1、第三章 晶体结构与性质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、晶体类型的比较学习导航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。教学过程一、过渡晶体与混合型晶体1过渡晶体(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。(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
2、理的是Na2O、MgO；作为共价晶体处理的是Al2O3、SiO2；作为分子晶体处理的是P2O5、SO3、Cl2O7。2混合型晶体石墨(1)结构特点层状结构同层内，碳原子采用sp2杂化，以共价键相结合形成平面六元并环结构。所有碳原子的p轨道平行且相互重叠，p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动。层与层之间以范德华力相结合。(2)晶体类型石墨晶体中，既有共价键，又有金属键和范德华力，属于混合型晶体。(3)物理性质：导电性，导热性，润滑性。二、晶体类型的比较1四种晶体的比较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
3、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、半径小的离子键强金属原子的价电子数多、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
4、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。大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硼、晶体硅等外)、气态氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。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。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
5、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至很低温度；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(主要是酸和非金属氢化物)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。课时训练1下列物质中不是晶体的是A金刚石B食盐C玻璃D干冰2晶体的性质与晶体类型密切相关，下列关
6、于晶体的描述不正确的是A结构相似的共价晶体，原子半径越小，晶体的硬度和熔沸点越高B某无色晶体能溶于水，质硬而脆，熔点为801，熔化状态下能导电，则该晶体可能为离子晶体C易溶于CS2，液态时不导电，水溶液能导电的晶体为分子晶体D含有阳离子的晶体不一定是金属晶体，金属晶体都具有较高的熔点、良好的导电性和延展性3下列性质适合于分子晶体的是A熔点1070，易溶于水，水溶液导电B熔点2853，液态不导电，水溶液也不导电C能溶于CS2，熔点112.8，沸点444.6D熔点97.81，质软导电，密度为0.97 gcm-34下面的排序不正确的是A沸点的高低：乙醇丙烷B硬度由大到小：金刚石碳化硅晶体硅C熔点由高
7、到低：NaMgAlD晶格能由大到小：NaFNaClNaBrNaI5下列各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是SiO2与CO2NH4Cl与NaOHO2与N2晶体氖与白磷NaCl与AlCl3C3N4(硬度大，熔点高)与SiCABCD6科学家在20时，将水置于足够强的电场中，水分子瞬间凝固成“暖冰”，对“暖冰”与其它物质比较正确的是A与Na2O晶体类型相同B与SiO2晶体类型相同C与 H2S化学键类型不相同D与普通的冰化学性质相同7下列叙述不正确的是A元素C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体B硬度：晶体硅OC sp2、sp3 低于 r(Mg2+)r(Ca2+)，晶格能MgO大于CaO
8、，故MgCO3更易分解为MgO 【详解】(1) 基态镁原子核外有12个电子，则核外电子的运动状态有12种，电子占据的最高能层M层中的3s能级，能量最高的电子占据的轨道呈球形。根据对角线规则，Mg的一些化学性质与元素Li相似。(2) 同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，氮元素原子2p轨道为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素的，C、N、O三种非金属元素的第一电离能由大到小顺序是 。(3) 叶绿素分子中连接双键的氮原子价层电子对个数是4，连接3个单键的氮原子价层电子对个数是3，根据价层电子对互斥理论知，N原子的杂化类型是sp2、sp3。(4) 碳酸盐的热分解本质
9、是金属阳离子结合酸根离子中的氧离子，Mg2+的离子半径小于Ca2+的，Mg2+对氧离子的吸引作用比Ca2+的强，故MgCO3需要较少的外界能量来分解，故热分解温度：MgCO3低于CaCO3 。也就是说：原因是r(Mg2+)r(Ca2+)，晶格能MgO大于CaO，故MgCO3更易分解为MgO。10原子 分子 2 2 12 4 8 【详解】(1)金刚石的碳原子间靠共价键相结合而形成了空间网状结构，所以金刚石属于原子晶体；C60中构成微粒是C60分子，分子之间是分子间作用力，所以属于分子晶体；(2)在金刚石中每个C原子形成四个共价键，但每个共价键为两个C原子共用，所以1mol金刚石中含有的C-C键数目为2NA；(3)石墨层状结构中，每个碳原子被三个正六边形共用，所以平均每个正六边形占有的碳原子数为；(4)CO2分子位于立方体的顶点和面心上，以顶点上的CO2分子为例，与它距离最近的CO2分子分布在与该顶点相连的12个面的面心上，所以CO2分子晶体中，每个CO2分子周围有12个与之紧邻且等距的CO2分子；CO2分子位于立方体的顶点和面心上，则含有CO2分子的个数为；(5)由晶胞结构图可知，CsCl晶体中每个Cl-周围紧邻且等距的Cs+数目为8。
