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学案:过渡晶体与混合型晶体

发表时间:2026-08-31 16:46

第三章  第三节  第二课时   过渡晶体与混合型晶体

一、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(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,四类晶体都有过渡型。)

如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如表格:


氧化物

Na2O

MgO

Al2O3

SiO2

离子键的百分数/%

62

50

41

33


注:电负性差值越大,离子键的百分数越大

(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     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      。离子键成分的百分数      ,当作      晶体来处理,如Na2O和MgO;离子键成分的百分数      ,当作      晶体,如Al2O3和SiO2。

【思考】①推测P2O5、SO3、Cl2O7化学键中离子键成分的百分数变化趋势。

②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。

二、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、石墨晶体中最小环上平均拥有      个C,     个C-C。12g石墨中含有σ键的数目为       。

3、性质:熔点很    、质      、     (“易”或“难”)导电等。

【思考】请根据石墨的结构特征,解释石墨导电的原因及特点。

由于所有的p轨道          而且          ,使p轨道中的电子可在                    中运动。

4、混合型晶体:像石墨这样的晶体,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(p91)        

     

(1)硅的含氧化合物都以硅氧四面体()作为基本结构单元,如图甲所示,可简化为图乙。硅氧四面体

   通过共用氧原子可形成各种不同的硅酸根离子,如图丙和图丁,则丙的化学式为            。在无限

长链的硅酸根离子中硅氧原子个数比为            。

(2)图戊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__________。

三、晶体类型的比较

【总结1】四种晶体的比较



分子晶体

共价晶体

金属晶体

离子晶体


构成粒子






粒子间的作用






性

质

硬度



有的很大,有的很小



熔、沸点



有的很高,有的很低



溶解性

相似相溶

难溶于常见溶剂

在常见溶剂中____溶

大多数____溶于水


导电、传热性

一般___导电、溶于水后有的导电

一般不具有导电性

电和热的良导体

晶体不导电,水溶液或熔融态导电

物质类别

及举例


部分非金属单质(如卤素、氧气、硫)、所有非金属氢化物(如水、硫化氢、氨)、几乎所有的酸、部分非金属氧化物(如CO2、SO2)绝大多数有机化合物(有机盐除外)

某些单质(如金刚石、硅、晶体硼、锗、灰锡等)、某些非金属化合物(如、SiO2、Si3N4等)

纯金属(如Na、Al、Fe )、合金(如青铜)

金属氧化物(如K2O、Na2O)、强碱(如KOH、NaOH )、绝大部分盐(如NaOH)

注:AlCl3,BeCl2等是分子晶体



【总结2】晶体类型的5种判断方法


1、依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断(见上表)

2、依据物质的分类判断(见上表)

3、依据晶体的熔点判断

4、依据导电性判断

5、依据硬度和机械性能判断

(1)常温下为气态或液态的物质,其晶体应属于分子晶体(Hg、离子体、离子液体等除外)。

(2)石墨属于混合型晶体,因层内原子之间碳碳共价键键长为1.42×10-10m,比金刚石中碳碳共价键的键长(键长为1.54×10-10 m)短,所以熔、沸点高于金刚石。

(3)合金的硬度比成分金属大,熔、沸点比成分金属低。


【总结3】晶体熔沸点高低比较规律:

1、不同晶体类型的熔、沸点高低规律。

(1)先看物质在常温下的状态,一般情况下的熔沸点:固体 > 液体 > 气体

(2)再看物质所属晶体类型,一般为:       晶体 >       晶体 >       晶体。

注意:金属晶体的熔沸点差异较大,有的很高(如钨),有的很低(如汞)。

2、同属分子晶体

(1)若分子间有氢键,则分子间作用力比结构相似的同类晶体大,故熔沸点较高。例如:HF     HI

(2)组成结构相似的分子晶体,一般相对分子质量越    ,分子间作用力越    ,熔沸点越高。

例如:I2     Br2     Cl2     F2。

(3)相对分子质量相同或相近的物质,分子的极性越    ,熔沸点越高。例如:CO____N2。

(4)同分异构体之间一般是支链越    ,熔沸点越低。沸点:正戊烷    异戊烷    新戊烷。

3、同属共价晶体:一般原子半径越____,键长越     ,键能越    ,熔点越高。

例如:金刚石(C—C)       碳化硅(Si—C)       晶体硅(Si—Si)。

4、同属离子晶体:离子所带电荷越    ,离子半径越     ,则离子键越     ,熔点越高。

例如:MgO_____NaCl_____CsCl。

5、同属金属晶体:金属阳离子所带电荷越____,半径越____,金属键越强,熔点越高。

例如:Al    Mg    Na。


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