由前面幾個章節已經學到不同的作用力 會影響物體本身的結構且會有不同的性質 分別有離子鍵組成的離子晶體、 金屬鍵組成的金屬晶體、 和主要由共價鍵組成的分子晶體與共價網狀固體 像是日常生活中看到在料理中添加的食鹽、 飲料中的冰塊、家裡的鐵門、 水晶或石英 想一想 還記得它們分別是屬於哪種物質嗎？ 在這個影片裡就讓我們一起來複習離子晶體、 金屬晶體、分子晶體與共價網狀固體的特性 以及比較它們之間的差異吧！ 離子晶體為陰陽離子堆積所構成 陰陽離子間之作用力是離子鍵 而離子鍵是由陰陽離子間的庫侖靜電作用力而形成 所以晶體中 各離子間相互牽絆住的力量即為離子鍵所構成 換句話說 離子鍵愈強則晶體結構愈堅固 金屬晶體中的作用力是金屬鍵 由於金屬鍵是由電子海中的自由電子 與金屬陽離子間的的吸引力所構成 因此在相同堆積模式的情況下 金屬晶體的強度是由金屬鍵所決定 那由非金屬元素原子 所組成的分子化合物之間有什麼作用力呢？ 在單一分子內的原子與原子間 共用價電子而形成的結合力 稱為共價鍵 例如冰塊是由許多的水分子所組成 在單一水分子中 氫原子與氧原子能透過共價鍵結合 而在分子晶體中 分子與分子間不具有化學鍵 而是由分子間作用力所形成 分子間作用力是較弱的作用力 其強度大約僅有化學鍵的十分之一至一百分之一左右 故分子晶體中分子與分子間牽絆住的力量較小 那如果各原子間是以共價鍵相連 且不斷串聯形成的巨大網狀結構 我們就稱為共價網狀固體 如鑽石 由鑽石的結構中我們可以發現 碳原子以共價鍵和周圍的四個碳原子相連 所形成的共價網狀固體 當我們具有架構晶體的一些基本概念後 接下來 我們來看看四種物質的熔點性質： 離子鍵的強度會影響離子晶體的熔點高低 因為離子鍵是由陰陽離子間靜電作用力構成 所以當陰陽離子的半徑和相近 兩離子所帶的電荷量越大時 離子鍵強度就越高 愈不容易被破壞 所以熔點就越高 例如氧化鎂熔點約 2852 ℃ 大於氟化鈉熔點約 993 ℃ 另外當電荷數相同時 離子鍵長越短 離子鍵強度就越高 所以熔點也就越高 例如氟化鈉熔點約 993 ℃ 大於氯化鈉熔點約 801 ℃ 那對於金屬晶體來說 金屬晶體的熔點高低 受金屬鍵強度與堆積模式的影響 同週期元素 隨著價電子數的增加 金屬鍵強度也隨之增加 因此金屬晶體的熔點也越高 同族元素 隨著離子半徑增加 自由電子與金屬陽離子間產生的引力就越弱 金屬鍵強度也隨之減少 因此金屬晶體的熔點也越低 而在分子晶體中由於分子間作用力小 熔化時較容易破壞其結構 因此分子晶體的熔點是此四種物質中最低的 而對於共價網狀固體來說 它的結構為連續延伸的巨大網狀 熔化時需耗費較多能量來破壞它的共價鍵 因此共價網狀固體具有極高的熔點 像是鑽石的熔點高於 3500 ℃ 下列各離子晶體 何者熔點最高？ 接著 我們來看看四種物質的導電性： 當離子晶體為固態時 陰陽離子互相堆積 形成穩定不會自由移動的結構 因此不導電 但若將其加熱成熔融狀態或溶於水中時 由於陰陽離子可自由移動形成自由離子 這時就具有導電性 前面有提到説 在金屬晶體中具有可自由移動的自由電子 所以在金屬通電時 其中的自由電子受到吸引 可快速地在電場兩端移動 因此金屬晶體具有良好的導電性 那由非金屬原子所組成的分子晶體（例如冰） 與共價網狀固體（例如鑽石） 則因不具有自由離子 或自由電子所以沒有導電的性質 但分子化合物中的酸與氨 則因溶於水後可形成自由離子 故溶於水後亦可形成電解質 具有導電性 下列何種物質在熔融態時具有導電性？ 我們接著來討論四種物質延展性的部分 當離子晶體受到外力作用時 會使陰陽離子錯位 使晶體容易斷裂 所以 離子晶體沒有延展性 當金屬受到外力作用時 會使金屬原子容易朝受力方向滑動 因可自由移動的電子能立即移動填補空缺 所以不會破壞裡面的金屬鍵結 使金屬發生形變而不容易斷裂 因此金屬具有良好的延展性 而分子晶體與共價網狀固體原子有一定的排列形狀 因此都不具有延展性的性質 下列有關離子晶體和金屬晶體的敘述何者正確？ 最後我們一起來做個重點整理吧： 離子晶體為陰陽離子堆積所構成 而陰陽離子間的庫侖靜電力形成離子鍵； 離子鍵越強 熔點越高 而離子鍵的強度與電荷乘積成正比、 與離子間的距離成反比； 離子晶體在固體時不導電 但熔融態或溶於水時可導電； 離子晶體不具有延展性 金屬晶體中的作用力是金屬鍵 在相同的堆積模式下 金屬鍵越強 熔點越高； 金屬通電時 自由電子受到吸引會往電場兩端移動 因此具有良好的導電性； 金屬受外力作用時 自由電子可移動填補空缺 不會破壞金屬鍵結 因此具有良好的延展性 分子晶體間無化學鍵連結 而是由分子間作用力所形成； 因分子間作用力小 容易受到破壞 因此熔點是四種物質中最低的； 分子晶體不具有導電性及延展性 共價網狀固體是原子間以共價鍵相連 且不斷串聯形成的巨大網狀結構 其熔點極高 但不具有導電性及延展性 還記得在影片一開始 提到在日常生活中常見的物質嗎？ 它們分別是屬於哪一種物質呢？ 食鹽為離子晶體； 飲料中的冰塊為分子晶體； 鐵門為金屬晶體； 而水晶或石英則為共價網狀固體喔！ 同學 學過這個單元後 你能舉例出生活中常見的物質嗎？ 歡迎留言與我們分享 下次見