高中化学第3章　过渡晶体与混合型晶体　晶体类型的比较

第2课时过渡晶体与混合型晶体晶体类型的比较［核心素养发展目标］1.从化学键变化上认识过渡晶体，理解纯粹的典型晶体是不多的。2.从结构和性质上认识典型的混合型晶体——石墨。3.了解晶体类型的比较与判断方法。一、过渡晶体与混合型晶体1.过渡晶体常见的四类典型晶体是晶体、晶体、晶体和晶体等，纯粹的典型晶体并不多，大多数晶体是四类典型晶体之间的过渡晶体。四类晶体都有过渡型。

第三周期前几种元素的氧化物中，化学键中离子键成分的百分数如下表所示：氧化物Na2OMgOAl2O3SiO2离子键的百分数/%62504133由表可知，这4种氧化物晶体中的化学键既不是纯粹的，也不是纯粹的，这些晶体既不是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。

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，如等。同样，偏向共价晶体的过渡晶体则当作共价晶体来处理，如、等。

P2O5、SO3、Cl2O7都是分子晶体，表明离子键成分的百分数更了，而且不再贯穿整个晶体，而是局限于晶体微观空间的一个个分子中了。

2.混合型晶体——以石墨为例(1)石墨晶体的层状结构(2)结构特点：①层内，碳原子采取杂化，以相结合形成_____________________结构。所有碳原子的p轨道相互平行且相互重叠，使p轨道中的电子可在中运动；②层与层之间以相结合。

(3)晶体类型：石墨中既存在，又存在，同时具有类似金属晶体的导电性。像石墨这样的晶体，是一种混合型晶体。

(4)物理性质：熔点、易、质软易滑动。

1.石墨晶体中，层内C—C的键长为142pm，而金刚石中C—C的键长为154pm，回答下列问题。(1)熔点：石墨(填“>”“<”或“=”)金刚石。

(2)石墨中C—C的键长小于金刚石中C—C的键长的原因：_____________________。

2.石墨晶体中，每个C原子参与个C—C和个六元环的形成，而每个键被个C原子共用，故每一个六元环平均占有个C原子，C原子数与C—C数之比为。

1.下列说法不正确的是()A.离子键和共价键没有明显界限B.离子晶体和共价晶体没有明显界限C.化学键中元素电负性差值越大，离子键的百分数越小D.大多数晶体是四类典型晶体的过渡晶体2.石墨晶体是层状结构(如图)，以下有关石墨晶体的说法正确的一组是()①石墨层与层间靠范德华力维系②石墨的熔点、沸点都比金刚石低③石墨和金刚石的硬度相同④石墨层内导电性和层间导电性不同A.全对 B.①② C.①④ D.②③④3.石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法正确的是()A.从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键B.石墨中的碳原子采取sp3杂化C.石墨属于混合型晶体，层与层之间存在分子间作用力，层内碳原子间存在共价键，石墨有类似金属晶体的导电性D.石墨烯中平均每个六元碳环含有3个碳原子二、晶体类型的比较1.四种晶体的比较晶体类型分子晶体离子晶体金属晶体共价晶体构成微粒分子阴、阳离子金属阳离子、自由电子原子微粒间作用力范德华力(少数有氢键)离子键金属键共价键性质熔、沸点较低较高一般较高很高硬度小略硬而脆一般较大很大溶解性相似相溶多数溶于水不溶，有些与水反应不溶机械加工性能差差良好差导电性固态、液态均不导电，部分溶于水时导电固态时不导电，熔融时导电，能溶于水的溶于水时导电固态、熔融态时导电大部分固态、熔融时都不导电2.分类比较晶体的熔、沸点高低的方法(1)不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律共价晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体的熔点差别很大，如钨、铂等熔点很高，如镓、铯等熔点很低，金属晶体一般不参与比较。(2)共价晶体由共价键形成的共价晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。(3)离子晶体一般地说，阴、阳离子所带电荷数越多，离子半径越小，则离子键就越强，其离子晶体的熔、沸点就越高。(4)分子晶体①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高。③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高。1.下列关于晶体的叙述正确的是()A.共价晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高B.分子晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高C.存在自由电子的晶体一定是金属晶体，存在阳离子的晶体一定是离子晶体D.离子晶体中可能存在共价键，分子晶体中可能存在离子键2.下列各组物质中，按熔、沸点由低到高顺序排列正确的是(填字母)。

A.KCl、NaCl、MgOB.金刚石、SiC、硅C.H2O、H2S、H2Se、H2TeD.Na、K、Rb、AlE.CO2、Na、KCl、SiO2F.钠、钾、钠钾合金3.四种物质的一些性质如下表：物质熔点/℃沸点/℃其他性质单质硫113445—单质硼23003658硬度大氯化铝190180.0177.8℃升华苛性钾3611320晶体不导电，熔融态导电晶体类型：单质硫是晶体；单质硼是晶体；氯化铝是晶体；苛性钾是晶体。

晶体类型的判断方法(1)依据组成晶体的微观粒子和粒子间的作用判断分子间通过分子间作用力形成的晶体属于分子晶体；由原子通过共价键形成的晶体属于共价晶体；由阴、阳离子通过离子键形成的晶体属于离子晶体；由金属阳离子和自由电子通过金属键形成的晶体属于金属晶体。(2)依据物质的分类判断①活泼金属的氧化物(如Na2O、MgO等)、强碱［如KOH、Ba(OH)2等］和绝大多数的盐类是离子晶体。②大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硼、晶体硅等外)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、稀有气体、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。③常见的共价晶体单质有金刚石、晶体硼、晶体硅等；常见的共价晶体化合物有碳化硅、SiO2等。④金属单质(常温下除汞外)与合金均属于金属晶体。(3)依据晶体的熔点判断离子晶体的熔点较高，常在数百至几千摄氏度；共价晶体的熔点高，常在一千至几千摄氏度；分子晶体的熔点较低，常在数百摄氏度以下或更低温度；金属晶体多数熔点高，但也有熔点相当低的。(4)依据导电性判断离子晶体在水溶液中和熔融状态下都导电；共价晶体一般为非导体，但晶体硅能导电；分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解质(主要是酸)溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由离子，也能导电；金属晶体是电的良导体。(5)依据硬度和机械性能判断离子晶体硬度较大或略硬而脆；共价晶体硬度大；分子晶体硬度小且较脆；金属晶体多数硬度大，但也有硬度较小的，且具有延展性。

答案精析一、1.分子共价金属离子离子键共价键过渡晶体Na2OAl2O3SiO2小共价键2.(2)①sp2共价键平面六元并环整个碳原子平面②范德华力(3)共价键分子间作用力(4)高导电深度思考1.(1)>(2)金刚石中只存在C—C间的σ键，而石墨中层内的C—C间不仅存在σ键，还存在大π键，电子云重叠程度大，所以C—C间的键长短2.33222∶3应用体验1.C2.C［②不正确，石墨的熔点比金刚石高；③不正确，石墨质软，金刚石的硬度大。］3.C［石墨晶体中，层与层之间的作用力为分子间作用力，从石墨中剥离石墨烯需要破坏分子间作用力，故A错误；石墨中的碳原子采取sp2杂化，故B错误；每个C原子为3个环共有，则石墨烯中平均每个六元碳环含有的碳原子数为6×13=2，故D错误。二、应用体验1.A［共价晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高，A正确；分子晶体中，分子间作用力影响物质的熔、沸点，共价键影响物质的热稳定性，B错误；存在自由电子的晶体不一定是金属晶体，如石墨中也含有自由电子，它是一种混合型晶体，存在阳离子的晶体不一定是离子晶体，如金属晶体，C错误；离子晶体中可能存在共价键，如NaOH晶体属于离子晶体，其中含有H—O共价键，分子晶体中一定不存在离子键，D错误。］2.AE解析A项中离子半径：K+>Na+>Mg2+、O2-<Cl-，离子所带电荷数：K+=Na+<Mg2+、O2->Cl-，离子所带电荷数越少，离子半径越大，熔、沸点越低，正确；B项中键长：C—C<Si—C<Si—Si，键长越长，熔、沸点越低，错误；C项中相对分子质量逐渐增大，熔、沸点应该逐渐升高，但水分子间形成氢键，导致其熔、沸点较高，错误；D项中原子半径：Al<Na<K<Rb，半径越大，熔、沸点越低，错误；E项中常温下，CO2为气体，