第三章 第三节 第2课时 过渡晶体与混合型晶体、晶体类型的比较　-【金版新学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2同步课堂高效讲义教师用书word（人教版，双选）

本高中化学讲义聚焦过渡晶体与混合型晶体、晶体类型比较核心知识点，先从典型晶体引入过渡晶体概念，再以石墨为例解析混合型晶体结构，最后系统对比分子、离子、金属、共价晶体的构成微粒、作用力及性质，构建完整知识支架。 资料通过“交流研讨”（如硅酸盐结构分析）和正误判断、计算题等设计，培养学生模型认知与证据推理的科学思维，结合晶体熔沸点比较等实例落实结构决定性质的化学观念。课中辅助教师突破重难点，课后助力学生通过例题巩固知识，查漏补缺。

第2课时　过渡晶体与混合型晶体、晶体类型的比较 [学习目标]　1.能借助四类典型晶体的模型认识晶体的结构特点。　2.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。 任务一　过渡晶体与混合型晶体 1.过渡晶体 典型晶体包括分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体。事实上，纯粹的典型晶体是不多的，大多数晶体是它们之间的过渡晶体，当某晶体中的离子键成分大于共价键成分时，通常当作离子晶体来处理，当离子键成分小于共价键成分时，通常当作共价晶体来处理，当离子键成分接近于共价键成分时我们称之为过渡晶体；四类晶体都有过渡型。 2.混合型晶体——石墨 石墨的结构特点及晶体类型 石墨晶体中，既有共价键，又有类似金属键的作用力，还有范德华力，属于混合型晶体。 [交流研讨]　在硅酸盐中，Si四面体(如图a)通过共用顶角氧原子可形成岛状、链状、层状、骨架网状 学生用书⬇第64页 四大类结构形式。图b为一种无限长单链结构的多硅酸根。 (1)在硅酸钠中存在的化学键是什么？ 提示：存在离子键和共价键。 (2)硅酸钠内部的结构是怎样的？ 提示：硅酸钠中的硅氧四面体通过共用顶角O原子而连成较大的链状硅酸盐单元，然后带负电的链状硅酸盐单元与金属阳离子以离子键相互作用。 (3)由图b判断其中Si与O的原子数之比，并确定其化学式。 提示：1∶3；Sin。图b是一种无限长单链结构的多硅酸根，每个结构单元中有两个顶角氧原子被两个结构单元共用，故每个结构单元含有1个硅原子、3个氧原子，硅原子与氧原子数之比为1∶3；其中Si和O的化合价分别为＋4、－2，所以多硅酸根离子的化学式为Sin。 1.正误判断 (1)石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏。 提示：√。 (2)氧化镁晶体中离子键的百分数为50％，氧化镁晶体是一种过渡晶体。 提示：√。 (3)Al2O3是偏向离子晶体的过渡晶体，当作离子晶体来处理；SiO2是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理。 提示：×，Al2O3和SiO2都是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理。 2.石墨的片层结构如图所示，请回答下列问题。 (1)一个六元环实际含有　　　　个碳原子。 (2)石墨晶体每一层内碳原子数与C—C键数、六元环数之比是　　　　。 (3)设NA为阿伏加德罗常数的值。n g碳原子形成如图所示的六元环的个数为　　　　。 答案：(1)2　(2)2∶3∶1　(3) 任务二　四种晶体类型的比较 1.四种晶体类型 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 金属阳 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、熔融态时均导电 大部分固态、熔融时都不导电 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 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 2.晶体类型的判断方法 (1)依据组成晶体的微观粒子和粒子间的作用判断 分子间通过分子间作用力形成的晶体属于分子晶体；由原子通过共价键形成的晶体属于共价晶体；由阴、阳离子通过离子键形成的晶体属于离子晶体；由金属阳离子和自由电子通过金属键形成的晶体属于金属晶体。 (2)依据物质的分类判断 学生用书⬇第65页 ①活泼金属的氧化物(如Na2O、MgO等)、强碱[如KOH、Ba(OH)2等]和绝大多数的盐类是离子晶体。 ②大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硼、晶体硅等外)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、稀有气体、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。 ③常见的共价晶体单质有金刚石、晶体硼、晶体硅等；常见的共价晶体化合物有碳化硅、SiO2等。 ④金属单质(除汞外)与合金均属于金属晶体。 (3)依据晶体的熔点判断 离子晶体的熔点较高，常在数百至几千摄氏度；共价晶体的熔点高，常在一千至几千摄氏度；分子晶体的熔点较低，常在数百摄氏度以下或很低温度；金属晶体多数熔点高，但也有熔点相当低的。 (4)依据导电性判断 离子晶体在水溶液中和熔融状态下都导电；共价晶体一般为非导体，但晶体硅是半导体；分子晶体为非导体，但分子晶体中的电解质(主要是酸)溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由离子，也能导电；金属晶体是电的良导体。 (5)依据硬度和机械性能判断 离子晶体硬度较大或略硬而脆；共价晶体硬度大；分子晶体硬度小且较脆；金属晶体多数硬度大，但也有硬度较小的，且具有延展性。 [交流研讨]　下表是六种晶体的熔点数据： 物质 BN Si3N4 BF3 AlF3 CF4 SiF4 熔点/℃ 2 700 2 173 －127 ＞1 000 －183 －90 (1)表中六种晶体属于离子晶体和共价晶体的分别是哪种？ 提示：AlF3是离子晶体；BN、Si3N4是共价晶体。 (2)CF4、SiF4、BF3三者和AlF3熔点相差较大，原因是什么？ 提示：CF4、SiF4、BF3都是分子晶体，结构相似，分子间作用力相差较小，所以熔点相差较小；AlF3是离子晶体，破坏离子键需要能量多得多，所以熔点相差较大。 (3)BN的熔点高于BF3和Si3N4的原因是什么？ 提示：BN为共价晶体，BF3为分子晶体，共价键强于分子间作用力；BN与Si3N4均为共价晶体，硼原子半径小于硅原子，故B—N键键能大于Si—N键，BN的熔点高于Si3N4。 归纳总结 比较不同晶体熔、沸点的基本思路 首先看物质的状态，一般情况下是固体＞液体＞气体；再看物质所属类型，一般是共价晶体＞离子晶体＞分子晶体(注意：不是绝对的，如氧化镁的熔点大于晶体硅)，结构类型相同时再根据相应规律进行判断。同类晶体熔、沸点比较思路：共价晶体→共价键键能→键长→原子半径；分子晶体→分子间作用力→相对分子质量；离子晶体→ 离子键强弱→离子所带电荷数、离子半径；金属晶体→金属键强弱→金属阳离子所带电荷数、金属阳离子半径。 1.正误判断 (1)分子晶体中的每个分子内一定含有共价键。 提示：×，稀有气体组成的分子晶体没有共价键。 (2)共价晶体中的相邻原子间只存在非极性共价键。 提示：×，共价晶体中的相邻原子间也可存在极性共价键，例如二氧化硅。 (3)离子晶体中可能含有共价键。 提示：√。 (4)金属晶体的熔点和沸点都很高。 提示：×，金属晶体的熔点和沸点有的很高，有的很低。 2.晶体类型 (1)四类典型晶体是　　　　　　、　　　　　　　、　　　　　、　　　　　。 (2)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　　　　，作为离子晶体处理，离子键成分的　　　　，作为共价晶体处理。 (3)Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、P2O5、SO3、Cl2O7七种氧化物中从左到右，离子键成分的百分数越来越小，其中作为离子晶体处理的是　　　　　　　　；作为共价晶体处理的是　　　　　　　　　；作为分子晶体处理的是　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)分子晶体　共价晶体　金属晶体　离子晶体 (2)离子键成分的百分数　百分数大　百分数小 (3)Na2O、MgO　Al2O3、SiO2　P2O5、SO3、Cl2O7 解析：(1)四类典型晶体是分子晶体、共价晶体、金属晶体、离子晶体；(2)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，作为离子晶体处理，离子键成分的百分数小，作为共价晶体处理。 学生用书⬇第66页 1.某化学兴趣小组，在学习分子晶体后，查阅了几种氯化物的熔、沸点，记录如下： NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 PCl5 熔点/℃ 801 712 190 －68 148 沸点/℃ 1 465 1 418 182.7 57 160 根据这些数据分析，下列说法正确的是(　　) A.NaCl、MgCl2、AlCl3均为离子晶体 B.AlCl3、SiCl4、PCl5均为分子晶体 C.MgCl2的化学键中离子键的成分低于SiCl4 D.AlCl3晶体熔化时破坏的作用力为共价键 答案：B 2.(双选)石墨烯是从石墨材料中剥离出来的由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。其结构如图： 下列有关说法正确的是(　　) A.石墨烯中碳原子的杂化方式为sp2杂化 B.石墨烯中平均每个六元碳环含有3个碳原子 C.从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键 D.石墨烯具有导电性 答案：AD 解析：石墨烯是平面结构，碳原子的杂化方式为sp2杂化，故A正确；石墨烯中平均每个六元碳环含有2个碳原子，故B错误；从石墨中剥离石墨烯需要破坏分子间作用力，不破坏化学键，故C错误。 3.氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂；立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如图所示，下列关于这两种晶体的说法正确的是(　　) A.六方相氮化硼与石墨一样可以导电 B.立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大 C.两种晶体均为分子晶体 D.六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间结构为平面三角形 答案：D 4.Ⅰ.现有5种固态物质：四氯化硅、硼、石墨、锑、氖。将符合信息的物质名称和所属晶体类型填在表格中。 编号 信息 物质名称 晶体类型 (1) 熔点：120.5 ℃，沸点：271.5 ℃，易水解 (2) 熔点：630.74 ℃， 沸点：1 750 ℃， 导电 (3) 由分子间作用力结合而成，熔点很低，化学性质稳定 (4) 由共价键结合成空间网状结构的晶体，熔点：2 300 ℃，沸点：2 550 ℃，硬度大 (5) 由范德华力结合成层状结构的晶体，熔点高、能导电，具有滑腻感 Ⅱ.(1)碳化硅(SiC)是一种晶体，具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。下列各种晶体：①晶体硅　②硝酸钾　 ③金刚石　④碳化硅　⑤干冰　⑥冰，它们的熔点由高到低的顺序是　　　　　　　　　　(填序号)。 (2)继C60后，科学家又合成了Si60、N60。请解释如下现象：熔点：Si60＞N60＞C60，而破坏分子所需要的能量：N60＞C60＞Si60，其原因是　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　。 答案：Ⅰ.(1)四氯化硅　分子晶体　(2)锑　金属晶体　(3)氖　分子晶体　(4)硼　共价晶体　(5)石墨　混合型晶体 Ⅱ.(1)③④①②⑥⑤　(2)C60、N60、Si60都是分子晶体，结构相似的分子晶体的相对分子质量越大，分子间作用力(或范德华力)越强，熔化所需的能量越多，故熔点：Si60＞N60＞C60；而破坏分子需断开化学键，元素电负性越强其形成的化学键越稳定，断键时所需能量越多，故破坏分子需要的能量：N60＞C60＞Si60 解析：Ⅰ.共价晶体的熔、沸点大于分子晶体的熔、沸点，共价晶体的硬度大于分子晶体的硬度，金属晶体的熔、沸点及硬度差别较大；共价晶体和分子晶体在固态和熔化时不导电，金属晶体具有良好的导电性；氖化学性质很稳定；石墨是层状结构的混合型晶体，具有滑腻感。 Ⅱ.(1)这些晶体中属于共价晶体的有①③④，属于离子晶体的有②，属于分子晶体的有⑤⑥。一般来说，熔点高低顺序为共价晶体＞离子晶体＞分子晶体。(2)分子晶体的熔点与分子间作用力大小有关，而破坏分子则是破坏分子内的共价键。 学科网（北京）股份有限公司 $