内容正文:
《2021-2022学年高二化学同步精品学案(新人教版选择性必修2)》
第三章 晶体结构与性质
第三节 金属晶体与离子晶体(2)
三、过渡晶体和混合型晶体
1.过渡晶体
(1)四类典型的晶体是指 晶体、 晶体、 晶体和 晶体。
(2)过渡晶体:介于典型晶体之间的晶体,四类典型晶体都有过渡晶体存在。如几种氧化物的化学键中离子键成分的百分数如表格:
氧化物
Na2O
MgO
Al2O3
SiO2
离子键的百分数/%
62
50
41
33
从上表可知:
①表中4种氧化物晶体中的化学键既不是纯粹的离子键,也不是纯粹的共价键,这些晶体既不是纯粹的离子晶体也不是纯粹的共价晶体,只是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体。
②偏向离子晶体的过渡晶体在许多性质上与纯粹的离子晶体接近,因而通常当作离子晶体来处理,如Na2O等。同样,偏向共价晶体的过渡晶体则当作共价晶体来处理,如Al2O3、SiO2等。
【深度思考】分析第三周期前几种元素的氧化物中,化学键中离子键成分的百分数的变化趋势并解释其原因。进一步描述第三周期主族元素的氧化物的晶体类型的变化趋势。
2.混合型晶体:石墨
石墨晶体结构俯视图 石墨的层状结构 石墨结构中未参与杂化的p轨道
(1))结构特点——层状结构
①同层内碳原子采取sp2杂化,以共价键(σ键)结合,形成 结构。
②石墨是层状结构的,层与层之间不存在化学键,是靠 维系。
③石墨的二维结构内,每个碳原子的配位数为 ,有一个未参与杂化的2p电子,它的原子轨道垂直于碳原子平面。
(2)性质:熔点很 、质软、 (“易”或“难”)导电等。
【深度思考】请根据石墨的结构特征,解释石墨导电的原因及特点
(3)混合型晶体:向石墨这样的晶体,既有 ,又有 ,同时存在类似 的作用力,兼具有共价晶体、分子晶体、金属晶体特征的晶体叫混合型晶体。
【资料卡片】硅酸盐结构
(1)硅酸盐中,Si和O构成了硅氧四面体,其结构如图所示。每个Si结合 个O,Si在中心,O在四面体的4个顶角;
(2)许多这样的四面体还可以通过顶角的O相互连接,每个顶角的O为 个四面体所共有。
〔理解应用〕在硅酸盐中,硅氧四面体结构通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。上图为一种无限长单链结构的多硅酸根,其中Si原子的杂化方式为 ,Si与O的原子数之比为 ,化学式为__________。
【科学·技术·社会】纳米晶体
纳米晶体是晶体颗粒尺寸在纳米( m)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 ,主要的原因是 。
【预习检验】
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(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)石墨属于过渡晶体 ( )
(6)石墨的导电只能沿石墨平面的方向进行( )
(7)石墨因层间存在分子间作用力,故熔点低于金刚石( )
(8) Al2O3含有金属元素,属于离子晶体( )
2.下列氧化物中所含离子键成分的百分数最小的是( )
A.N2O3 B.P2O3 C.As2O3 D.Bi2O3
3.下列能说明石墨具有分子晶体的性质的是( )
A.晶体能导电 B.熔点高 C.硬度小 D.燃烧产物是CO2
4.(双选)泽维尔研究发现,当用激光脉冲照射NaI,使Na+和I-两核间距为1.0~1.5 nm时,呈离子键;当两核靠近约距0.28 nm时,呈共价键。根据泽维尔的研究成果能得出的结论是( )
A.NaI晶体是过渡晶体 B.离子晶体可能含有共价键
C.NaI晶体中既有离子键,又有共价键 D.共价键和离子键没有明显的界线
5.石墨烯是从石墨材料中剥离出来,由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯