内容正文:
金属键与金属晶体 离子晶体
课程标准要求
1.能借助离子晶体和金属晶体等模型认识晶体的结构特点,说明晶体中的微粒及其微粒间的相互作用。
2.能结合离子晶体和金属晶体的实例描述晶体中微粒排列的周期性规律。
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一、金属键与金属晶体
1.金属键
(1)概念:“电子气理论”把金属键描述为金属原子脱落下来的__________形成遍布整块晶体的“________”被所有原子所共用,从而把所有的金属原子维系在一起。
(2)成键粒子:____________和__________。
(3)金属键的强弱与金属的性质
①金属键的强弱主要取决于金属元素的原子半径和价层电子数。原子半径越大、价层电子数越少,金属键越弱;反之,金属键越强。
②金属键越强,金属的熔、沸点______,硬度______。
如:熔点最高的金属是____,硬度最大的金属是____。
价层电子
电子气
金属阳离子
自由电子
越高
越大
钨
铬
2.金属晶体
(1)通过金属阳离子与__________之间的较强作用形成的晶体,叫做金属晶体。
(2)用电子气理论解释金属的物理性质
自由电子
相对滑动
排列方式
电子气
自测
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)金属键可以看作许多原子共用许多电子的相互作用,故也有方向性和饱和性( )
(2)金属晶体的熔点一定比共价晶体低( )
(3)同主族金属元素自上而下,金属单质的熔点逐渐降低,体现金属键逐渐减弱( )
(4)金属晶体除了纯金属还有大量合金( )
×
×
√
√
二、离子晶体
1.离子晶体及其物理性质
(1)概念:由阳离子和________相互作用而形成的晶体。
(2)结构特点
①构成微粒:________和________。
②微粒间的作用力:________。
(3)物理性质
①熔、沸点较____,硬度较____。
②离子晶体不导电,但熔化或溶于水后能______。
③大多数离子晶体能溶于水,难溶于有机溶剂。
阴离子
阳离子
阴离子
离子键
高
大
导电
2.常见的离子晶体
晶体类型 NaCl CsCl
晶胞
晶胞中所
含离子数 Cl-____
Na+____ Cs+____
Cl-____
4
4
1
1
自测
2.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)离子晶体中一定含有金属元素( )
(2)有些离子晶体中除含离子键外还存在共价键( )
(3)离子晶体的熔点一定低于共价晶体的熔点( )
(4)离子晶体受热熔化,破坏化学键,吸收能量,属于化学变化( )
×
√
×
×
一、金属键与金属晶体物理性质的关系
1.金属晶体的性质
(1)金属晶体具有良好的导电性、导热性和延展性。
(2)熔、沸点:金属键越强,熔、沸点越高。
(3)变化规律
①同周期主族元素金属单质,从左到右(如Na、Mg、Al)熔、沸点升高。
②同主族金属单质,从上到下(如碱金属)熔、沸点降低。
③合金的熔、沸点一般比其各成分金属的熔、沸点低。
④金属晶体熔点差别很大,如汞常温下为液体,熔点很低(-38.9 ℃);而铁常温下为固体,熔点很高(1 538 ℃)。
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2.对金属晶体的组成、性质的正确理解
(1)金属单质和合金都属于金属晶体。
(2)金属晶体中含有金属阳离子,但没有阴离子。
(3)金属导电的微粒是自由电子,电解质溶液导电的微粒是自由移动的阳离子和阴离子;前者导电过程中不生成新物质,为物理变化,后者导电过程中有新物质生成,为化学变化。因而,两者导电的本质不同。
(1)有金属光泽的单质不一定是金属单质,如晶体硅、晶体碘也有金属光泽。
(2)金属晶体有导电性,但能导电的物质不一定是金属,如石墨、硅、能导电的有机高分子化合物等。
(3)温度升高,金属阳离子的振动频率和自由电子的无序运动增强,金属导电能力减弱;电解质溶液中,阴、阳离子随溶液温度升高,运动速率加快,导电能力增强。
1.关于金属性质和原因的描述不正确的是( )
A.金属一般具有银白色光泽,是物理性质,与金属键没有关系
B.金属具有良好的导电性,是因为金属晶体中共享了金属原子的价层电子,形成了“电子气”,在外电场的作用下自由电子定向移动便形成了电流
C.金属具有良好的导热性,是因为自由电子通过与金属离子发生碰撞,传递了能量
D.金属晶体具有良好的延展性,是因为金属晶体中的原子层可以滑动而不破坏金属键
A
2.下列物质的熔点依次升高的是( )
A.Mg、Na、K B.Na、Mg、Al
C.Na、Rb、Ca D.铝、铝硅合金
B
二、离子晶体的结构与性质
下面是NaCl、CsCl和CaF2三种离子晶体的晶胞结构:
1.NaCl晶体中,Cl-的配位数是多少?距Na+最近的Cl-形成的几何