内容正文:
TRANSITION CRYSTALS AND MIXED CRYSTALS
第三节第2课时
第三章 晶体结构与性质
学习目标
LEARNING OBJECTIVES
知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在的。
掌握石墨的结构,能从粒子间作用力的角度理解石墨晶体的结构。
【思考交流】
问题1:钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(SiX4)的熔点如图所示,请根据所学知识解释熔点变化的原因。
【复习回顾】
NaF
NaCl
NaBr
NaI
SiF4
SiCl4
SiBr4
SiI4
过渡晶体与混合型晶体
2 3 4 5 995 801 775 651 2 3 4 5 -90.2 -70.7 5.2 120.5
【复习回顾】
【思考交流】
问题1:钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(SiX4)的熔点如图所示,请根据所学知识解释熔点变化的原因。
离子晶体的熔点与离子键的强弱有关。 X- 半径增大,离子键强度减弱,物质的熔点逐渐下降。
NaX是离子晶体
分子晶体的熔点与分子间作用力(范德华力和氢键)有关。相对分子质量增大,分子间作用力增加,相应物质的熔点升高。
SiX4 分子晶体
过渡晶体与混合型晶体
【知识归纳】判断晶体类型
金属晶体:金属单质和合金,如:K、Cu、Mg
离子晶体:离子化合物,如:NaCl、CsCl
分子晶体:多数的非金属单质和共价化合物,如:干冰、冰、碘单质
共价晶体:少数的非金属单质和共价化合物,如:金刚石、SiO2
从物质类别的角度
离子晶体:熔点差异较大,融化时需要克服离子键
分子晶体:熔点较低,融化时需要克服分子间作用力或氢键
共价晶体:熔点较高,融化时需要克服共价键
从性质的角度
过渡晶体与混合型晶体
【复习回顾】
【思考交流】
问题2:TiF4熔点高于TiCl4 、 TiBr4、TiI4 ,自TiCl4 至TiI4 熔点依次升高,请解释原因。
NaF
NaCl
NaBr
NaI
SiF4
SiCl4
SiBr4
SiI4
TiF4
TiCl4
TiBr4
TiI4
TiF4是离子化合物,熔点较高
TiCl4 、TiBr4、TiI4是共价化合物,熔点随着共价键键能的减小而降低
过渡晶体与混合型晶体
2 3 4 5 995 801 775 651 2 3 4 5 -90.2 -70.7 5.2 120.5 2 3 4 5 377 -24.12 38.3 155
【任务1】了解过渡型晶体
我们已经讨论了分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体四类典型晶体。
分子晶体
CO2
离子晶体
NaCl
共价晶体
SiO2
金属晶体
Cu
其实,还有其他类型的晶体。事实上,纯粹的典型晶体是不多的,大多数晶体是他们之间的过渡晶体。
过渡晶体与混合型晶体
【任务1】了解过渡型晶体
上述晶体既不是纯粹的离子晶体也不是纯粹的共价晶体。是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体。
如:大多数离子晶体中的化学键具有一定的共价键成分。
氧化物 Na2O MgO Al2O3 SiO2
离子键百分数% 62 50 41 33
过渡晶体与混合型晶体
【任务1】了解过渡型晶体
【思考交流】
问题3:根据下表中的数据,分析:离子键成分的百分数和什么因素有关?
化合物 键型 离子键成分的百分数 电负性差值
CsCl 离子键 75% 3.16 ― 0.79 = 2.37
HCl 极性共价键 20% 3.16 ― 2.22 = 0.94
Cl2 非极性共价键 0 3.16 ― 3.16 = 0
成键元素的电负性差值越大,离子键成分的百分数越高。
过渡晶体与混合型晶体
【资料卡片】相应元素的电负性数值
Ti与F元素的电负性相差较大,离子键成分的百分数也较大,因此更偏向离子晶体。
【数据】
钛的电负性 Ti
1.54 Ti
1.54 Ti
1.54 Ti
1.54
卤素的电负性 F
3.98 Cl
3.16 Br
2.96 I
2.66
电负性差值 2.44 1.62 1.42 1.12
偏向离子晶体的过渡晶体可以当作离子晶体对待,如:Na2O MgO Al2O3
偏向共价晶体的过渡晶体可以当作共价晶体对待,如:SiO2
过渡晶体与混合型晶体
【资料卡片】
键合原子的电负性差 离子性百分数/% 键合原子的电负性差 离子性百分数/%
0.2 1 1.8 55
0.4 4 2.0 63
0.6 9 2.2 70
0.8 15 2.4 76
1.0 22 2.6 82
1.2 30 2.8 86
1.4 39 3.0 89
1.6 47 3.2 90
当形成共价键的原子的电负性相差越大,共价键的极性越大。电负性相差过大,共用电子对因偏移而完全不能共用,就变成离子键。因此,离子键可以看做是极性共