-3-2过渡晶体与混合型晶体课件高二下学期化学人教版选择性必修2

第三章晶体结构与性质第三节第2课时

过渡晶体与混合型晶体分析数据:表一几种氧化物化学键中离子键成分的百分数表二几种常见元素的电负性数值

氧化物

Na2O

MgO

Al2O3

SiO2

P2O5

SO2

Cl2O7离子键成分的百分数更小

共价键不再贯穿整个晶体离子键的百分数/%41625033第三周期主族元素的氧化物（从左往右）的晶体的变化趋势？与O电负性差值一、过渡晶体(1)含义:纯粹的典型晶体是不多的,大多数晶体存在过渡晶体。(2)离子型与共价型过渡晶体的性质:a、当电负性差值较大时,原子之间形成的化学键离子键成分较大,共价键成分较小,形成的晶体可当作离子晶体来处理。b、当电负性差值较小时,原子之间形成的化学键离子键成分较小,共价键成分较大,形成的晶体可当作共价晶体(或分子晶体)来处理。典型晶体：分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体四类。介于四种典型晶体之间的晶体称为过渡晶体。从电负性差值判断(1)四类晶体都有过渡型()(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.为什么氯化铁的熔沸点比氯化亚铁的低思考：1.TiF4熔点高于TiCl4

、TiBr4、

TiI4

,自TiCl4

至TiI4熔点依次升高

，

请解释原因。2.判断正误对比分析石墨与金刚石的结构,回答下列问题:石墨层状结构中,平均每个正六边形占有的C原子数和C—C数各多少每一层中碳原子数与C—C数目之比2：3思考：石墨晶体不属于共价晶体,但石墨的熔点为什么高于金刚石石墨晶体为什么具有导电性石墨晶体为层状结构,同层内碳原子以共价键结合成平面六元并环结构，C—C的键长比金刚石中C—C的键长短,键能大,所以石墨的熔、沸点高。石墨晶体sp2杂化中每个C原子未参与杂化的轨道中含有1个未成对电子,能形成遍及整个碳原子平面的大π键,由于平面之间距离较远，电子可以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。二、混合型晶体——石墨1.结构特点——层状结构同层内,碳原子采用sp2杂化,以共价键相结合形成平面六元并环结构。在石墨的二维结构内,每个碳原子配位数为3,均有一个未参与杂化的2p电子,它的原子轨道垂直于碳原子平面。所有p轨道相互平行、相互重叠,使p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动，形成遍及整个碳原子平面的大π键。2.晶体特点：【思考】混合型晶体就是混合物吗不是,如石墨属于纯净物。a、C—C键长石墨短于金刚石,键能大，石墨熔、沸点高（共价晶体）3.物理性质：b、每一层中碳原子数与C—C数目之比为2：3b、导电性、导热性且沿层平行方向导电性强---晶体各向异性c、润滑性---范德华力（分子晶体）（金属晶体）a、既有共价键,又有类似金属键的作用力和范德华力。石墨与金刚石的比较

四种晶体类型的性质比较

三、纳米晶体1.含义

晶体颗粒尺寸在纳米(10-9m)量级的晶体。2.特性(1)纳米晶体在声、光、电、磁、热等性能上常呈现新特性,有广阔应用前景。(2)当晶体颗粒小至纳米量级,熔点会下降。【效果自测】

1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)只有离子晶体与共价晶体之间存在过渡晶体。(

)(2)金刚石晶体中碳原子的杂化类型为sp3杂化,石墨晶体中碳原子的杂化类型为sp2杂化。

(

)(3)四种晶体都有过渡晶体,这些过渡晶体的性质相同。(

)(4)石墨晶体中含有共价键、类似金属键的作用力和范德华力,所以石墨属于混合型晶体。(

)(5)纳米材料可提高材料的磁性。(

)(6)纳米材料能制作高贮存密度的量子磁盘。(

)(7)同一种金属元素构成的纳米材料与宏观金属晶体具有完全等同的性质。(

)×√×√√√×2.BeCl2的熔点较低,易升华,溶于醇和醚,其化学性质与AlCl3相似。由此可推测BeCl2(

)。A.熔融态不导电

B.水溶液呈中性C.熔点比BeBr2的高

D.不与NaOH溶液反应答案:A解析:由题知BeCl2熔点较低,易升华,溶于醇和醚,应属于分子晶体,所以熔融态不导电,A项正确;一般来说,对于组成相似的分子晶体,相对分子质量越大,范德华力越大,其熔、沸点越高,因此BeCl2的熔点比BeBr2的低,C项错误;BeCl2的化学性质与AlCl3相似,根据AlCl3能与NaOH溶液反应,可推测BeCl2也可与NaOH溶液反应,D项错误;AlCl3水溶液由于铝离子水解而呈酸性,可推测BeCl2也具有此性质,B项错误。3.请回答下列问题:(1)氯酸钾熔化时,粒子间克服了

;二氧化硅熔化时,粒子间克服了

;碘升华时,粒子间克服了

。三种晶体的熔点由高到低的顺序是

。

(2)在H2、(NH4)2SO4、SiC、CO2、HF中,由极性键形成的非极性分子有

,由非极性键形成的非极性分子有

,能形成分子晶体的物质是

,属于离子晶体的是

,属于共价晶体的是

,五种物质的熔点由高到低的顺序是

。

答案:(1)离子键共价键分子间作用力(或范德华力)二氧化硅>氯酸钾>碘(2)CO2

H2

H2、CO2、HF

(NH4)2SO4

SiC

SiC>(NH4)2SO4>HF>CO2>H2(3)在纳米级的空间中,水的结冰温度是怎样的呢为此,科学家对不同直径碳纳米管中水的结冰温度进行分析。下图是四种不同直径碳纳米管中的冰柱结构及结冰温度,冰柱的大小取决于碳纳米管的直径。水在碳纳米管中结冰的规律是。

答案:(3)纳米管直径越小,水结冰的温度越高【变式训练1】

下列关于晶体的叙述中,更能体现金属晶体性质的是(

)。A.由分子间作用力结合而成,熔点低B.固体或熔融后易导电,熔点在1000℃左右C.由共价键结合成三维骨架结构,熔点高D.固体不导电,但溶于水或熔融后能导电答案:B解析:由分子间作用力结合而成,熔点低主要体现分子晶体的性质,A项错误;固体能导电是金属晶体的特性,B项正确、D项错误;由共价键结合成三维骨架结构,熔点高主要体现共价晶体的性质,C项错误。【例题2】

下列不能说明石墨具有混合型晶体的性质的是(

)。A.晶体能导电B.熔点高C.硬度小D.燃烧产物是CO2答案:D解析:A项,“晶体能导电”能说明石墨具有金属晶体的性质;B项,“熔点高”能说明石墨具有共价晶体的性质;C项,分子晶体具有硬度小、熔点低的特点,能说明石墨具有分子晶体的性质;D项,燃烧产物是CO2只能说明石墨能燃