资源简介

(共27张PPT)
第三章
第三节 金属晶体与离子晶体
0
第2课时
回顾旧知
四类典型晶体
分子晶体
只含分子的晶体，如水、硫化氢等
共价晶体
原子间通过共价键 形成三维骨架结构的晶体，
如金刚石、二氧化硅等
金属晶体
金属原子之间通过金属键相互结合形成的晶体，如Cu
由阳离子和阴离子相互作用而形成的晶体，如NaCl、CsCl等
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——过渡晶体
过渡晶体
阅读教材P89 表3-4关于几种氧化物中化学键中离子键成分的百分数
Na、Mg、Al、Si四种元素氧化物的化学键中离子键成分逐渐减少
氧化物 Na2O MgO Al2O3 SiO2
离子键百分数% 62 50 41 33
过渡晶体
介于某两种晶体类型之间的晶体
Na2O MgO Al2O3 SiO2
离子晶体 共价晶体
阅读教材P89 表3-4关于几种氧化物中化学键中离子键成分的百分数
Na、Mg、Al、Si四种元素氧化物的化学键中离子键成分逐渐减少
氧化物 Na2O MgO Al2O3 SiO2
离子键百分数% 62 50 41 33
过渡晶体
离子键的百分数和什么因素有关？
电负性差值越大，离子键成分的百分数越高
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
P2O5 SO2 Cl2O7
既不是纯粹的离子晶体，也不是纯粹的共价晶体
当作离子晶体处理
当作共价晶体处理
离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体
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
离子键百分数取决于电负性差值，电负性差值越大，离子键的百分数越大。
sp3杂化
金刚石坚硬而石墨却质软导电？
金刚石的用途
杂化
混合型晶体
键能很大，所以石墨化学性质稳定!
同层中的每个碳原子与邻近的三个碳原子以共价键相结合
sp2 杂化
142 pm
石墨晶体中的二维平面结构
C原子个数与C—C键数之比为：_______
每个正六边形平均只占有______个C
2
2:3
混合型晶体
问题1:石墨为什么很软
各层之间是范德华力结合，容易滑动，所以石墨很软。
335 pm
范德华力
因为分子间作用力较弱，层与层之间易于断开而滑动，所以石墨具有润滑性可以作润滑剂
石墨的层状结构
混合型晶体
问题2:石墨的熔沸点为什么很高(高于金刚石)
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。
每个碳原子还有一个与碳环网状平面垂直的未参与杂化的 2p 轨道（含有一个未成对电子）
它们相互平行且相互重叠，形成遍及整个平面的大π键
混合型晶体
问题3:石墨为什么能导电
这是因为石墨晶体中存在自由电子，可以在整个碳原子的平面上运动，但是相邻碳环网状平面间相隔较远电子不能从一个平面跳跃到另一个平面，所以石墨能导电，并且沿层的平行方向导电性强这也是晶体各向异性的表现。
电子可在整个碳环网状平面上运动
335 pm
范德华力
混合型晶体
问题4:石墨晶体中存在哪些作用力
共价键又有范德华力，同时还存在类似金属键的作用力
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。
在考察大量的晶体后，人们发现，许多晶体不能被归为分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体四类晶体的某一类。但是，四类晶体仍然是考察晶体化学结构的基础。
混合型晶体
问题5:石墨的晶胞为六方晶胞，部分晶胞参数如图所示。
（1）该晶胞含有的碳原子数为_____________
(2)根据俯视图计算，石墨中的C-C键长为_______pm。
(3)若石墨的密度为pg/cm’，则石墨层与层间的距离为_______________。
4
思考
金刚石 石墨 C60
构成微粒
晶体中存在的作用力
晶体类型
熔点
硬度
大
原子
分子
共价晶体
共价键
共价键、金属键、范德华力
分子内共价键、分子间范德华力
混合型晶体
分子晶体
高（金刚石<石墨）
低
原子
较软
软
晶体类型的判断
1.依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断
（1）分子晶体的构成微粒是分子，微粒间的作用为分子间作用力；
（2）共价晶体的构成微粒是原子，微粒间的作用是共价键；
（3）金属晶体构成微粒是金属阳离子和自由电子，微粒间的作用是金属键；
（4）离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用是离子键。
晶体类型的判断
2.依据物质的分类判断
（1）大多数非金属单质（除金刚石、石墨、晶体硅等）、非金属氢化物、
非金属氧化物（除SiO2等外）、几乎所有的酸、绝大多数有机物（除
有机盐外）是分子晶体；
（2）金刚石、晶体硅、晶体硼、碳化硅、二氧化硅等是共价晶体；
（3）金属单质（除汞外）和合金是金属晶体；
（4）金属氧化物（如K2O、Na2O2等）、强碱（NaOH、KOH等）和绝大
多数的盐类是离子晶体。
晶体类型的判断
3.依据晶体的熔点判断
（1）分子晶体的熔点低；
（2）共价晶体的熔点很高；
（3）金属晶体的多数熔点高，但也有少数熔点相当低合金的熔、沸点比
其成分金属低；
（4）离子晶体的熔点较高。
晶体类型的判断
4.依据导电性判断
（1）分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属
氢化物)溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电；（2）共价晶体一般为非导体，但硅为半导体；
（3） 金属晶体是电的良导体；
（4） 离子晶体溶于水及熔融状态时能导电。
晶体类型的判断
5.依据硬度和机械性能判断
（1）分子晶体硬度小且较脆；
（2）共价晶体硬度大；
（3）金属晶体多数硬度大，但也有较低的，且具有延展性，合金的硬度
比其成分金属大；
（4）离子晶体硬度较大、硬而脆。
物质熔沸点高低比较
1.首先看物质状态
一般情况下，固体>液体>气体
2.其次看物质所属晶体类型
一般情况下，共价晶体>离子晶体>分子晶体。
金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等金属的熔、沸点很高，汞、铯等金属的熔、沸点很低。
物质熔沸点高低比较
3.同种类型晶体的熔、沸点的比较
分子晶体:
①看是否含有氢键
有分子间氢键的熔沸点高
有相同的分子间氢键，氢键的个数越多，熔沸点越高
②比较范德华力
组成和结构相似，相对分子质量越大，熔沸点越高
③比较分子极性
④同分异构体的支链越多，熔、沸点越低。
物质熔沸点高低比较
共价晶体：
① 晶体的熔、沸点高低取决于共价键的键长和键能。
键长越短，键能越大，共价键越稳定，物质的熔、沸点越高。
② 若没有告知键长或键能数据时，可比较原子半径的大小。
一般原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔点就越高。
3.同种类型晶体的熔、沸点的比较
物质熔沸点高低比较
3.同种类型晶体的熔、沸点的比较
金属晶体：
① 金属离子半径越小，离子所带电荷数越多，其金属键越强，
金属的熔、沸点越高；
② 合金的熔点比组成合金的纯金属低
物质熔沸点高低比较
3.同种类型晶体的熔、沸点的比较
离子晶体：
① 一般地，离子所带的电荷数越多，离子半径越小，
则离子间的作用力就越强，其离子晶体的熔、沸点就越高；
② 离子所带的电荷数的影响大于离子半径的影响
课堂小结
晶体类型的划分
构成晶体的微粒
微粒间的相互作用力
晶体结构的复杂与多样性
随堂练习
1.四种物质的一些性质如下表：
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。
分子
共价
分子
离子
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 其他性质
单质硫 120.5 271.5 —
单质硼 2 300 2 550 硬度大
氯化铝 190 182.7 177.8 ℃升华
苛性钾 300 1 320 晶体不导电，熔融态导电
随堂练习
4．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．1 mol黑磷晶体中含有1.5 mol P-P键
B

展开更多......

收起↑