第19课过渡晶体与混合晶体（原卷版）

第19课过渡晶体与混合晶体1.认识过渡晶体和混合晶体结构。2.了解过渡晶体和混合晶体晶体的性质。一、过渡晶体1.定义：介于典型晶体之间的晶体2.第3周期元素氧化物的晶体类型不同及其原因：（1）第三周期元素的氧化物中，化学键中离子键的百分数①化学键既不是纯粹的键，也不是纯粹的键；②离子键的百分数50%,当作晶体处理；离子键的百分数50%，偏向晶体,当作晶体处理；③P2O5、SO3、Cl2O7等离子键成分的百分数更小，共价键不再贯穿整个晶体，作晶体处理。④一般,当电负性的差值△χ1.7时，离子键的百分数50%。可认为是晶体。电负性差值越，离子键的百分数越。（2）第3周期元素氧化物的晶体类型①纯粹的典型晶体不多，大多数晶体是它们之间的晶体。②一般偏向晶体的过渡晶体在许多性质上与纯粹的晶体接近，通常当作晶体来处理，如Na2O。③偏向晶体的过渡晶体则当作晶体来处理，如Al2O3、SiO2等。④P2O5、SO3、Cl2O7等则视为晶体。3.规律：（1）四种典型晶体类型存在过渡晶体；（2）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。4.离子键的呈现规律：同周期主族元素从左到右，最高价氧化物中离子键成分的百分数逐渐。二、混合型晶体——石墨1.概念：晶体内同时存在若干种的作用力，具有晶体的结构和性质。2.石墨晶体结构(1)晶体模型(2)结构特点①同层内，碳原子采用杂化，以共价键相结合形成平面网状结构。所有碳原子的p轨道平行且相互，p电子可在平面中运动。②层内的碳原子的核间距为142pm,层间距离为335pm,说明层间化学键相连，是维系的。③最小的环：六元环。石墨中每个碳原子采取sp2杂化，形成3个sp2杂化轨道，分别与相邻的3个碳原子的sp2杂化轨道重叠形成键，6个碳原子在同一平面上形成的环，伸展形成平面六元结构，由于每个碳原子为三个六元环所共用，即每个六元环拥有的碳原子数为6×=2，碳碳键为两个六元环所共用，每个六元环拥有的碳碳键数为6×=3,键角为120°。④每个碳原子的配位数为3，每个碳原子还有1个与碳环平面垂直的未参与杂化的2p轨道，并含有1个未成对电子，这些2p轨道互相平行，并垂直于碳原子sp2杂化轨道构成的平面。由于所有的p轨道相互平行而且相互重叠，使p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动。因此，石墨有类似金属晶体的导电性，而且，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的方向。(3)晶体类型：既有共价键又有范德华力，同时还存在类似金属键的作用力，兼具晶体、晶体、晶体特征的晶体，称为晶体。(4)性质：一种结晶形碳,灰黑色，成叶片状、鳞片状和致密块状，熔点很（层内碳原子之间全部为共价键，共价键能）、质软（具滑腻感）（原因：层与层之间依靠结合，范德华力，层之间易于）、易导电（原因：石墨层中每个碳原子未杂化的平行P轨道上的电子形成离域大π键，其电子可在运动，成为电子）。化学性质不活泼，耐腐蚀，在空气或氧气中强热可以燃烧生成CO2。(5)石墨用途：石墨可用作润滑剂，可用于制造坩埚、电极、铅笔芯等。【研究与实践明矾晶体的制备p93】1.有关明矾晶体四个知识点：(1)明矾晶体的化学式为KAI(SO4)2・12H2O或K2SO4·Al2(SO4)3·24H20。(2)明矾晶体易溶于水。(3)明矾晶体在水中电离出K+和A13+两种金属阳离子和一种阴离子，它是一种复盐。(4)明矾晶体在水中发生水解反应生成氢氧化铝胶体，它可用作自来水的净水剂。2.【结果与讨论】参考答案：(2)问题一：因为杂质的存在会影响晶体生长的速度和大小。问题二：晶种悬挂在溶液中央位置，有利于离子对称地扩散、溶角解与结晶，有利于获得外形对称性较好的晶体。如果晶体离烧杯底部太近，由于有沉底晶体生成，会与晶体长在一起，使得晶体形状不规则；若晶种离溶液表面太近，或靠近烧杯壁，都会产生同样的结果。(3)称取约60g明矾，量取60mL蒸馏水倒入100mL烧杯中，将明矾溶解于水，边搅拌边加热，加热到90℃。选择晶形规则的晶体作得为晶种，用棉线拴住，待溶液温度约下降5一6℃后，再将其吊在上方，使得晶体处于溶液的中心位置。30min后，就会很明显地观象到约有1cm3大小的规则的八面体结构的明矾晶体出现。在此过程中，每隔几分钟，就可以观察到晶体大小的明显变化（此方案仅作参考)。三、晶体熔、沸点高低的比较1．不同类型晶体熔、沸点的比较(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。(2)金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很，汞、铯等熔、沸点很。2．同种类型晶体熔、沸点的比较(1)共价晶体原子半径越→键长越→键能越→熔、沸点越，如熔点:金刚石碳化硅硅。(2)离子晶体①一般地说,阴、阳离子的电荷数越,离子半径越,则离子间的作用力就越,其离子晶体的熔、沸点就越,如熔点:MgONaClCsCl。②衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越,形成的离子晶体越,熔、沸点越,硬度越。(3)分子晶体①分子间作用力越,物质的熔、沸点越;具有氢键的分子晶体熔、沸点反常得,如H2OH2TeH2SeH2S。②组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越,熔、沸点越,如SnH4GeH4SiH4CH4。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,其熔、沸点越,如CON2、CH3OHCH3CH3。④同分异构体支链越,熔、沸点越。如CH3CH2CH2CH2CH3CH3CH(CH3)CH2CH3CH3C(CH3)2CH3。(4)金属晶体金属离子半径越,离子电荷数越,其金属键越,金属熔、沸点就越,如熔、沸点:NaMgAl。►问题一过渡晶体概念及性质【典例1】下列说法不正确的是A．中离子键的百分数为62%，则不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体B．通常当作离子晶体来处理，因为是偏向离子晶体的非过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近C．是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理；是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理D．分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型【变式11】下列晶体中属于共价型过渡晶体的是A．Al2O3 B．Na2O C．NaOH D．石墨【变式12】下列关于过渡晶体的说法正确的是A．石墨属于过渡晶体B．SiO2属于过渡晶体，但当作共价晶体来处理C．绝大多数含有离子键的晶体都是典型的离子晶体D．Na2O晶体中离子键的百分数为100%►问题二混合晶体结构及性质【典例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石墨中的C为杂化；②石墨是混合晶体；③每个六元环完全占有的碳原子数是2个；④石墨熔点、沸点都比金刚石低；⑤石墨中碳原子数和C—C键之比为1：2；⑥石墨和金刚石的硬度相同；⑦石墨层内导电性和层间导电性不同；A．①②④ B．①②⑥ C．②③⑦ D．②④⑤【变式21】氮化硼(BN)晶体有多种结构，六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，有白色石墨之称，具有电绝缘性，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，硬度可媲美钻石，常被用作磨料和刀具材料。它们的晶体结构如图所示，关于两种晶体的说法，错误的是A．六方相氮化硼属于混合晶体，其层间是靠范德华力维系，所以质地软B．立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大C．六方氮化硼不能导电是因为其层结构中没有自由电子D．相同质量的六方相氮化硼和立方相氮化硼所含共价键数不相同【变式22】下列有关石墨晶体的说法正确的是

()A．由于石墨晶体导电，所以它是金属晶体B．由于石墨的熔点很高，所以它是原子晶体C．由于石墨质软，所以它是分子晶体D．石墨晶体是一种混合晶体►问题三晶体熔、沸点高低的比较【典例3】下列物质熔沸点高低的比较，正确的是A．SiO2<CO2 B．CCl4<CF4 C．HF>HI D．NaCl<HCl【变式31】下列分子晶体中，关于熔、沸点高低的叙述正确的是A．Cl2＞I2B．SiCl4＜CCl4C．NH3＞PH3D．C(CH3)4＞CH3CH2CH2CH2CH3【变式32】下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是A．金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅 B．C． D．金刚石>生铁>纯铁>钠1．下列说法不正确的是A．通常当作离子晶体来处理，因为是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B．由于石墨晶体导电，所以它是金属晶体，又由于它熔点很高，所以它是共价晶体，故石墨晶体属于混合晶体C．分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型D．石墨晶体中既有共价键，又有金属键还有范德华力，是一种混合晶体2．下列说法正确的是A．第三周期主族元素从左到右，最高价氧化物中离子键的百分数逐渐增大B．大多数晶体都是过渡晶体C．过渡晶体是指某些物质的晶体通过改变条件，转化为另一种晶体D．是纯粹的离子晶体，是纯粹的共价晶体3．下列叙述不正确的是A．可以通过X射线衍射实验鉴别晶体与非晶体B．混合晶体是混合物C．等离子体是一种呈电中性的物质聚集体，其中含有带电粒子且能自由运动D．纳米晶体具有不同于大块晶体特性的原因是晶体的表面积增大4．要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键。金属晶体熔、沸点高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱，而金属键的强弱与金属阳离子所带电荷的多少及半径大小相关。由此判断下列说法正确的是A．金属镁的硬度大于金属铝B．碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs是逐渐增大的C．金属镁的熔点大于金属钠D．金属镁的硬度小于金属钙5．下列各组物质的熔、沸点高低只与范德华力有关的是（

）A．Li、Na、K、Pb B．HF、HCl、HBr、HIC．LiCl、NaCl、KCl、RbCl D．F2、Cl2、Br2、I26．过渡晶体(1)四类典型晶体是、、、。(2)离子晶体和共价晶体的过渡标准是化学键中。离子键成分的，作为离子晶体处理，离子键成分的，作为共价晶体处理。(3)Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、P2O5、SO3、Cl2O7七种氧化物中从左到右，离子键成分的百分数越来越小，其中作为离子晶体处理的是；作为共价晶体处理的是；作为分子晶体处理的是。1．黑鳞的晶体结构是与石墨类似的层状结构，如图所示。下列有关说法不正确的是A．黑磷晶体中片层间作用力为范德华力 B．黑磷与白磷均可导电C．黑磷晶体的熔沸点比白磷高 D．1mol黑磷晶体中含有1.5molPP键2．下列现象与氢键有关的是①NH3的沸点比PH3的高；②乙醇能与水以任意比混溶，而甲醚(CH3－O－CH3)难溶于水；③邻羟基苯甲酸的熔沸点比对羟基苯甲酸的低；④水分子在高温下很稳定；⑤冰的密度比液态水的密度小；⑥NH3易液化；⑦NH3分子比PH3分子稳定；⑧在相同条件下，H2O的沸点比H2S的沸点高A．①②③⑤⑥⑧ B．①②④⑤⑧ C．②③⑥⑧ D．①④⑥3．下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中，错误的是A．液晶具有液体的流动性，在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性B．氧化镁晶体中离子键的百分数为50%，氧化镁晶体是一种过渡晶体C．等离子体的基本构成粒子只有阴、阳离子D．石墨晶体属于混合晶体4．将SiCl4与过量的液氨反应可生成化合物Si(NH2)4。将该化合物在无氧条件下高温灼烧，可得到氮化硅（Si3N4）固体，氮化硅是一种新型的耐高温、耐磨材料，在工业上有广泛的应用。则氮化硅所属的晶体类型是A．共价晶体B．分子晶体C．混合晶体D．无法确定5．如图是石墨晶体的结构及晶胞示意图，有关说法错误的是A．石墨中存在共价键、金属键以及范德华力，因此属于混合晶体B．CCC的夹角：石墨＜金刚石C．石墨晶体沿片层与垂直片层方向的导电性不相同D．石墨晶体的密度为(单位：g/pm3)ρ=6．下列关于物质熔、沸点高低说法错误的是A．的熔、沸点依次降低B．比熔点高C．的熔、沸点依次升高D．分子晶体中共价键的键能越大，分子晶体的熔、沸点越高7．根据要求，回答下列问题：(1)与能生成血红色的，则中心离子的配位数是，N、O、S的第一电离能由大到小的顺序为；三氯化