选择性必修2 物质结构与性质 · 人教版
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10 金属晶体与离子晶体_第2课时

免费读1263字2024-07-22

  老师:各位同学大家好,我是北京四中化学组的徐晓斌老师。这节课我们继续学习金属晶体与离子晶体。首先我们来看这样一个问题,钠的卤化物和硅的卤化物的熔点,如图所示,第一,判断晶体的类型。第二,解释熔点变化的原因。在前边我们学习了4种常见的晶体,分别是金属晶体、离子晶体、分子晶体和共价晶体。第一个问题,判断晶体的类型。首先我们可以从物质类别的角度来看,一般来讲,金属单质和合金属于金属晶体,比如钾、铜、镁晶体。离子化合物属于离子晶体,比如氯化钠、氯化髓晶体。多数的非金属单质和共价化合物属于分子晶体,比如干冰、碘单质。少数的非金属单质和共价化合物属于共价晶体,比如金刚石、二氧化硅晶体等。

  老师:本题中卤化钠是由活泼的金属和较活泼的非金属组成的离子化合物,属于典型的离子晶体。离子晶体在融化时要克服离子件,因为离子件的强度差异较大,所以离子晶体的熔点差异也较大。而四鲁化硅是由非金属元素组成的共价化合物,可能属于分子晶体,也可能属于共价晶体。

  老师:为了进一步确认它的晶体类型,我们来看熔点,因为共价晶体在熔化时要克服共价键,所以熔点很高。分子晶体在熔化时需要克服分子间作用力或轻键,这两种相互作用比化学件弱,所以分子晶体熔点较低。从图中可以看到,卤化硅的熔点在200度以下,熔点较低,所以卤化硅是分子晶体。

  老师:第二个问题,两类物质的熔点变化规律,离子件的强度与离子所带电荷成正比,与离子半径成反比。从氟化钠到碘化钠,卤素离子半径增大,离子件减弱,晶体的熔点降低。四鲁化硅熔化时克服分子间作用力,因为四鲁化硅的组成和结构相似,相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔点越高。分析完了钠的卤化物和硅的卤化物的熔点变化,再来看氦的卤化物的熔点变化,如图所示,四氟化钛的熔点高于四氯化钛、四锈化钛和四点化钛,而且四氯化碳到四碘化碳熔点依次升高。

  老师:请解释原因,因为肽是金属元素,卤素是非金属元素,很多同学会认为四卤化肽是离子化合物,属于离子晶体,但如果真是这样,随着卤素离子半径的增大,熔点应该降低,显然与实验事实不符合。所以它们不全是离子化合物。因为四氯化肽、四锈化肽、四碘化肽的熔点都较低,而且熔点依次升高,所以推测它们可能是共价化合物,属于分子晶体。因为分子晶体的熔点与分子间作用力有关,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔点越高,正好与四氯化碳到四碘化碳熔点升高相符合。所以我们推测四氟化肽是离子化合物,熔点较高。

  老师:四氯化肽、四锈化肽、四碘化肽是共价化合物,我们的推测是否正确?为什么由金属元素和非金属元素组成的化合物可能是共价化合物。事实上,大多数离子晶体中的化学键具有一定的共价键成分,例如第三周期前几种元素的最高价。氧化物中化学键中离子键的百分数如表所示,氧化钠的离子键的百分数为62%,氧化镁的离子键的百分数为50%,氧化铝的离子件的百分数为41%,二氧化

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