过渡晶体与混合晶体课件高二下学期化学人教版选择性必修2

第三节过渡晶体与混合晶体第三章

晶体结构与性质晶体类型共价晶体离子晶体分子晶体金属晶体构成微粒物理性质决定熔沸点高低的因素导电性金属阳离子、自由电子阴、阳离子分子原子硬度大，熔沸点高硬度较大，熔沸点较高硬度较小，熔沸点较低硬度及熔沸点差异较大金属键离子键分子间作用力（氢键或范德华力）共价键固态、熔融均可导电熔融或溶于水能导电熔融不导电，部分溶于水能导电不导电（硅、锗是半导体）总结对比知识回顾微粒之间的作用力决定晶体的类型。晶体中的这些作用力是否纯净？氧化物Na2OMgOAl2O3SiO2离子键的百分数/%62504133P2O5SO2Cl2O7离子晶体共价晶体分子晶体离子键成分的百分数更小共价键不再贯穿整个晶体

过渡晶体是介于某两种晶体类型之间的晶体。四种典型晶体类型都存在过渡晶体。晶体性质偏向某一晶体类型的过渡晶体通常当作该晶体类型处理。

化学键既不是纯粹的离子键，也不是纯粹的共价键。离子键的百分数是依据电负性的差值计算出来的，差值越大，离子键的百分数就越大。一、过渡晶体【思考】Ti的四卤化物熔点如下表所示，TiF4熔点高于其他三种卤化物，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因是？TiF4是离子晶体，其他三种卤化物是分子晶体，离子键的作用力比分子间作用力强，因此TiF4的熔点高于其他三种卤化物。TiCl4、TiBr4、TiI4的结构相似，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大，因此自TiCl4至TiI4熔点依次升高思考与讨论思考：同是碳单质的晶体，金刚石和石墨的性质存在哪些异同？为什么？金刚石与石墨熔点都很高。金刚石的硬度大，几乎不导电，而石墨可以导电，但硬度小。二、混合晶体石墨晶体的二维平面结构①石墨所有碳原子均采取___杂化，形成_____________结构。金刚石碳原子均采取___杂化，形成________结构②石墨中每个C配位数是______金刚石中每个C配位数是______

③金刚石中C与C-C数目比为_______，石墨中C与C-C数目比为_________。质量相同的金刚石与石墨，两者碳碳键的个数比为_____金刚石结构示意图sp2平面六元环sp3正四面体1：22：34︰334二、混合晶体石墨结构未参与杂化的p轨道石墨层中每个碳原子均有一个未参与杂化的含1个电子的p轨道，这些p轨道平行重叠，形成离域π键，p轨道中的电子可在整个层平面中运动。因此石墨有类似金属晶体的导电性。由于相邻碳原子平面之间相隔较远，电子不能从一个平面跳跃到另一个平面。所以石墨的导电性只能沿石墨平面方向。思考1：为什么石墨能导电？石墨晶体是层状结构。层与层之间靠范德华力维系，作用力弱，容易滑动，所以石墨质软。金刚石结构示意图思考3：为什么石墨比金刚石质软？石墨层内的碳原子核间距为142pm，金刚石碳原子核间距为155pm，石墨中碳碳键键长更短，键能更大，所以石墨比金刚石的熔点高。思考2：为什么石墨比金刚石熔点高？范德华力混合型晶体层内碳原子之间未参与杂化的轨道上的电子可在层内运动层与层碳原子之间共价键金属键二、混合晶体课堂练习1、判断正误(1)纯粹的典型晶体是没有的(

)(2)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(

)(3)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限于晶体微观空间的一个个分子中(

)(4)四类晶体都有过渡型(

)(5)石墨的二维结构内，每个碳原子的配位数为3(

)(6)石墨的导电只能沿石墨平面的方向进行(

)(7)石墨晶体层与层之间距离较大，所以石墨的熔点不高(

)×××√√√√课堂练习2、已知六方氮化硼类似于石墨的结构，如图所示。①六方氮化硼的化学式：BN②六方氮化硼中N和B的杂化类型：sp2③硼与氮之间的化学键为

，层与层之间作用力为

。属于的晶体类型：

。极性共价键分子间作用力④六方氮化硼虽然类似于石墨结构，但是不导电，其原因是________________________________________________________六方氮化硼晶体结构其层结构中没有自由电子混合型晶体⑤六方氮化硼熔点

，硬度

。较高

较小SiO44-Si2O76-单链双链六元环(SiO3)612-

硅酸盐是地壳岩石的主要成分。硅酸盐的阴离子结构丰富多样，既有有限数目的简单阴离子，如SiO44-、Si2O76-六元环(SiO3)612-

，也有以硅氧四面体为结构单元构成一维、二维、三维无限伸展的共价键骨架。三、硅酸盐sp31：3(SiO3)n2n-4：11(Si4O11)n6n-纳米晶体是晶体颗粒尺寸在纳米（1nm=10-9m)量级的晶体。在声、光、电、磁、热等性能上常会呈现新的特性。金属铅晶体的熔点3280C。但纳米铅晶体大小与熔点的关系如图由此可见，晶体颗粒小于200nm

时，晶粒越小，金属铅的熔点越低。纳米晶体为什么会有不同于大块晶体的特性呢?纯物质有固定的熔点，但当纯物质晶体的颗粒小于200nm

（或250nm

）时，其熔点会发生变化。四、纳米晶体晶体的表面积增大研究与实践——明矾晶体的制备课本P93【结果与讨论】(1)你是否得到了完美的明矶晶体?请描述你制备的明矾晶体颜色和外形。能得到明矾晶体，但要得到完美的明矾晶体是比较困难的