3.3.1 金属晶体　离子晶体 -2023-2024学年高二化学同步教学讲与练（人教版2019选择性必修2）

第三章 晶体结构与性质 第三节 金属晶体与离子晶体 第1课时 金属晶体　离子晶体 课程标准 核心素养目标 1.能辨识常见的金属晶体，能从微观角度分析金属晶体中构成微粒及微粒间作用，并解释金属的物理性质。 2.能辨识常见的离子晶体，能从微观角度理解离子键对离子晶体性质的影响，能从宏观角度解释离子晶体性质的差异。 3.通过对离子晶体模型的认识，理解离子晶体的结构特点，预测其性质。 1．通过学习金属晶体、离子晶体的结构与性质，激发学生探究热情与精神。进一步认识“结构决定物质性质”的客观规律。 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“电子气”，被所有原子所共用，从而把所有的 维系在一起。 (2)成键粒子是 和 。 (3)金属键的强弱和对金属性质的影响 ①金属键的强弱主要决定于金属元素的原子半径和价电子数。原子半径越大、价电子数越 ，金属键越 ；反之，金属键越强。 ②金属键越强，金属的熔、沸点越高，硬度越大。如：熔点最高的金属是 ，硬度最大的金属是 。 2．金属晶体 (1)在金属晶体中，原子间以 相结合。 (2)金属晶体的性质：优良的 、 和 。 (3)金属晶体中，除了纯金属，还有大量的合金。合金的组成和结构非常复杂多样。大多数合金以一种金属为主要组成。 【特别提醒】 （1）金属晶体熔点的变化规律 金属晶体熔点差别较大，一般熔、沸点较高，但有部分熔点较低，如Cs、Hg等。汞在常温下是液体，熔点很低(－38.9 ℃)，而钨的熔点高达3 000 ℃以上。这是由于金属晶体紧密堆积方式、金属离子与自由电子的作用力强度不同。 （2）金属晶体导电与电解质溶液导电的比较 运动的微粒 过程中发生的变化 温度的影响 金属晶体导电 自由电子 物理变化 升温，导电性减弱 电解质溶液导电 阴、阳离子 化学变化 升温，导电性增强 3.金属晶体的常见堆积方式 (1)金属原子在二维空间中排列的两种方式 金属晶体中的原子可看成直径相等的球体。把它们放置在平面上(即二维空间)，可有两种排列方式——a：非密置层，b：密置层(如图所示)。 (2)金属晶体的原子在三维空间里的3种常见堆积方式(图中不同颜色的小球都代表同一种金属原子) 堆积方式 图式 实例 简单立方堆积 钋 体心立方堆积 钠、钾、铬、钼、钨等 面心立方堆积 金、银、铜、铅等 二、离子晶体 1．离子键及其影响因素 (1)概念：阴、阳离子之间通过 形成的化学键。 (2)影响因素：离子所带电荷数 ，离子半径 ，离子键越强。 【特别提醒】离子键没有方向性和饱和性。 2．离子晶体及其物理性质 (1)概念：由 和 相互作用而形成的晶体。 (2)离子晶体的性质 ①熔、沸点较 ，硬度较 。 ②离子晶体不导电，但 或 后能导电。 ③大多数离子晶体能溶于水，难溶于有机溶剂。 3．常见离子晶体的结构 (1)NaCl晶胞 NaCl晶胞如图所示，每个Na＋周围距离最近的Cl－有 个(上、下、左、右、前、后各1个)，构成正八面体，每个Cl－周围距离最近的Na＋有 个，构成正八面体，由此可推知晶体的化学式为NaCl。回答下列问题： ①每个Na＋(Cl－)周围距离相等且最近的Na＋(Cl－)是 个。 ②每个晶胞中实际拥有的Na＋数是 个，Cl－数是 个。 ③若晶胞参数为a pm，则氯化钠晶体的密度为 g·cm－3。 (2)CsCl晶胞 CsCl晶胞如图所示，每个Cs＋周围距离最近的Cl－有 个，每个Cl－周围距离最近的Cs＋有 个，它们均构成正六面体，由此可推知晶体的化学式为CsCl。回答下列问题： ①每个Cs＋(Cl－)周围距离最近的Cs＋(Cl－)有 个，构成正八面体。 ②每个晶胞中实际拥有的Cs＋有 个，Cl－有 个。 ③若晶胞参数为a pm，则氯化铯晶体的密度为 g·cm－3。 探究一　晶体结构的分析与计算 例1.如图为几种晶体或晶胞的示意图： 请回答下列问题： (1)上述晶体中，微粒之间以共价键结合形成的晶体是________。 (2)冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为______________________。 (3)NaCl晶胞与MgO晶胞相同，NaCl晶体的离子键________(填“大于”或“小于”)MgO晶体的离子键，原因是___________________________