内容正文:
创设情境
共价晶体 分子晶体 离子晶体 金属晶体
但是,晶体类型之间存在绝对的界限吗?
第三章 晶体结构与性质
第三节 金属晶体与离子晶体
第3课时 过渡晶体、混合晶体
长岭县第二中学 王佳凤
高中化学选择性必修第二册
探·过渡晶体
分析下表中数据,如何理解化学键的组成?如何理解晶体类型?
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
介于离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体
离子晶体
共价晶体
探·过渡晶体
思考:Na2O、MgO、Al2O3 、SiO2化学键中离子键成分为何逐渐减少?
因为各个元素与氧元素的电负性差值逐渐减小。
请推测P2O5、SO3、Cl2O7的离子键成分变化趋势?
百分数小于33,且逐渐减少
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
探·混合晶体
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
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?
探·混合晶体
石墨晶体二维平面结构
sp2杂化
平面六元并环结构
sp3杂化
金刚石晶体结构
对比金刚石和石墨的结构
探·混合晶体
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
每个六元环含有的碳________
每个六元环含有的碳碳键数________
每个碳原子的配位数是________
2
3
3
1.层内
C-C共价键的键长很短,键能很大,石墨有较高熔点
探·混合晶体
石墨的层状结构
层与层之间靠
范德华力维系
层与层之间易于断开而滑动,
石墨质地较软,
常用作润滑剂。
碳原子的
核间距
层间
距离
分子晶体
1.层间
探·混合晶体
石墨结构中未参与杂化p轨道
未参与杂化p轨道,且有一个电子。
p轨道中的电子能在整个碳原子平面运动,因此石墨有类似金属晶体的导电性,且导电性只能沿石墨平面的方向。
层与层距离较远。
金属晶体
探·混合晶体
石墨晶体内既有共价键,又有类似金属键的离域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
探·混合晶体
石墨的熔点、稳定性均比金刚石高。
石墨中C为SP2杂化,形成σ键和大π键,使得键长更短,键能更大。熔点与稳定性较高。
石墨与金刚石熔点、稳定性的关系?
探·混合晶体
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?
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
主要原因是晶体的比表面积增大。
3.3 金属晶体与离子晶体
第2课时
过渡型晶体
混合型晶体
过渡型晶体的概念
过渡型晶体的判断
混合型晶体的概念
石墨晶体分析
理·核心要点
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