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第三节　金属晶体与离子晶体
第3课时　过渡晶体与混合晶体
典型晶体
分子晶体
共价晶体
金属晶体
离子晶体
纯粹的典型晶体是不多的！
大多数晶体是典型晶体之间的晶体
晶体类型
过渡晶体
氧化物 Na2O MgO Al2O3 SiO2
离子键的百分数/% 62 50 41 33
第三周期元素的氧化物中，化学键中离子键成分的百分数
化学键既不是纯粹的离子键，也不是纯粹的共价键
既不是纯粹的离子晶体，也不是纯粹的共价晶体
离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体
过渡晶体
氧化物 Na2O MgO Al2O3 SiO2
离子键的百分数/% 62 50 41 33
第三周期元素的氧化物中，化学键中离子键成分的百分数
当作离子晶体处理
当作共价晶体处理
离子键的百分数取决于电负性的差值，
电负性差值越大，离子键的百分数越大。
P2O5 SO2 Cl2O7
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
第三周期元素的氧化物中，化学键中离子键成分的百分数
四种典型晶体类型都存在过渡型！
Na2O MgO Al2O3 SiO2
离子晶体 共价晶体
P2O5 SO3 Cl2O7
分子晶体
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
板书
过渡晶体与混合晶体
分子晶体
共价晶体
金属晶体
离子晶体
四种典型晶体
过渡晶体
定义：介于典型晶体之间的晶体
偏向某一晶体类型的过渡晶体通常当作该晶体类型处理，如ɑ-Al2O3偏向共价晶体，看做共价晶体
钻石并不久远，至少在地表上无法达到永恒。它的同胞兄弟石墨其实更稳定，钻石最终都会变成石墨。
钻石恒久远，一颗永流传
《迷人的材料》
石墨
【思考与讨论】
金刚石和石墨是碳的两种同素异形体，他们的物理性质有什么异同点？
金刚石
石墨
熔点很高
质地坚硬
不能导电
熔点很高
质地较软
导电性好
石墨
石墨的层状结构
石墨晶体的二维平面结构
石墨结构未参与杂化的轨道
石墨
石墨结构中未参与杂化的p轨道
石墨有类似金属晶体的导电性。
由于有一个未参与杂化的2p电子,所有的p轨道相互平行而且相互重叠（即形成π键）,使p轨道的电子可在整个碳原子平面中运动。
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。
石墨的导电性只能沿石墨平面方向
性质：熔点很高、质软、易导电等
混合型晶体
像石墨这样，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，兼具共价晶体、分子晶体、金属晶体特征的晶体，称为混合型晶体。
在考量大量晶体后，人们发现，许多晶体不能归为分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体的某一类。但是，四类晶体仍然是考察晶体化学结构的基础。
板书
过渡晶体与混合晶体
四种典型晶体
过渡晶体
定义：介于典型晶体之间的晶体
混合晶体
（石墨）
结构特点
层状结构
同层碳原子sp2杂化、平面六元并环结构
层间范德华力
作用力：既有共价键又有金属键和范德华力
性质：熔点很高、质软、易导电（只能沿石墨平面方向）
偏向某一晶体类型的过渡晶体通常当作该晶体类型处理，如ɑ-Al2O3偏向共价晶体，看做共价晶体
1、石墨为什么很软？
2、石墨的熔沸点为什么很高（高于金刚石）？
3、石墨属于哪类晶体？为什么？
石墨为层状结构，各层之间是范德华力结合，容易滑动，所以石墨很软。
石墨各层均为平面网状结构，碳原子之间存在很强的共价键（大π键），故熔沸点很高。
石墨为混合型晶体。
【思考与讨论】
【思考与讨论】
4、含金属阳离子的晶体一定是离子晶体吗？有阳离子的晶体中一定存在阴离子吗？
不一定。也可能是金属晶体
5、离子晶体中一定含有金属元素吗？由金属元素和非金属元素组成的晶体一定是离子晶体吗？
不一定。如NH4Cl、NH4NO3等铵盐
不一定是离子晶体，如AlCl3是分子晶体。
【思考与讨论】
6、离子晶体的熔点一定低于共价晶体吗？
不一定。如MgO的熔点高于SiO2的熔点。
7、离子晶体中除含有离子键外，是否含有共价键？
可能含有共价键。如Na2O2、NaOH、中均含离子键和共价键。
资料卡片——硅酸盐
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，既有有限数目的硅氧四面体构建的简单阴离了，如SiO44-、Si2O76-、(SiO3)612-(六元环)等，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。金属离子则以离子键与阴离子或阴离了骨架结合。部分Si被Al取代则得到铝硅酸盐。
科学 技术 社会——纳米晶体
纳米晶体是晶体颗粒尺寸在纳米（10-9m)量级的晶体。
纳米晶体相对于通常的晶体，在声、光、电、磁、热等性能上常会呈现新的特性，有广阔的应用前景。
仅以熔点为例，当晶体颗粒小至纳米量级，熔点会下降。例如，金属铅的晶粒大小与熔点的关系 。
晶体颗粒小于200nm时，晶粒越小，金属铅的熔点越低。
因此，我们通常说纯物质有固定的熔点，但当纯物质晶体的颗粒小于200nm(或者250 nm）时，其熔点会发生变化。
纳米晶体为什么会有不同于大块晶体的特性呢
科学 技术 社会——纳米晶体
从金属铅的晶粒大小与熔点的关系图和表中，能得出什么结论？
主要原因是晶体的表面积增大。
(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( )
×
×
√
√
√
√
×
1、判断正误(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。)
2、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%
B
3、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%
B
4、分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型。
(1)碳化铝，黄色晶体，熔点2 200 ℃，熔融态不导电：________。
(2)溴化铝，无色晶体，熔点98 ℃，熔融态不导电：________。
(3)五氟化矾，无色晶体，熔点19.5 ℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮等：______。
(4)溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电：________。
(5)SiI4：熔点120.5 ℃，沸点287.4 ℃，易水解：________。
(6)硼：熔点2 300 ℃，沸点2 550 ℃，硬度大：________。
(7)硒：熔点217 ℃，沸点685 ℃，溶于氯仿：________。
(8)锑：熔点630.74 ℃，沸点1 750 ℃，导电：________。
共价晶体
分子晶体
分子晶体
离子晶体
分子晶体
共价晶体
分子晶体
金属晶体
6、石墨晶体中，层内C—C的键长为142 pm，而金刚石中C—C的键长为154 pm，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键长的原因：______________________________________________________________________________________________________________。
＞
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π键，电子层重叠程度大，所以C—C间的键长短

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