逍遥学能 2016-05-21 10:17
傍晚，《数字世界报e教育》的夏编辑来电话，说是请教个问题：“氧化铝是离子化合物，还是共价化合物？”
“这不好说，氧化铝有三种晶型——”我当时回道。
“按中学的知识该是啥？”他又问。
“是过渡型的吧，有离子化合物的成分，也有共价化合物的成分。”
“那如果是高考题，该怎么答题？”他追问。
我说：“看题目信息吧，具体问题具体分析。”
他听了很高兴，说：“就是您了，我想请你马上就这个问题写一篇文章，要结合高考的题目来分析。”
原来，K12教学区化学论坛贴了张有意思的帖子，引起了热气腾腾的一场讨论——“氧化铝是离子化合物，还是共价化合物？”最终是公说公有理，婆说婆有理，落了个没结论。敏锐的夏编辑一看是个好话题，便想让我来做个终结版。
我这才明白，自己惹上麻烦啦。可刚应下来，不好打退堂鼓吧。便硬着头皮向K12论坛而来。一看，里边的讨论果然热乎，观点嘛分成了三大门派——
第一门派是“离子门”，他们认定“氧化铝是离子化合物”，人数众多，气势最盛，一副不容置疑的样子，说出了三大理由：
①大多数的金属氧化物均属于离子化合物；
②氧化铝熔融电解制金属铝，可知它熔融时电离出铝离子、氧离子，非离子晶体莫属；
③查书、问老师，都说是“离子化合物”。
此外，还用了一些超过中学知识的理由——电负性的差很大；三方晶系，六方紧密堆积结构等。虽说是一知半解，却可以看出该派人强马壮，弹药充足。
而且，他们更祭出了一招杀手锏——2000年上海高考题的标准答案。
第二门派是“原子门”，人数不多，弹药不足，更有个别人见势不妙，中途叛逃，他们提出的理由是：
①从物理性质看：硬度仅仅次于金刚石，可用作手表的轴承,熔点也非常的高,非原子晶体莫属。
②用了类推的招：NaCl是离子化合物,Na2O是离子化合物：AlCl3是共价化合物Al2O3肯定是共价化合物了。
以上两派争得不可开交之际，“过渡门”的人来了，呵，他们的观点与老夫却有些相似（你们看过前文便知）。主要代表物是江西的“bird”，他的帖子我转摘于下：
氧化铝有多种变体,其中最为人们所熟悉的是α型氧化铝和γ型氧化铝，二者均为白色无定形粉末。自然界存在的刚玉为α型氧化铝,该晶体属于六方紧密堆积构型,氧原子按六方紧密堆积方式排列,6个氧原子围成一个八面体,在整个晶体中有三分之二的八面体孔穴为铝原子所占据。由于这种紧密堆积结构,再加上晶体中铝离子与氧离子之间的吸引力强,晶格能大,所以α型氧化铝的熔点(2288K)和硬度(8.8)都很高。结论是：刚玉属于离子晶体。
γ型氧化铝只在低温条件下存在,强热至1273K可转化为α型氧化铝,γ氧化铝晶体属于立方面心紧密堆积构型,铝原子不规则地排列在由氧原子围成的八面体和四面体孔穴中。还有一种为β型氧化铝,有离子传导能力(允许钠离子通过)
金属铝表面的氧化铝薄膜为氧化铝的另外一种变体。
严格地说,氧化铝属于过渡型化合物,其主要为离子型而含部分共价型。
应该说：这位网友说得蛮完整的，诚如这位网友所言：“氧化铝属于过渡型化合物”，但主要表现为共价性还是离子性呢？却是众说纷纭，并没有形成定论——科学界向来提倡“百花齐放”，这是很正常的现象。其实，铝在地壳中的含量相当高,主要以铝硅酸盐矿石存在，以铝-氧共价键为其特征。这也正是氢氧化铝两性电离的原因。
限于中学知识，这问题很难说清楚。不过，夏编辑盛情相邀，我也只好勉为其难了。还好，我看到许多同学用了“电负性”、“三方晶系”、“密堆积”、“八面体空隙”等术语，知道有许多同学通过化学竞赛学了好多东西，对下面的讲解便觉得有些信心了。
有位“niutao989”网友的说法，不知大家注意到没有——其实共价、离子没有严格的界限,典型的离子晶体CsCl也只有92%的离子成分……；这便是问题的要害，共价键与离子键之间本并没有绝对的区别。我曾看过外国的一些中学课本，里面对化学键的描述与我们的教科书完全不同——书中没有极性键的概念，用“含有30%的离子键成分”等说法来表述。一般把“含有60%以上离子键成分”的化合物称为离子化合物。还有一种理论则从另一角度来阐述这一问题——就是许多网友提到的“离子极化”，这一理论首先把化合物中的不同原子看成离子，然后阴、阳离子之间的互相作用使它们逐渐靠拢，甚至重叠为共价键。所以，离子化合物与共价化合物之间常常是——你中有我，我中有你。
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