混合晶體課件高二下學(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)金屬晶體與離子晶體

第3課時(shí)

過(guò)渡晶體與混合型晶體典型晶體分子晶體共價(jià)晶體金屬晶體離子晶體【舊知回顧】四類典型晶體只含分子的晶體原子間通過(guò)共價(jià)鍵形成三維骨架結(jié)構(gòu)的晶體金屬原子間通過(guò)金屬鍵結(jié)合形成的晶體由陽(yáng)離子和陰離子通過(guò)離子鍵而形成的晶體事實(shí)上，純粹的典型晶體是不多的！大多數(shù)晶體是它們之間的過(guò)渡晶體。一、過(guò)渡晶體1.定義：介于某兩種晶體類型之間的晶體2.過(guò)渡晶體要點(diǎn)

①四種典型晶體類型都存在過(guò)渡晶體②晶體性質(zhì)偏向某一晶體類型的過(guò)渡晶體通常當(dāng)作該晶體類型處理

如離子晶體和共價(jià)晶體的過(guò)渡標(biāo)準(zhǔn)是化學(xué)鍵中離子鍵成分的百分?jǐn)?shù)。

離子鍵成分的百分?jǐn)?shù)大，作為離子晶體處理，離子鍵成分的百分?jǐn)?shù)小，

作為共價(jià)晶體處理。教材P89離子鍵的百分?jǐn)?shù)大于50%當(dāng)作離子晶體處理離子鍵的百分?jǐn)?shù)小于50%作共價(jià)晶體處理離子晶體

共價(jià)晶體分子晶體

電負(fù)性差值越大，離子鍵的百分?jǐn)?shù)越大，一般當(dāng)電負(fù)性的差值大于1.7時(shí)，離子鍵的百分?jǐn)?shù)大于50%，可認(rèn)為是離子晶體。1.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.Na2O不是純粹的離子晶體，SiO2不是純粹的共價(jià)晶體B.離子晶體和共價(jià)晶體沒(méi)有明顯的界限C.過(guò)渡晶體是指某些物質(zhì)的晶體通過(guò)改變條件轉(zhuǎn)化成的另一種晶體D.大多數(shù)晶體是四類典型晶體的過(guò)渡晶體【課堂練習(xí)】C同是碳單質(zhì)的晶體，金剛石和石墨的性質(zhì)存在哪些異同？為什么？①金剛石與石墨熔點(diǎn)都很高，石墨熔點(diǎn)更高。②金剛石：硬度大，幾乎不導(dǎo)電③石墨：硬度小，導(dǎo)電。

石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，金剛石是三維骨架結(jié)構(gòu)。石墨層內(nèi)的碳原子核間距為142pm，層間距離為335pm，說(shuō)明層間沒(méi)有化學(xué)鍵相連，是靠范德華力維系的，容易滑動(dòng)所以石墨質(zhì)軟。金剛石碳原子核間距為155pm，鍵長(zhǎng)比石墨長(zhǎng)，鍵能小，所以比石墨的熔點(diǎn)低。金剛石結(jié)構(gòu)示意圖【思考】1.為什么石墨比金剛石質(zhì)軟但熔點(diǎn)高？石墨結(jié)構(gòu)未參與雜化的p軌道

石墨層中每個(gè)碳原子均剩余一個(gè)未參與雜化的含1個(gè)電子的2p軌道，所有的p軌道平行重疊，形成離域π鍵，這些p軌道中的電子可在整個(gè)層平面中運(yùn)動(dòng)。因此石墨有類似金屬晶體的導(dǎo)電性。由于相鄰碳原子平面之間相隔較遠(yuǎn)，電子不能從一個(gè)平面跳躍到另一個(gè)平面。所以石墨的導(dǎo)電性只能沿石墨平面方向?！舅伎肌?.為什么石墨能導(dǎo)電？

有一些晶體，晶體內(nèi)粒子間可能同時(shí)存在著若干種不同的作用力，因而具有若干種晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，這類晶體稱為混合型晶體。

石墨晶體中既存在共價(jià)鍵又存在范德華力，同時(shí)還存在類似金屬鍵的作用力，兼具共價(jià)晶體、分子晶體、金屬晶體的特征，因此石墨晶體是一種典型的混合型晶體。1.概念二、混合型晶體——石墨晶體石墨晶體中的二維平面結(jié)構(gòu)石墨的層狀結(jié)構(gòu)石墨結(jié)構(gòu)中未參與雜化的p軌道每個(gè)C原子周圍連接3個(gè)C，共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)很短，鍵能很大，石墨的熔點(diǎn)很高。層與層之間靠范德華力維系，作用力弱，容易滑動(dòng)，所以石墨質(zhì)軟，可作潤(rùn)滑劑。層中每個(gè)碳原子均剩余一個(gè)未參與雜化的2p電子，所有的p軌道平行重疊，形成離域大π鍵，這些p軌道中的電子可在整個(gè)層平面中運(yùn)動(dòng)。共價(jià)晶體特征分子晶體特征石墨能導(dǎo)電，金屬晶體特征2.石墨的結(jié)構(gòu)

3.石墨的物理性質(zhì)

熔點(diǎn)高、易導(dǎo)電、質(zhì)軟易滑動(dòng)。石墨坩堝石墨電極石墨乳潤(rùn)滑劑①石墨中所有碳原子均采取_______，形成____________結(jié)構(gòu)。

石墨中所有碳原子均采取_______，形成___________結(jié)構(gòu)。②石墨層內(nèi)C－C之間夾角為_(kāi)_______。

每一個(gè)最小的碳環(huán)完全擁有碳原子數(shù)為_(kāi)___個(gè)。

每一個(gè)最小的碳環(huán)完全擁有C－C鍵數(shù)為_(kāi)___個(gè)。

石墨中C與C-C個(gè)數(shù)比為_(kāi)_______。

金剛石中C與C-C個(gè)數(shù)比為_(kāi)_______。③若石墨晶體中含1molC，則含有C—C鍵的數(shù)目

。④質(zhì)量相同的金剛石與石墨，兩者碳原子的個(gè)數(shù)比為_(kāi)______

兩者碳碳鍵的個(gè)數(shù)________。sp2雜化平面六元并環(huán)sp3雜化三維骨架2︰31︰2金剛石的晶體結(jié)構(gòu)石墨晶體中的二維平面結(jié)構(gòu)1︰14︰34.石墨和金剛石結(jié)構(gòu)差異120o231.5NA

5.幾種碳單質(zhì)C70C540C240碳納米管C60單層石墨片1.石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)石墨晶體的說(shuō)法正確的是()①石墨中存在兩種作用力②石墨是混合型晶體③石墨中的碳原子為sp2雜化④石墨的熔、沸點(diǎn)都比金剛石低⑤石墨中碳原子數(shù)和C—C數(shù)之比為1∶2

⑥石墨和金剛石的硬度相同⑦石墨層內(nèi)導(dǎo)電性和層間導(dǎo)電性不同⑧每個(gè)六元環(huán)完全占有的碳原子數(shù)是2A.全對(duì)

B.除⑤外C.除①④⑤⑥外

D.除⑥⑦⑧外【課堂練習(xí)】C2.金剛石、石墨、C60和石墨烯的結(jié)構(gòu)如圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.金剛石和石墨烯中碳原子的雜化方式不同B.金剛石、石墨、C60和石墨烯互為同素異形體C.這四種物質(zhì)完全燃燒后的產(chǎn)物都是CO2D.石墨與C60的晶體類型相同D系統(tǒng)集成P93課堂達(dá)標(biāo)T1、2三、晶體類型的判斷：三看

離子晶體共價(jià)晶體分子晶體金屬晶體構(gòu)成微粒陰、陽(yáng)離子原子分子金屬陽(yáng)離子、自由電子微粒間作用力離子鍵共價(jià)鍵分子間作用力金屬鍵1.看構(gòu)成微?；蜃饔昧︻愋?.看物質(zhì)類別①活潑金屬的氧化物、強(qiáng)堿和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體。②大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硼、晶體硅等外)、非金屬氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機(jī)物(除有機(jī)鹽外)是分子晶體。③常見(jiàn)的共價(jià)晶體單質(zhì)有金剛石、晶體硼、晶體硅等；常見(jiàn)的共價(jià)晶體化合物有碳化硅、SiO2等。④大多數(shù)金屬單質(zhì)(常溫下除汞外)與合金均屬于金屬晶體。3.看物理性質(zhì)晶體類型金屬晶體離子晶體分子晶體共價(jià)晶體熔、沸點(diǎn)一般較高、但差異大較高較低高硬度一般較大，但差異大較大較小大導(dǎo)電性固態(tài)能導(dǎo)電固態(tài)不導(dǎo)電，熔融態(tài)或溶于水時(shí)能導(dǎo)電固態(tài)不導(dǎo)電，某些溶于水后能導(dǎo)電一般不導(dǎo)電，個(gè)別為半導(dǎo)體1.首先看物質(zhì)狀態(tài)，一般情況下：固體>液體>氣體2.其次看物質(zhì)所屬晶體類型，(一般)共價(jià)晶體>離子晶體>分子晶體3.同種類型晶體的熔、沸點(diǎn)的比較①共價(jià)晶體：原子半徑越小、鍵長(zhǎng)越短、鍵能越大、共價(jià)鍵越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)↑②分子晶體：a.形成氫鍵的大

b.相對(duì)分子質(zhì)量越大

c.分子極性越大(M相近或相同)③離子晶體：離子半徑越小、電荷數(shù)越大，離子鍵越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)↑④金屬晶體：金屬離子半徑越小、價(jià)電子數(shù)越多，金屬鍵越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)↑四、晶體熔、沸點(diǎn)的比較1.下列關(guān)于晶體的敘述正確的是()A.共價(jià)晶體中，共價(jià)鍵的鍵能越大，熔、沸點(diǎn)越高B.分子晶體中，共價(jià)鍵的鍵能越大，熔、沸點(diǎn)越高C.存在自由電子的晶體不一定是金屬晶體，存在陽(yáng)離子的晶體不一定

是離子晶體D.離子晶體中可能存在共價(jià)鍵，分子晶體中可能存在離子鍵【課堂練習(xí)】A2.下列各組物質(zhì)的性質(zhì)比較中，正確的是()A.穩(wěn)定性：H2O>H2S>HCl