3.3.3 过渡晶体与混合晶体 课件(共18张PPT) 2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 3.3.3 过渡晶体与混合晶体 课件(共18张PPT) 2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-03-01 08:12:17 | ||
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文档简介
(共18张PPT)
课时3
过渡晶体与混合晶体
第三节 金属晶体与离子晶体
学习目标
CONTENT
达标任务一、过渡晶体
达标任务二、混合型晶体
氧化物 Na2O MgO Al2O3 SiO2
离子键的 百分数/% 62 50 41 33
第三周期元素的氧化物中，化学键中离子键成分的百分数
化学键既不是纯粹的离子键，也不是纯粹的共价键
P2O5 SO2 Cl2O7
既不是纯粹的离子晶体，也不是纯粹的共价晶体
当作离子晶体处理
当作共价晶体处理
离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体
分子晶体
离子键成分的百分数更小
共价键不再贯穿整个晶体
达标任务一、过渡晶体
Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、P2O5、 SO3、Cl2O
电负性逐渐增强，与氧元素的电负性的差值逐渐减小
离子晶体→共价晶体→分子晶体
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
离子键成分高
共价键成分高
《迷人的材料》
金刚石和石墨哪个更有可能恒久远？
达标任务二、混合型晶体
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？
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
【思考与讨论】
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，形成平面六元并环结构，层内的碳原子的核间距为142 pm，层间距离为335 pm。层与层之间靠 维系。
达标任务二、混合型晶体
sp2
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
由于所有同层碳原子p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）。
石墨碳原子与碳碳键个数比为2︰3.
金刚石中碳原子与碳碳键（σ键）个数比为1︰2.
质量相同的金刚石与石墨，
两者碳原子的个数比为1︰1
两者碳碳键（σ键）的个数比为4︰3
达标任务二、混合型晶体
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键长的原因：______________________________________________________________________________________________________ ____________。
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________。
＞
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
【达标训练】
3
3
2
2
2∶3
【达标训练】
2.判断正误
（1）含金属阳离子的晶体一定是离子晶体 （ ）
（2）有阳离子的晶体中一定存在阴离子 （ ）
（3）离子晶体中一定含有金属元素 （ ）
（4）由金属元素和非金属元素组成的晶体一定是离子晶体 （ ）
（5）离子晶体的熔点一定低于共价晶体 （ ）
（6）共价晶体的熔点一定比金属晶体的高 ( )
（7）分子晶体的熔点一定比金属晶体的低 ( )
（8）离子晶体中除含有离子键外，还可能含有共价键 （ ）
【达标训练】
2.判断正误
（9）固态不导电,熔融态导电的是离子晶体 （ ）
（10）组成元素电负性差大于1.7的一般是离子晶体 （ ）
（11）分子晶体不导电，溶于水后能导电 （ ）
（12）由金属元素和非金属元素组成的晶体一定是离子晶体 （ ）
（13）离子晶体一定是电解质 （ ）
（14）石墨是非金属单质，不能导电 ( )
（15）分子晶体不导电，熔融状态下能导电 ( )
（16）离子晶体中除含有离子键外，还可能含有共价键 （ ）
3.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%
4.下列说法错误的是( )
A.离子晶体在熔化状态下能导电
B.在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子
C.共价晶体中一定有非极性共价键
D.分子晶体中不一定含有共价键
B
【达标训练】
C
5.下列关于晶体的说法一定正确的是( )
A.分子晶体中都存在共价键
B.CaTiO3晶体(如图所示)中每个Ti4+和12个O2-相紧邻
C.SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合
D.金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高
B
【课堂练习】
判断物质熔沸点高低的思路
第一步，判断物质的聚集态，熔沸点：固态＞液态＞气态
第二步，若为固态，则判断晶体类型，一般来说：共价晶体>离子晶体>分子晶体
第三步，晶体类型相同时：
离子晶体，阴阳离子电荷数越多，半径越小，熔沸点越高；
共价晶体原子半径越小，键长越短，键能越大，熔沸点越高；
金属晶体，金属原子半径越小，价电子数越多，则熔沸点越高。
若是分子晶体，若分子间有氢键，则有氢键且氢键数量多的晶体熔沸点更高；若分子内有氢键，则晶体熔沸点更高。
若是分子晶体，若没有氢键，当组成和结构相似的时候，相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高。当相对分子质量相差很小时，分子极性越大，范德华力越大，熔沸点越高。
其他：有机物中同系物，碳原子个数越多，熔沸点越高；
有机物中同分异构体，支链越多，熔沸点越低。
6、判断大小
(1)晶体熔点:CF4、CCl4、CBr4、CI4
(2)硬度:金刚石、晶体硅、碳化硅
(3)熔点:Mg、Na、Al
(4)熔点:NaCl、NaI、NaF、NaBr
(5)熔点:NaCl、SiO2、CO2
(6)熔沸点：正丁烷、异丁烷
【课堂练习】
7．下列说法错误的是( )
A．卤族元素的氢化物中HF的沸点最高，是由于HF分子间存在氢键
B．邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低
C．H2O的沸点比HF的沸点高，是由于水中氢键的键能大
D．氨气极易溶于水与氨气分子和水分子间形成氢键有关
C [HF分子间存在氢键，故沸点相对较高，A项正确；能形成分子间氢键的物质熔、沸点较高，邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键，对羟基苯甲醛易形成分子间氢键，所以邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低，B项正确；H2O分子中的O可与周围H2O分子中的两个H原子形成两个氢键，而HF分子中的F原子只能形成一个氢键，氢键越多，沸点越高，所以H2O的沸点高，C项错误；氨气分子和水分子间形成氢键，导致氨气极易溶于水，D项正确。]
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了，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了骨架结白。部分Si被Al取代则得到铝硅酸盐。
知识拓展、硅酸盐
晶体颗粒小于200nm时，晶粒越小，金属铅的熔点越低。因此，我们通常说纯物质有固定的熔点，但当纯物质晶体的颗粒小于200nm(或者250 nm）时，其熔点会发生变化。
纳米晶体为什么会有不同于大块晶体的特性呢
主要原因是晶体的表面积增大。
知识拓展、纳米晶体
纳米晶体是晶体颗粒尺寸在纳米（10-9m)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。例如，金属铅的晶粒大小与熔点的关系
课时3
过渡晶体与混合晶体
第三节 金属晶体与离子晶体
学习目标
CONTENT
达标任务一、过渡晶体
达标任务二、混合型晶体
氧化物 Na2O MgO Al2O3 SiO2
离子键的 百分数/% 62 50 41 33
第三周期元素的氧化物中，化学键中离子键成分的百分数
化学键既不是纯粹的离子键，也不是纯粹的共价键
P2O5 SO2 Cl2O7
既不是纯粹的离子晶体，也不是纯粹的共价晶体
当作离子晶体处理
当作共价晶体处理
离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体
分子晶体
离子键成分的百分数更小
共价键不再贯穿整个晶体
达标任务一、过渡晶体
Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、P2O5、 SO3、Cl2O
电负性逐渐增强，与氧元素的电负性的差值逐渐减小
离子晶体→共价晶体→分子晶体
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
离子键成分高
共价键成分高
《迷人的材料》
金刚石和石墨哪个更有可能恒久远？
达标任务二、混合型晶体
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？
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
【思考与讨论】
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，形成平面六元并环结构，层内的碳原子的核间距为142 pm，层间距离为335 pm。层与层之间靠 维系。
达标任务二、混合型晶体
sp2
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
由于所有同层碳原子p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）。
石墨碳原子与碳碳键个数比为2︰3.
金刚石中碳原子与碳碳键（σ键）个数比为1︰2.
质量相同的金刚石与石墨，
两者碳原子的个数比为1︰1
两者碳碳键（σ键）的个数比为4︰3
达标任务二、混合型晶体
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键长的原因：______________________________________________________________________________________________________ ____________。
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________。
＞
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
【达标训练】
3
3
2
2
2∶3
【达标训练】
2.判断正误
（1）含金属阳离子的晶体一定是离子晶体 （ ）
（2）有阳离子的晶体中一定存在阴离子 （ ）
（3）离子晶体中一定含有金属元素 （ ）
（4）由金属元素和非金属元素组成的晶体一定是离子晶体 （ ）
（5）离子晶体的熔点一定低于共价晶体 （ ）
（6）共价晶体的熔点一定比金属晶体的高 ( )
（7）分子晶体的熔点一定比金属晶体的低 ( )
（8）离子晶体中除含有离子键外，还可能含有共价键 （ ）
【达标训练】
2.判断正误
（9）固态不导电,熔融态导电的是离子晶体 （ ）
（10）组成元素电负性差大于1.7的一般是离子晶体 （ ）
（11）分子晶体不导电，溶于水后能导电 （ ）
（12）由金属元素和非金属元素组成的晶体一定是离子晶体 （ ）
（13）离子晶体一定是电解质 （ ）
（14）石墨是非金属单质，不能导电 ( )
（15）分子晶体不导电，熔融状态下能导电 ( )
（16）离子晶体中除含有离子键外，还可能含有共价键 （ ）
3.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%
4.下列说法错误的是( )
A.离子晶体在熔化状态下能导电
B.在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子
C.共价晶体中一定有非极性共价键
D.分子晶体中不一定含有共价键
B
【达标训练】
C
5.下列关于晶体的说法一定正确的是( )
A.分子晶体中都存在共价键
B.CaTiO3晶体(如图所示)中每个Ti4+和12个O2-相紧邻
C.SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合
D.金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高
B
【课堂练习】
判断物质熔沸点高低的思路
第一步，判断物质的聚集态，熔沸点：固态＞液态＞气态
第二步，若为固态，则判断晶体类型，一般来说：共价晶体>离子晶体>分子晶体
第三步，晶体类型相同时：
离子晶体，阴阳离子电荷数越多，半径越小，熔沸点越高；
共价晶体原子半径越小，键长越短，键能越大，熔沸点越高；
金属晶体，金属原子半径越小，价电子数越多，则熔沸点越高。
若是分子晶体，若分子间有氢键，则有氢键且氢键数量多的晶体熔沸点更高；若分子内有氢键，则晶体熔沸点更高。
若是分子晶体，若没有氢键，当组成和结构相似的时候，相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高。当相对分子质量相差很小时，分子极性越大，范德华力越大，熔沸点越高。
其他：有机物中同系物，碳原子个数越多，熔沸点越高；
有机物中同分异构体，支链越多，熔沸点越低。
6、判断大小
(1)晶体熔点:CF4、CCl4、CBr4、CI4
(2)硬度:金刚石、晶体硅、碳化硅
(3)熔点:Mg、Na、Al
(4)熔点:NaCl、NaI、NaF、NaBr
(5)熔点:NaCl、SiO2、CO2
(6)熔沸点：正丁烷、异丁烷
【课堂练习】
7．下列说法错误的是( )
A．卤族元素的氢化物中HF的沸点最高，是由于HF分子间存在氢键
B．邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低
C．H2O的沸点比HF的沸点高，是由于水中氢键的键能大
D．氨气极易溶于水与氨气分子和水分子间形成氢键有关
C [HF分子间存在氢键，故沸点相对较高，A项正确；能形成分子间氢键的物质熔、沸点较高，邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键，对羟基苯甲醛易形成分子间氢键，所以邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低，B项正确；H2O分子中的O可与周围H2O分子中的两个H原子形成两个氢键，而HF分子中的F原子只能形成一个氢键，氢键越多，沸点越高，所以H2O的沸点高，C项错误；氨气分子和水分子间形成氢键，导致氨气极易溶于水，D项正确。]
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了，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了骨架结白。部分Si被Al取代则得到铝硅酸盐。
知识拓展、硅酸盐
晶体颗粒小于200nm时，晶粒越小，金属铅的熔点越低。因此，我们通常说纯物质有固定的熔点，但当纯物质晶体的颗粒小于200nm(或者250 nm）时，其熔点会发生变化。
纳米晶体为什么会有不同于大块晶体的特性呢
主要原因是晶体的表面积增大。
知识拓展、纳米晶体
纳米晶体是晶体颗粒尺寸在纳米（10-9m)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。例如，金属铅的晶粒大小与熔点的关系