第9讲 金属晶体与离子晶体-2023-2024学年高二化学精品辅导讲·测·练（人教版2019选择性必修2）

高二化学精品辅导讲·测·练（人教版选择性必修2物质结构与性质） 第9讲 金属晶体与离子晶体 【学习目标】 1．能借助金属晶体和离子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．知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在的。 3．能结合金属晶体和离子晶体的实例描述晶体中微粒排列的周期性规律。 一、金属键与金属晶体 1．金属键 (1)定义：________________和___________之间存在的强烈的相互作用称为金属键。 (2)本质：金属原子脱落下来的________形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把所有的__________维系在一起。这一理论称为“电子气理论”。 (3)成键粒子：_____________和___________。 (4)存在：金属单质或合金。 (5)金属键的强弱和对金属性质的影响 ①金属键的强弱主要取决于金属元素的原子半径和价电子数，原子半径越小，价电子数越多，金属键________；反之，金属键________。 ②金属键越强，金属的熔、沸点________，硬度________。 2．金属晶体 (1)概念：金属阳离子与自由电子(“电子气”)之间通过________形成的晶体叫做金属晶体。 (2)通性：金属晶体有优良的________性、________性和________性。 (3)用“电子气理论”解释金属的性质 ①延展性：当金属收到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，但金属原子的排列方式不变，金属晶体中的化学键没有被破坏，所以金属有良好的延展性。 ②导电性：在外加电场的作用下，金属晶体中的电子气做定向移动形成电流，呈现良好的导电性。 ③导热性：电子气中自由电子在运动时会与金属离子不断发生碰撞，从而引起两者的能量交换。 (4)金属晶体中，除了纯金属，还有大量的合金。 (5)金属晶体有导电性，但能导电的晶体不一定是金属。 【交流讨论】如图是金属晶体内部的电子气理论示意图。电子气理论可以用来解释金属的性质，其中正确的是(　　) A．金属能导电是因为金属阳离子在外加电场作用下定向移动 B．金属能导热是因为自由电子在热的作用下相互碰撞，从而发生热的传导 C．金属具有延展性是因为在外力的作用下，金属中各原子层间会出现相对滑动，但自由电子可以起到润滑剂的作用，使金属不会断裂 D．合金与纯金属相比，由于增加了不同的金属或非金属，使电子数目增多，所以合金的延展性比纯金属强，硬度比纯金属小 【归纳小结】 1．金属键 (1)金属键的特征 金属键无方向性和饱和性。晶体中的电子不专属于某一个或几个特定的金属阳离子，而几乎是均匀地分布在整块晶体中，因此晶体中存在所有金属阳离子与所有自由电子之间“弥漫”的电性作用，这就是金属键，因此金属键没有方向性和饱和性。 (2)金属键的强弱比较 一般来说，金属键的强弱主要取决于金属元素原子的半径和价电子数。原子半径越大，价电子数越少，金属键越弱；原子半径越小，价电子数越多，金属键越强。 2．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。 ①同周期金属单质，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；而铁常温下为固体，熔点很高。 (3)硬度：金属键越强，晶体的硬度越大。 【即学即练1】下列有关金属键的叙述中，错误的是(　　) A．金属键没有饱和性和方向性 B．金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用 C．金属键中的电子属于整块金属 D．金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关 【即学即练2】下列关于金属晶体的叙述正确的是(　　) A．常温下，金属单质都以金属晶体形式存在 B．金属键在一定外力作用下，会因形变而消失 C．钙的熔、沸点低于钾 D．温度越高，金属的导电性越弱 【即学即练3】根据下列晶体的相关性质，判断可能属于金属晶体的是(　　) 选项 晶体的相关性质 A 由分子间作用力结合而成，熔点低 B 固态或熔融态时易导电，熔点在1 000 ℃左右 C 由共价键结合成空间网状结构，熔点高 D 固体不导电，但溶于水或熔融后能导电 二、离子晶体 1．定义： 由________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．常见离子晶体的结构类型 晶体 NaCl CsCl 晶胞 结构特点 1个Na＋周围距离相等且最近的Cl－有_____个；1个Cl