力，兼具共價晶體、分子晶體、金屬晶體特征的晶體，稱為混合型晶體。
在考量大量晶體后，人們發(fā)現(xiàn)，許多晶體不能歸為分子晶體、共價晶體、金屬晶體和離子晶體的某一類。但是，四類晶體仍然是考察晶體化學(xué)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。
板書
過渡晶體與混合晶體
四種典型晶體
過渡晶體
定義：介于典型晶體之間的晶體
混合晶體
（石墨）
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
層狀結(jié)構(gòu)
同層碳原子sp2雜化、平面六元并環(huán)結(jié)構(gòu)
層間范德華力
作用力：既有共價鍵又有金屬鍵和范德華力
性質(zhì)：熔點(diǎn)很高、質(zhì)軟、易導(dǎo)電（只能沿石墨平面方向）
偏向某一晶體類型的過渡晶體通常當(dāng)作該晶體類型處理，如ɑ-Al2O3偏向共價晶體，看做共價晶體
1、石墨為什么很軟？
2、石墨的熔沸點(diǎn)為什么很高（高于金剛石）？
3、石墨屬于哪類晶體？為什么？
石墨為層狀結(jié)構(gòu)，各層之間是范德華力結(jié)合，容易滑動，所以石墨很軟。
石墨各層均為平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，碳原子之間存在很強(qiáng)的共價鍵（大π鍵），故熔沸點(diǎn)很高。
石墨為混合型晶體。
【思考與討論】
【思考與討論】
4、含金屬陽離子的晶體一定是離子晶體嗎？有陽離子的晶體中一定存在陰離子嗎？
不一定。也可能是金屬晶體
5、離子晶體中一定含有金屬元素嗎？由金屬元素和非金屬元素組成的晶體一定是離子晶體嗎？
不一定。如NH4Cl、NH4NO3等銨鹽
不一定是離子晶體，如AlCl3是分子晶體。
【思考與討論】
6、離子晶體的熔點(diǎn)一定低于共價晶體嗎？
不一定。如MgO的熔點(diǎn)高于SiO2的熔點(diǎn)。
7、離子晶體中除含有離子鍵外，是否含有共價鍵？
可能含有共價鍵。如Na2O2、NaOH、中均含離子鍵和共價鍵。
資料卡片——硅酸鹽
硅酸鹽是地殼巖石的主要成分。硅酸鹽的陰離子結(jié)構(gòu)豐富多樣，既有有限數(shù)目的硅氧四面體構(gòu)建的簡單陰離了，如SiO44-、Si2O76-、(SiO3)612-(六元環(huán))等，也有以硅氧四面體為結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成一維、二維、三維無限伸展的共價鍵骨架。金屬離子則以離子鍵與陰離子或陰離了骨架結(jié)合。部分Si被Al取代則得到鋁硅酸鹽。
科學(xué) 技術(shù) 社會——納米晶體
納米晶體是晶體顆粒尺寸在納米（10-9m)量級的晶體。
納米晶體相對于通常的晶體，在聲、光、電、磁、熱等性能上常會呈現(xiàn)新的特性，有廣闊的應(yīng)用前景。
僅以熔點(diǎn)為例，當(dāng)晶體顆粒小至納米量級，熔點(diǎn)會下降。例如，金屬鉛的晶粒大小與熔點(diǎn)的關(guān)系 。
晶體顆粒小于200nm時，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250 nm）時，其熔點(diǎn)會發(fā)生變化。
納米晶體為什么會有不同于大塊晶體的特性呢
科學(xué) 技術(shù) 社會——納米晶體
從金屬鉛的晶粒大小與熔點(diǎn)的關(guān)系圖和表中，能得出什么結(jié)論？
主要原因是晶體的表面積增大。
(1)純粹的典型晶體是沒有的( )
(2)離子鍵成分的百分?jǐn)?shù)是依據(jù)電負(fù)性的差值計算出來的，差值越大，離子鍵成分的百分?jǐn)?shù)越小( )
(3)在共價晶體中可以認(rèn)為共價鍵貫穿整個晶體，而在分子晶體中共價鍵僅限于晶體微觀空間的一個個分子中( )
(4)四類晶體都有過渡型( )
(5)石墨的二維結(jié)構(gòu)內(nèi)，每個碳原子的配位數(shù)為3( )
(6)石墨的導(dǎo)電只能沿石墨平面的方向進(jìn)行( )
(7)石墨晶體層與層之間距離較大，所以石墨的熔點(diǎn)不高( )
×
×
√
√
√
√
×
1、判斷正誤(對的在括號內(nèi)打“√”，錯的在括號內(nèi)打“×”。)
2、下列關(guān)于過渡晶體的說法正確的是( )
A.石墨屬于過渡晶體
B.SiO2屬于過渡晶體，但當(dāng)作共價晶體來處理
C.絕大多數(shù)含有離子鍵的晶體都是典型的離子晶體
D.Na2O晶體中離子鍵的百分?jǐn)?shù)為100%
B
3、下列關(guān)于過渡晶體的說法正確的是( )
A.石墨屬于過渡晶體
B.SiO2屬于過渡晶體，但當(dāng)作共價晶體來處理
C.絕大多數(shù)含有離子鍵的晶體都是典型的離子晶體
D.Na2O晶體中離子鍵的百分?jǐn)?shù)為100%
B
4、分析下列物質(zhì)的物理性質(zhì)，判斷其晶體類型。
(1)碳化鋁，黃色晶體，熔點(diǎn)2 200 ℃，熔融態(tài)不導(dǎo)電：________。
(2)溴化鋁，無色晶體，熔點(diǎn)98 ℃，熔融態(tài)不導(dǎo)電：________。
(3)五氟化礬，無色晶體，熔點(diǎn)19.5 ℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮等：______。
(4)溴化鉀，無色晶體，熔融時或溶于水中都能導(dǎo)電：________。
(5)SiI4：熔點(diǎn)120.5 ℃，沸點(diǎn)287.4 ℃，易水解：________。
(6)硼：熔點(diǎn)2 300 ℃，沸點(diǎn)2 550 ℃，硬度大：________。
(7)硒：熔點(diǎn)217 ℃，沸點(diǎn)685 ℃，溶于氯仿：________。
(8)銻：熔點(diǎn)630.74 ℃，沸點(diǎn)1 750 ℃，導(dǎo)電：________。
共價晶體
分子晶體
分子晶體
離子晶體
分子晶體
共價晶體
分子晶體
金屬晶體
6、石墨晶體中，層內(nèi)C—C的鍵長為142 pm，而金剛石中C—C的鍵長為154 pm，回答下列問題。
(1)熔點(diǎn)：石墨____(填“＞”“＜”或“＝”)金剛石。
(2)石墨中C—C的鍵長小于金剛石中C—C鍵長的原因：______________________________________________________________________________________________________________。
＞
金剛石中只存在C—C間的σ鍵，而石墨中層內(nèi)的C—C間不僅存在σ鍵，還存在π鍵，電子層重疊程度大，所以C—C間的鍵長短

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