化学选择性必修2第三节 金属晶体与离子晶体评课ppt课件

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第三节　金属晶体与离子晶体
第2课时　过渡晶体与混合型晶体　晶体类型的比较
 1．从化学键变化上认识过渡晶体，理解纯粹的典型晶体在自然界中是不多的。2．从结构和性质上认识典型的混合型晶体——石墨。3．了解晶体类型的比较与判断方法。
1．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：介于典型晶体之间的晶体。①几种氧化物的化学键中离子键成分的百分数
一、过渡晶体与混合型晶体
从上表可知，表中的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过渡晶体。②偏向离子晶体的过渡晶体在许多性质上与纯粹的离子晶体接近，因而通常当作离子晶体来处理，如_______________等。同样，偏向共价晶体的过渡晶体则当作共价晶体来处理，如__________________、__________________等。
2．混合型晶体(1)晶体模型
石墨结构中未参与杂化的p轨道
(2)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______________________________。②层与层之间靠__________________维系。③石墨的二维结构内，每个碳原子的配位数为3，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。(3)晶体类型：石墨晶体中，既有共价键，又有金属键和范德华力，属于__________________。(4)性质：熔点____________、质软、_________导电等。
1.纯粹的典型晶体是没有的。(　 　)2．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。(　 　)3．四类晶体都有过渡型。(　 　)4．石墨的二维结构内，每个碳原子的配位数为3。(　 　)5．石墨的导电只能沿石墨平面的方向进行。(　 　)6．石墨晶体层与层之间距离较大，所以石墨的熔点不高。(　 　)
1.石墨晶体中，层内C—C的键长为142 pm，而金刚石中C—C的键长为154 pm，回答下列问题。(1)熔点：石墨______(填“>”“<”或“＝”)金刚石。(2)石墨中C—C的键长小于金刚石中C—C的键长的原因：______________________________________________________________________________________________________________________。
金刚石中只存在C—C间的σ键，而石墨中层内的C—C间不仅存在σ键，还存在π键，电子层重叠程度大，所以C—C间的键长短
2．石墨晶体中，每个C原子参与______个C—C和______个六元环的形成，而每个键被______个C原子共用，故每一个六元环平均占有______个C原子，C原子数与C—C数之比为____________。3．石墨为什么具有良好的导电性？提示：由于碳原子的p轨道相互平行且相互重叠，p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动，所以石墨具有导电性。
1.下列关于过渡晶体的说法正确的是(　 　)A．石墨属于过渡晶体B．SiO2属于过渡晶体，但当作共价晶体来处理C．绝大多数含有离子键的晶体都是典型的离子晶体D．Na2O晶体中离子键的百分数为100%
解析：石墨为混合晶体，只含一种物质，不属于过渡晶体，故A错误；SiO2属于过渡晶体，但性质上更偏向共价晶体，故当作共价晶体来处理，故B正确；大多数含有离子键的晶体不是典型的离子晶体，而是过渡晶体，故C错误；金属性越强，氧化物中离子键的百分数越大，电负性相差越大，离子键百分数越大，与电负性有关，Na2O晶体中离子键的百分数是62%，故D错误。故选B。
2．下列说法错误的是(　 　)A．气态和液态物质都是由分子构成的B．超分子的重要特征是分子识别和自组装C．大多数晶体都是四种典型晶体之间的过渡晶体D．石墨晶体中既有共价键和范德华力又有类似金属的导电性属于混合型晶体
解析：常温下汞为液态，由汞原子构成，A错误；超分子通常是指由两种或两种以上分子依靠分子间相互作用结合在一起，组成复杂的、有组织的聚集体，超分子的重要特征是分子识别和自组装，B正确；四类典型晶体分别是分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体等，但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，C正确；石墨为层状结构，层内C原子间以共价键结合成六边形，层与层之间为范德华力，是一种混合型的晶体，D正确。故选A。
3．下列说法不正确的是(　 　)A．Na2O中离子键的百分数为62%，则Na2O不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体B．Na2O通常当作离子晶体来处理，因为Na2O是偏向离子晶体的过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近C．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D．分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型
解析：Na2O中离子键的百分数为62%，说明还存在共价键，则Na2O不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体，故A正确；离子键与共价键的区别在于形成化学键的两元素电负性差值，差值大为离子键，差值小为共价键，Na2O通常当作离子晶体来处理，因为Na2O是偏向离子晶体的过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近，故B正确；Al2O3、SiO2均是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理，故C错误；根据微粒间存在的作用力分析，分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型，故D正确。故选C。
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_____________________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①活泼金属的____________(如_______________、MgO等)、_________[如KOH、 Ba(OH)2等]和绝大多数的_________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)、_____________________、_____________________(除SiO2外)、几乎所有的酸、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_________单质(除汞外)与_________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，但晶体硅能导电；分子晶体为非导体，而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。
1.下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是(　 　)A．金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅B．MgO>H2O>O2>Br2C．对羟基苯甲酸>邻羟基苯甲酸D．金刚石>生铁>纯铁>钠
解析：原子半径Si>C>O，共价晶体组成元素的原子半径越小，共价键键能越大，熔、沸点越高，则熔、沸点从高到低的顺序为金刚石>碳化硅>二氧化硅>晶体硅，故A错误；离子晶体的熔、沸点大于分子晶体，水中含有氢键，其熔、沸点比氧气、溴的大，溴常温下为液体，其溶、沸点高于氧气，则熔、沸点从高到低的顺序为MgO>H2O>Br2>O2，故B错误；对羟基苯甲酸能形成分子间氢键，邻羟基苯甲酸能形成分子内氢键，所以熔、沸点：对羟基苯甲酸>邻羟基苯甲酸，故C正确；共价晶体的熔、沸点一般大于金属晶体，合金的熔、沸点比纯金属的低，则熔、沸点从高到低的顺序为金刚石>纯铁>生铁>钠，故D错误。
2．下列判断正确的是(　 　)A．因为共价键有饱和性和方向性，所以共价晶体不遵循“紧密堆积”原理B．稳定性按HF、HCl、HBr、HI逐渐减弱，根本原因是分子间作用力逐渐减小C．晶体中一定存在化学键，金属晶体熔点一定很高D．固体SiO2一定是晶体
解析：密堆积原理适用于没有方向性的金属键、离子键和分子间作用力相互作用形成的金属晶体、离子晶体和分子晶体，而不适合于具有方向性和饱和性的共价键所形成的共价晶体，以及由氢键所形成的分子晶体，故A正确；根据F、Cl、Br、I的非金属性递减，可推出HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，与分子间作用力无关，故B错误；晶体中可能不含化学键，如稀有气体形成的晶体，金属晶体熔点有的很高，如钨，有的很低，如常温下呈液态的汞，故C错误；SiO2存在形态有结晶形和无定形两大类，所以SiO2也有非晶态的，故D错误。故选A。
3．下列叙述正确的是(　 　)A．分子晶体中的每个分子内一定含有共价键B．共价晶体中的相邻原子间只存在非极性共价键C．离子晶体中可能含有共价键D．金属晶体的熔点和沸点都很高解析：由单原子形成的分子晶体不含共价键，如稀有气体，故A错误；共价晶体指原子晶体，其相邻原子间也可能是极性共价键，如SiC，故B错误；离子晶体中一定含有离子键，可能含有共价键，故C正确；金属晶体的熔沸点不一定都很高，如K、Na等，故D错误。故选C。
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，如氧化铝的熔点大于晶体硅)，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．下列关于晶体的叙述正确的是(　 　)A．分子晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高B．石墨为混合型晶体，层内碳原子以共价键相连，熔点高C．大多数晶体都是纯粹的晶体，如氧化铝就是典型的共价晶体D．某晶体溶于水后，可电离出自由移动的离子，该晶体一定是离子晶体
解析：分子晶体中，共价键的键能越大，该物质的稳定性越强，而分子间的作用力越大，熔、沸点越高，所以不能根据键能的大小判断分子晶体的熔、沸点高低，A项错误；石墨层内碳原子通过共价键连接，熔化时需破坏共价键，导致熔点高，B项正确；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，氧化铝是偏向共价晶体的过渡晶体，C项错误；某些共价化合物溶于水后也可电离出自由移动的离子，如HCl等，D项错误。故选B。
2．下列数据对应物质的熔点，据此作出的下列判断中错误的是(　 　)
A.Al2O3晶体可能属于共价晶体B．表中只有AlCl3和BCl3可能是分子晶体C．同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体D．AlF3晶体可能属于离子晶体
解析：由表中数据可知：AlCl3、BCl3、CO2是共价化合物且可能均是分子晶体；SiO2是共价晶体；Al2O3的熔点较高，可能属于共价晶体；AlF3的熔点在离子晶体的范畴，可能属于离子晶体。
3．石墨晶体是层状结构(如图)。以下有关石墨晶体的说法正确的一组是(　 　)①石墨中存在两种作用力　②石墨是混合型晶体　③石墨中的C为sp2杂化　④石墨中碳原子数和C—C数目之比为12　⑤石墨和金刚石的硬度相同　⑥石墨层内导电性和层间导电性不同A．①②③④⑤⑥ B．①②③⑤C．②③⑥ D．①②③④
解析：①不正确，石墨中存在三种作用力，分别是范德华力、共价键、类似金属键的作用力；②③正确；④不正确，石墨中碳原子数和C—C数目之比为23；⑤不正确，石墨质软，金刚石的硬度大；⑥正确。
4．下列各组物质的晶体类型相同的是(　 　)A．SO2、晶态SiO2、P2O5B．PCl3、CO2、H2SO4C．SiC、H2O、NH3D．HF、CO2、Si解析：晶态SiO2、SiC、Si均为共价晶体，其他均为分子晶体。