3.3.1 金属晶体 离子晶体-【精讲课】2024-2025学年高二化学同步教学优质课件（人教版2019选择性必修2）

第1课时　金属晶体　离子晶体 第三章 第三节　金属晶体与离子晶体 四川省双流棠湖中学 海棠化学备课组 核心素养学习目标 1.能辨识常见的金属晶体，能从微观角度分析金属晶体中的构成微粒 及微粒间作用，并解释金属的物理性质(重点)。 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(重点)。 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(重、难点)。 【思考交流】除汞外，金属在常温下都是晶体，金属原子如何紧密地堆积在一起的？ 铁 铜 金 钛 铂 汞 金属键 创设情境 (1)什么是金属键？ (2)其成键粒子是什么？ (3)用“电子气”理论解释金属键的形成？ (4)金属键的特征有哪些？ (5)金属键的影响因素有？ (6)金属键对物质性质有哪些影响？ 任务一、金属键与金属晶体 【阅读思考】阅读教材p86，思考以下问题。 原子半径、价电子数 一般而言，r金属原子越小，金属键越强；价电子数越多，金属键越强。 金属键强弱不同，所以金属的性质差异很大。 如钠熔点较低、硬度较小，而钨熔点最高、铬硬度最大。 (1)概念： (2)成键粒子： (3)本质： (4)特征： 任务一、金属键与金属晶体 【概念辨析】1．金属键 金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用。 金属阳离子和自由电子 金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有 原子共用，从而把所有的金属原子维系在一起。 没有方向性及饱和性 (5)影响因素： (6)对物质性质的影响： (1)概念： (2)用电子气理论解释金属的性质 延展性： 受外力各原子层相对滑动，但排列方式不变，电子气起润滑剂作用。 导电性： 电子气在电场中定向移动，电导率随温度升高而降低。 导热性： 电子气中的自由电子在热作用下与原子频繁碰撞，引起两者能量交换。 任务一、金属键与金属晶体 【阅读思考】阅读教材p86，勾画圈点。 【概念辨析】2．金属晶体 金属(除汞外)在常温下都是晶体，称其为金属晶体。结构像很多硬球紧密堆积，原子间以金属键相互结合。 (1)变化规律 熔点差异较大，一般熔点较高，但有部分熔点较低，如Cs、Hg等。 铯 汞 汞——熔点最低 (－38.87 ℃)，钨——熔点最高(3 410 ℃) 任务一、金属键与金属晶体 【归纳总结】3．金属晶体熔点的变化规律 元素 3Li(锂) 11Na(钠) 19K(钾) 37Rb(铷) 55Cs(铯) 熔点/℃ 180.5 97.81 63.65 38.89 28.40 沸点/℃ 1 347 882.9 774 688 678.4 金属键越强，金属晶体的熔、沸点越高，硬度越大。 (3)一般合金的熔点比各组分的熔点低，但硬度比其组分中任一金属的大。 (2)金属键的强弱对金属单质物理性质的影响 任务一、金属键与金属晶体 【归纳总结】3．金属晶体熔点的变化规律 (1) 在二维空间中排列的两种方式 a：非密置层 b：密置层 任务一、金属键与金属晶体 【知识拓展】金属晶体的常见堆积方式 (2) 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种原子) 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 任务一、金属键与金属晶体 【知识拓展】金属晶体的常见堆积方式 1.正误判断 (1)常温下，金属单质都以金属晶体的形式存在 (2)金属阳离子与自由电子之间的强烈作用，在一定外力作用下，不因形变而消失 (3)金属晶体的构成粒子为金属原子 (4)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 (5)金属晶体的熔点一定比分子晶体的高 √ × × × √ 任务一、金属键与金属晶体 【评价训练】 2.下列有关金属的说法正确的是 A.金属原子的核外电子在金属晶体中都是自由电子 B.金属导电的实质是金属阳离子在外电场作用下的定向移动 C.金属原子在化学变化中失去的电子数越多，其还原性越强 D.金属晶体的堆积方式会影响金属的性质 √ 3.可用“自由电子”与金属离子的碰撞中有能量传递来解释的物理性质是 A.金属是热的良导体 B.金属是电的良导体 C.金属有良好的延展性 D.有金属光泽，不透明 √ 任务一、金属键与金属晶体 【评价训练】 12 4.银晶体的晶胞如图所示。设银原子的半径为r，用NA表示阿伏加德罗常数的值，M表示银的摩尔质量。下列说法错误的是 A.银晶体每个晶胞中含有4个银原子 B.配位数是12 C.一个晶胞的体积是 D.晶体的密度是 √ 任务一、金属键与金属晶体 【评价训练】 (1)离子晶体的定义是？ (2)离子晶体中其成键粒子有哪些？ (3)离子晶体的相互作用是？ (4)离子晶体有哪些主要物理性质？ 任务二、离子晶体 【阅读思考】阅读教材p87-88，思考以下问题。 由阳离子和阴离子相互作用形成的晶体。 阴、阳离子，有的还存在电中性分子(如H2O、NH3等)。 如CaCO3、K2SO4、(NH4)2SO4、CuSO4·5H2O、Cu(NH3)4SO4·H2O等。 离子键，可能含共价键，甚至存在氢键 硬度较大，难压缩；熔点和沸点较高； 固体不导电，熔融状态或水溶液中能导电。 (1)定义： (2)成键粒子： (3)相互作用： (4)物理性质： 任务二、离子晶体 【概念辨析】1．离子晶体 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 ，Cl－数是 。 ③若晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA， 则该晶体的密度为 ___________g·cm－3。 每个Na＋周围距离最近的Cl－有 个； 每个Cl－周围距离最近的Na＋有 个； 晶体的化学式为 。 正八面体 6 6 NaCl 正八面体 Na＋ ：12× + 1＝4 Cl－：8× + 6×＝4 12 4 4 1pm = 1×10-10 cm 任务二、离子晶体 【典例分析】(1)NaCl晶体 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； 晶体的化学式为 。 8 8 正六面体 CsCl ①每个晶胞中实际拥有的Cs＋有1个，Cl－有1个。 ②每个Cs＋(Cl－)周围距离最近的Cs＋(Cl－)有 个，构成 。 ③若晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA， 则氯化铯晶体的密度为 ___________g·cm－3。 6 上下、左右、前后 正八面体 任务二、离子晶体 【典例分析】(2)CsCl晶体 1.正误判断 (1)离子晶体一定是离子化合物 (2)离子晶体中只含离子键 (3)含有离子的晶体一定是离子晶体 (4)由金属与非金属形成的晶体，属于离子晶体 (5)离子晶体的熔点一定低于共价晶体的熔点 (6)离子晶体受热熔化，破坏化学键，吸收能量，属于化学变化 √ × × × × × 任务二、离子晶体 【评价训练】 2.下列性质中适合离子晶体的是 ①熔点为1 070 ℃，易溶于水，水溶液能导电 ②熔点为10.31 ℃，液态不导电，水溶液能导电 ③能溶于CS2，熔点为－7.25 ℃，沸点为59.47 ℃ ④熔点为97.81 ℃，质软，导电，密度为0.97 g·cm－3 ⑤熔点为－218 ℃，难溶于水 ⑥熔点为3 900 ℃，硬度很大，不导电 ⑦难溶于水，固体时导电，升温时导电能力减弱 ⑧难溶于水，熔点较高，固体不导电，熔化时导电 A.①⑧　　　　B.②③⑥　　　　C.①④⑦　　　　D.②⑤ √ 任务二、离子晶体 【评价训练】 3.根据CsCl的晶胞结构分析，CsCl晶体中两个距离最近的Cs＋间距离为a，则每个Cs＋周围与其距离为a的Cs＋数目为____；每个Cs＋周围距离相等且次近的Cs＋数目为_____，距离为____；每个Cs＋周围距离相等且第三近的Cs＋数目为____，距离为_____；每个Cs＋周围紧邻且等距的Cl－数目为____。 6 12 8 8 任务二、离子晶体 【评价训练】 本课结束 今日作业 第三章 第三节 第1课时 16eq \r(2)r3 eq \f(\r(2)M,r3NA) eq \f(234,NA·a3×10－30) eq \f(168.5,NA·a3×10－30) eq \r(3)a eq \r(2)a $$