-3-2過渡晶體與混合型晶體課件高二下學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修2

第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三節(jié)第2課時

過渡晶體與混合型晶體分析數(shù)據(jù):表一幾種氧化物化學(xué)鍵中離子鍵成分的百分數(shù)表二幾種常見元素的電負性數(shù)值

氧化物

Na2O

MgO

Al2O3

SiO2

P2O5

SO2

Cl2O7離子鍵成分的百分數(shù)更小

共價鍵不再貫穿整個晶體離子鍵的百分數(shù)/%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(shù)晶體存在過渡晶體。(2)離子型與共價型過渡晶體的性質(zhì):a、當(dāng)電負性差值較大時,原子之間形成的化學(xué)鍵離子鍵成分較大,共價鍵成分較小,形成的晶體可當(dāng)作離子晶體來處理。b、當(dāng)電負性差值較小時,原子之間形成的化學(xué)鍵離子鍵成分較小,共價鍵成分較大,形成的晶體可當(dāng)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(shù)是依據(jù)電負性的差值計算出來的，差值越大，離子鍵成分的百分數(shù)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(jié)構(gòu),回答下列問題:石墨層狀結(jié)構(gòu)中,平均每個正六邊形占有的C原子數(shù)和C—C數(shù)各多少每一層中碳原子數(shù)與C—C數(shù)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(dǎo)電性石墨晶體為層狀結(jié)構(gòu),同層內(nèi)碳原子以共價鍵結(jié)合成平面六元并環(huán)結(jié)構(gòu)，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(dǎo)電性。二、混合型晶體——石墨1.結(jié)構(gòu)特點——層狀結(jié)構(gòu)同層內(nèi),碳原子采用sp2雜化,以共價鍵相結(jié)合形成平面六元并環(huán)結(jié)構(gòu)。在石墨的二維結(jié)構(gòu)內(nèi),每個碳原子配位數(shù)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(zhì)：b、每一層中碳原子數(shù)與C—C數(shù)目之比為2：3b、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性且沿層平行方向?qū)щ娦詮?--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(zhì)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(xiàn)新特性,有廣闊應(yīng)用前景。(2)當(dāng)晶體顆粒小至納米量級,熔點會下降。【效果自測】

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(zhì)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(gòu)成的納米材料與宏觀金屬晶體具有完全等同的性質(zhì)。(

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

)。A.熔融態(tài)不導(dǎo)電

B.水溶液呈中性C.熔點比BeBr2的高

D.不與NaOH溶液反應(yīng)答案:A解析:由題知BeCl2熔點較低,易升華,溶于醇和醚,應(yīng)屬于分子晶體,所以熔融態(tài)不導(dǎo)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(zhì)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(xué)性質(zhì)與AlCl3相似,根據(jù)AlCl3能與NaOH溶液反應(yīng),可推測BeCl2也可與NaOH溶液反應(yīng),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(zhì),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(zhì)是

,屬于離子晶體的是

,屬于共價晶體的是

,五種物質(zhì)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(jié)冰溫度是怎樣的呢為此,科學(xué)家對不同直徑碳納米管中水的結(jié)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(jié)構(gòu)及結(jié)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(jié)冰的規(guī)律是。

答案:(3)納米管直徑越小,水結(jié)冰的溫度越高【變式訓(xùn)練1】

下列關(guān)于晶體的敘述中,更能體現(xiàn)金屬晶體性質(zhì)的是(

)。A.由分子間作用力結(jié)合而成,熔點低B.固體或熔融后易導(dǎo)電,熔點在1000℃左右C.由共價鍵結(jié)合成三維骨架結(jié)構(gòu),熔點高D.固體不導(dǎo)電,但溶于水或熔融后能導(dǎo)電答案:B解析:由分子間作用力結(jié)合而成,熔點低主要體現(xiàn)分子晶體的性質(zhì),A項錯誤;固體能導(dǎo)電是金屬晶體的特性,B項正確、D項錯誤;由共價鍵結(jié)合成三維骨架結(jié)構(gòu),熔點高主要體現(xiàn)共價晶體的性質(zhì),C項錯誤?！纠}2】

下列不能說明石墨具有混合型晶體的性質(zhì)的是(

)。A.晶體能導(dǎo)電B.熔點高C.硬度小D.燃燒產(chǎn)物是CO2答案:D解析:A項,“晶體能導(dǎo)電”能說明石墨具有金屬晶體的性質(zhì);B項,“熔點高”能說明石墨具有共價晶體的性質(zhì);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(zhì);D項,燃燒產(chǎn)物是CO2只能說明石墨能燃