第三章晶體結構與性質第三節第2課時

過渡晶體與混合型晶體分析數據:表一幾種氧化物化學鍵中離子鍵成分的百分數表二幾種常見元素的電負性數值

氧化物

Na2O

MgO

Al2O3

SiO2

P2O5

SO2

Cl2O7離子鍵成分的百分數更小

共價鍵不再貫穿整個晶體離子鍵的百分數/%41625033第三周期主族元素的氧化物（從左往右）的晶體的變化趨勢？與O電負性差值一、過渡晶體(1)含義:純粹的典型晶體是不多的,大多數晶體存在過渡晶體。(2)離子型與共價型過渡晶體的性質:a、當電負性差值較大時,原子之間形成的化學鍵離子鍵成分較大,共價鍵成分較小,形成的晶體可當作離子晶體來處理。b、當電負性差值較小時,原子之間形成的化學鍵離子鍵成分較小,共價鍵成分較大,形成的晶體可當作共價晶體(或分子晶體)來處理。典型晶體：分子晶體、共價晶體、金屬晶體和離子晶體四類。介于四種典型晶體之間的晶體稱為過渡晶體。從電負性差值判斷(1)四類晶體都有過渡型()(2)離子鍵成分的百分數是依據電負性的差值計算出來的，差值越大，離子鍵成分的百分數越小()3.為什么氯化鐵的熔沸點比氯化亞鐵的低思考：1.TiF4熔點高于TiCl4

、TiBr4、

TiI4

,自TiCl4

至TiI4熔點依次升高

，

請解釋原因。2.判斷正誤對比分析石墨與金剛石的結構,回答下列問題:石墨層狀結構中,平均每個正六邊形占有的C原子數和C—C數各多少每一層中碳原子數與C—C數目之比2：3思考：石墨晶體不屬于共價晶體,但石墨的熔點為什么高于金剛石石墨晶體為什么具有導電性石墨晶體為層狀結構,同層內碳原子以共價鍵結合成平面六元并環結構，C—C的鍵長比金剛石中C—C的鍵長短,鍵能大,所以石墨的熔、沸點高。石墨晶體sp2雜化中每個C原子未參與雜化的軌道中含有1個未成對電子,能形成遍及整個碳原子平面的大π鍵,由于平面之間距離較遠，電子可以在整個碳原子平面中運動,因此石墨有類似金屬晶體的導電性。二、混合型晶體——石墨1.結構特點——層狀結構同層內,碳原子采用sp2雜化,以共價鍵相結合形成平面六元并環結構。在石墨的二維結構內,每個碳原子配位數為3,均有一個未參與雜化的2p電子,它的原子軌道垂直于碳原子平面。所有p軌道相互平行、相互重疊,使p軌道中的電子可在整個碳原子平面中運動，形成遍及整個碳原子平面的大π鍵。2.晶體特點：【思考】混合型晶體就是混合物嗎不是,如石墨屬于純凈物。a、C—C鍵長石墨短于金剛石,鍵能大，石墨熔、沸點高（共價晶體）3.物理性質：b、每一層中碳原子數與C—C數目之比為2：3b、導電性、導熱性且沿層平行方向導電性強---晶體各向異性c、潤滑性---范德華力（分子晶體）（金屬晶體）a、既有共價鍵,又有類似金屬鍵的作用力和范德華力。石墨與金剛石的比較

四種晶體類型的性質比較

三、納米晶體1.含義

晶體顆粒尺寸在納米(10-9m)量級的晶體。2.特性(1)納米晶體在聲、光、電、磁、熱等性能上常呈現新特性,有廣闊應用前景。(2)當晶體顆粒小至納米量級,熔點會下降?！拘Ч詼y】

1.判斷正誤,正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。(1)只有離子晶體與共價晶體之間存在過渡晶體。(

)(2)金剛石晶體中碳原子的雜化類型為sp3雜化,石墨晶體中碳原子的雜化類型為sp2雜化。

(

)(3)四種晶體都有過渡晶體,這些過渡晶體的性質相同。(

)(4)石墨晶體中含有共價鍵、類似金屬鍵的作用力和范德華力,所以石墨屬于混合型晶體。(

)(5)納米材料可提高材料的磁性。(

)(6)納米材料能制作高貯存密度的量子磁盤。(

)(7)同一種金屬元素構成的納米材料與宏觀金屬晶體具有完全等同的性質。(

)×√×√√√×2.BeCl2的熔點較低,易升華,溶于醇和醚,其化學性質與AlCl3相似。由此可推測BeCl2(

)。A.熔融態不導電

B.水溶液呈中性C.熔點比BeBr2的高

D.不與NaOH溶液反應答案:A解析:由題知BeCl2熔點較低,易升華,溶于醇和醚,應屬于分子晶體,所以熔融態不導電,A項正確;一般來說,對于組成相似的分子晶體,相對分子質量越大,范德華力越大,其熔、沸點越高,因此BeCl2的熔點比BeBr2的低,C項錯誤;BeCl2的化學性質與AlCl3相似,根據AlCl3能與NaOH溶液反應,可推測BeCl2也可與NaOH溶液反應,D項錯誤;AlCl3水溶液由于鋁離子水解而呈酸性,可推測BeCl2也具有此性質,B項錯誤。3.請回答下列問題:(1)氯酸鉀熔化時,粒子間克服了

;二氧化硅熔化時,粒子間克服了

;碘升華時,粒子間克服了

。三種晶體的熔點由高到低的順序是

。

(2)在H2、(NH4)2SO4、SiC、CO2、HF中,由極性鍵形成的非極性分子有

,由非極性鍵形成的非極性分子有

,能形成分子晶體的物質是

,屬于離子晶體的是

,屬于共價晶體的是

,五種物質的熔點由高到低的順序是

。

答案:(1)離子鍵共價鍵分子間作用力(或范德華力)二氧化硅>氯酸鉀>碘(2)CO2

H2

H2、CO2、HF

(NH4)2SO4

SiC

SiC>(NH4)2SO4>HF>CO2>H2(3)在納米級的空間中,水的結冰溫度是怎樣的呢為此,科學家對不同直徑碳納米管中水的結冰溫度進行分析。下圖是四種不同直徑碳納米管中的冰柱結構及結冰溫度,冰柱的大小取決于碳納米管的直徑。水在碳納米管中結冰的規律是。

答案:(3)納米管直徑越小,水結冰的溫度越高【變式訓練1】

下列關于晶體的敘述中,更能體現金屬晶體性質的是(

)。A.由分子間作用力結合而成,熔點低B.固體或熔融后易導電,熔點在1000℃左右C.由共價鍵結合成三維骨架結構,熔點高D.固體不導電,但溶于水或熔融后能導電答案:B解析:由分子間作用力結合而成,熔點低主要體現分子晶體的性質,A項錯誤;固體能導電是金屬晶體的特性,B項正確、D項錯誤;由共價鍵結合成三維骨架結構,熔點高主要體現共價晶體的性質,C項錯誤。【例題2】

下列不能說明石墨具有混合型晶體的性質的是(

)。A.晶體能導電B.熔點高C.硬度小D.燃燒產物是CO2答案:D解析:A項,“晶體能導電”能說明石墨具有金屬晶體的性質;B項,“熔點高”能說明石墨具有共價晶體的性質;C項,分子晶體具有硬度小、熔點低的特點,能說明石墨具有分子晶體的性質;D項,燃燒產物是CO2只能說明石墨能燃