3.3.3 过渡晶体与混合型晶体【教学评一体化】同步教学课件 2025-2026学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修二

该高中化学课件聚焦过渡晶体与混合型晶体，课堂导入先回顾分子、离子、共价、金属四类典型晶体，通过“还有其他类型吗”的提问衔接，借助离子键百分数表格、电负性差值数据及AlCl₃电解探究等学习支架，引导学生从典型晶体过渡到过渡与混合型晶体的认知。 其亮点在于以科学思维为核心，通过氧化物离子键百分数、Ti卤化物电负性差值等数据进行证据推理，结合石墨层状结构模型建构，体现“结构决定性质”的化学观念。采用探究式教学，学生能提升微观探析与实验分析能力，教师可借助清晰的知识脉络与评价设计优化教学效果。

第三章 晶体结构与性质 容山中学 化学科组 第三节 金属晶体与离子晶体 第3课时 过渡晶体和混合型晶体 主讲人：郭静 目 录 CONTENTS 1 2 金属键与金属晶体 离子晶体 学习目标 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。 知道晶体中粒子间的各种相互作用力，比较四类典型晶体的构成粒子、粒子间的相互作用与物质性质的关系。 我们已经讨论了分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体等四类典型晶体 思考：还有其他类型的晶体吗？ 分子晶体 CO2 离子晶体 NaCl 共价晶体 SiO2 金属晶体 Cu 新课导入 任务一 过渡晶体 事实上，纯粹的典型晶体是不多的，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 离子键的 百分数/% 62 50 41 33 几种氧化物的化学键中离子键成分的百分数 P2O5 SO2 Cl2O7 离子键成分的百分数更小 共价键不再贯穿整个晶体 化学键既不是纯粹的离子键，也不是纯粹的共价键 既不是纯粹的离子晶体，也不是纯粹的共价晶体 离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体 任务一 过渡晶体 氧化物 Na2O MgO Al2O3 SiO2 离子键的 百分数/% 62 50 41 33 问题1：离子键的百分数和什么因素有关？ 电负性差值 2.6 2.3 2.0 1.7 形成化合物的元素之间的电负性相差越大，离子键百分数越高 任务一 过渡晶体 问题2：为什么由金属元素和非金属元素组成的化合物可能是共价化合物呢？ NaF NaCl NaBr NaI SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 实验数据 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 根据所学和实验图像： TiF4是离子化合物，熔点较高TiCl4 、 TiBr4、TiI4是共价化合物 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 离子 晶体 共价 晶体 分子 晶体 离子晶体和共价晶体的过渡标准是化学键中离子键成分的百分数。离子键成分的百分数大，作为离子晶体，离子键成分的百分数小，作为共价晶体。 几种氧化物的化学键中离子键成分的百分数 氧化物 Na2O MgO Al2O3 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7 离子键的百分数/% 62 50 41 33 离子键的百分数更小 任务一 过渡晶体 资料1 氯化铝晶体的导电性随温度变化图 资料2 氯化铝处于熔融态时，以二聚体的Al2Cl6的形式存在 液态时，以二聚体Al2Cl6存在，不存在自由移动的离子 冶炼铝通常采用电解熔融Al2O3(熔点:2 054℃)的方法，为什么不电解熔融态AlCl3(熔点:192.6℃)？ 分子晶体性质 离子晶体性质 AlCl3中的化学键既有一定的离子性，又有一定的共价性，即AlCl3是介于离子晶体和分子晶体之间的过渡晶体。 探究课堂 第三周期元素的氯化物及其晶体类型 MgCl2 SiCl4 SF6 离子晶体 NaCl Mg Al Si P S 分子晶体 Cl2 AlCl3 过渡晶体 分子晶体 分子晶体 离子晶体 金属晶体 Na 任务一 过渡晶体 （1）GaF3的熔点高于1000℃，GaCl3的熔点为77.9℃，其原因是__________________________________________________________。 GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体，所以离子晶体GaF3的熔沸点高 （2）ZnF2具有较高的熔点（872 ℃)，其化学键类型是_________；ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是：____________________________________________________________。 离子键 ZnF2为离子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主、极性较小 学习评价 金刚石 石墨 熔点很高 质地坚硬 不能导电 熔点很高 质地较软 导电性好 钻石恒久远，一颗永流传 钻石并不久远，至少在地表上无法达到永恒。它的同胞兄弟石墨其实更稳定，钻石最终都会变成石墨。 金刚石和石墨是碳的两种同素异形体，他们的物理性质有什么异同点？ 任务二 混合型晶体 任务二 混合型晶体 从不同角度观察石墨的结构 任务二 混合型晶体 二、混合型晶体 石墨晶体内同时存在若干种不同的作用力，具有若干种晶体的结构和性质。 石墨晶体中的二维平面结构 石墨晶体是层状结构的，同层内碳原子采取 杂化，以共价键(σ键和大π键)结合，形成______________结构。 sp2 平面六元并环 碳原子与碳碳键个数比为________ 2︰3 共价晶体 任务二 混合型晶体 二、混合型晶体 石墨晶体内同时存在若干种不同的作用力，具有若干种晶体的结构和性质。 层内的碳原子的核间距为142 pm，层间距离为335 pm，说明层间没有化学键相连，层与层之间靠 维系。 范德华力 范德华力较弱，层与层之间易于断开而滑动，所以石墨具有润滑性。 335pm 142pm 分子晶体 任务二 混合型晶体 二、混合型晶体 石墨晶体内同时存在若干种不同的作用力，具有若干种晶体的结构和性质。 由于所有同层碳原子2p轨道相互平行而且相互重叠（大π键），使p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动，因此石墨有类似金属晶体的导电性（电子沿石墨平面的方向移动）。 金属晶体 任务二 混合型晶体 二、混合型晶体 石墨晶体内既有共价键，又有类似金属键的非定域键(π键)，还有范德华力，因此称为混合型晶体，兼具共价晶体、分子晶体和金属晶体的特征。 层内 未杂化轨道上的电 子在层间自由移动 层间 共价键 范德华力 金属晶体的性质 石墨晶体 熔点高 质软 导电 对事物的简单分类，尽管条理鲜明，但可能只是概括了最典型的事实。 许多晶体不能被简单的归类到四种晶体的某一类。但是，四类晶体仍然是考察晶体化学结构的基础。 【思考与讨论】通过对过渡型晶体、混合型晶体的讨论，你对晶体类型有何认识？ 探究课堂 纯粹的典型晶体是没有的(　　) 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(　　) 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(　　) 四类晶体都有过渡型(　　) 石墨的二维结构内，每个碳原子的配位数为3(　　) 石墨的导电只能沿石墨平面的方向进行(　　) 石墨晶体层与层之间距离较大，所以石墨的熔点不高(　　) 2、回顾所学内容，判断下列问题的对与错 问题1 问题2 问题3 问题4 问题5 问题6 问题7 学习评价 3、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 学习评价 4．下列各组物质中，化学键类型和晶体类型都相同的是( ) A．Ar和K B．NaCl和NaOH C．CH4和H2O D．CO2和SiO2 C 5．维生素B1晶体溶于水的过程中要克服的微粒间的作用力有( ) A．离子键、共价键 B．离子键、氢键、共价键 C．氢键、范德华力 D．离子键、氢键、范德华力 D 学习评价 6．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 学习评价 资料卡片 硅酸盐是地壳岩石的主要成分。硅酸盐的阴离子结构丰富多样，既有有限数目的硅氧四面体构建的简单阴离子，如SiO44－、Si2O76－、(SiO3)612－（六元环）等，也有以硅氧四面体为结构单元构成一维、二维、三维无限伸展的共价键骨架。金属离子则以离子键与阴离子或阴离子骨架结合。部分Si被Al取代则得到铝硅酸盐。 六元环 单链 双链 科学 技术 社会 纳米晶体时晶体颗粒尺寸在纳米（10－9 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，熔点会下降。 金属铅的晶粒大小与熔点的关系如下表所示： r/nm 5 10 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 T/K 34.7 144 294 420 473 502 520 533 542 549 554 559 主要原因是晶体的表面积增大。 晶体 分子晶体 离子晶体 金属晶体 共价晶体 构成微粒 分子 阴、阳离子 金属离子、自由电子 原子 微粒间 作用力 范德华力 (少数有氢键) 离子键 金属键 共价键 性质 熔、沸点 较低 较高 一般较高 很高 硬度 小 略硬而脆 一般较大 很大 溶解性 相似相溶 多数溶于水 不溶，有些与水反应 不溶 机械加工性能 不良 不良 良好 不良 导电性 固态、液态均不导电，部分溶于水时导电 固态时不导电，熔融时导电，能溶于水的溶于水时导电 固态、熔融态时导电 大部分固态、熔融时都不导电 四种晶体的比较 课堂小结 晶体 分子晶体 离子晶体 金属晶体 共价晶体 构成微粒 分子 阴、阳离子 金属离子、自由电子 原子 微粒间 作用力 范德华力 (少数有氢键) 离子键 金属键 共价键 作用力大小规律 组成和结构相似的分子，相对分子质量大的范德华力大 离子所带电荷数多、半径小的离子键强 金属原子的价电子数多、半径小的金属离子与自由电子间的作用力强 共价键键长短(电子云重叠多)、原子半径小的共价键稳定 四种晶体的比较 课堂小结 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $