3.3.1金属晶体与离子晶体 课件 2024-2025学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第三节 金属晶体与离子晶体 第1课时 第三章 晶体结构与性质 1 1.知道金属键的特点,能利用金属键、电子气理论解释金属的一些物理性质。 2.借助离子晶体模型认识离子晶体的结构和性质。能利用离子键的有关理论解释离子晶体的物理性质。 学习目标 趣味实验 “铁树开花” 1.定义： 一、金属晶体 金属阳离子和电子 金属键 构成微粒 金属晶体 微粒间的作用力 2.常见的金属晶体： 金属单质（除汞）和合金 金属光泽、延展性、导电性、导热性、熔沸点及硬度相差较大 3.金属晶体的物理性质： 一、金属晶体 （1）描述金属键本质的最简单理论——电子气理论 把金属键描述为金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共有，从而把所有金属原子维系在一起。 （2）能带理论 4.金属键的本质： 5.金属键的影响因素 一、金属晶体 原子半径 价电子数 金属键 金属的物理性质 决定 延展性 导电性 导热性 金属光泽 ...... 熔沸点 原子半径越小，价电子数越多， 金属键越强。 金属键越强，金属的熔、沸点越高，硬度越大 6.用电子气理论解释金属的物理性质 一、金属晶体 （1）延展性： 外力 在金属离子间的电子可以起到类似轴承中滚珠的润滑剂作用。 当金属晶体受外力作用时，晶体中各原子层就会发生相对滑动。 6.用电子气理论解释金属的物理性质 一、金属晶体 （2）导热性： 当金属晶体的某一端在受热时，其附近内部的自由电子做剧烈的无序运动，从而与金属阳离子发生碰撞。在碰撞过程中，引起两者能量上的交换，能量高的自由电子将自己的能量传递给金属阳离子。 6.用电子气理论解释金属的物理性质 一、金属晶体 金属晶体内部到处移动的自由电子，在电场作用下，改作定向移动，从而形成了电流。 外加电场 （3）导电性： 6.用电子气理论解释金属的物理性质 一、金属晶体 由于金属内部原子以最紧密堆积状态排列，且存在自由电子，所以当光线照射到金属表面时，自由电子可以吸收所有频率的光并很快放出，使金属不透明且具有金属光泽。 （4）金属光泽： 下列生活中的问题，不能用金属键知识解释的是（ ） A.用铁制品做炊具 B.用金属铝制成导线 C.用铂金做首饰 D.铁易生锈 D 对点训练 对点训练 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 B 情境引入 盐焗鸡，由客家人迁徙途中用盐包裹的“盐煨咸鸡”演变而来，其中鸡熟了盐却没化掉。但是做菜时加一抔水盐却溶解了。 1.定义： 二、离子晶体 由阴离子和阳离子相互作用而形成的晶体 离子键（可能含有共价键） 强碱、活泼金属的氧化物和过氧化物、大多数盐 一般熔沸点较高，硬度较大，不导电，但水溶液或熔融状态能导电。 阴、阳离子 构成微粒： 相互作用： 离子晶体 2.常见的离子晶体： 3.离子晶体的性质： 均为离子化合物 下列有关离子化合物的说法正确的是 ( ) A、离子化合物中一定含有金属元素，含金属元素的化合物一定是离子化合物 B、离子键只存在于离子化合物中，离子化合物中一定含有离子键 C、离子化合物中不可能含有共价键 D、离子化合物受热熔化破坏化学键，吸收热量,属于化学变化 B 对点训练 4.典型的离子晶体 二、离子晶体 ——NaCl Cl− Na+ ① Na＋ 位于 和 共有 个 ② Cl－ 位于 和 ，共有 个 Na+：Cl-=1:1 化学式为NaCl 顶点 面心 棱上 体心 4 4 【注意】 离子晶体的化学式是阴阳离子个数的最简比，不含分子。 二、离子晶体 ③ 每个Na＋周围与之距离最近且等距离的Cl－有 个，Na＋有 个。 ④每个Cl－周围与之距离最近且等距离的Na＋有___个，Cl－有____个。 6 12 6 12 Na+的配位数为： ；Cl-的配位数为： 。 6 6 配位数:是指一个离子周围距离最近且相等的异种离子个数。 4.典型的离子晶体 ——NaCl 二、离子晶体 ① Cs＋ 位于 或 共有 个 ② Cl－ 位于 或 ，共有 个 Cs＋：Cl-=1:1 化学式为CsCl 顶点 体心 顶点 体心 1 1 Cl− Cs+ Cs+的配位数为： ；Cl-的配位数为： 。 8 8 4.典型的离子晶体 ——CsCl 1. 粒子位置： 2. 晶胞中的离子数： 3. Ca2+、F-离子配位数比： Ca2+位于顶点和面心 F-位于立方体内 Ca2+ F- 个Ca2+， 个F- Ca2+ F- F- 配位数： 8 : 4 Ca2+配位数： 8 4 8 4 二、离子晶体 4.典型的离子晶体 ——CaF2 以上讨论了 NaCl 和 CsCl 等离子晶体，实际上，大量离子晶体的阴离子或阳离子不是单原子离子，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，在这些离子晶体中还存在共价键、氢键等。 晶体中也存在范德华力，只是当能量份额很低时不提及。贯穿整个晶体的主要作用力仍是阴、阳离子之间的作用力。 补充说明 首先看物质的状态，一般情况下是固体>液体>气体； 再看物质所属晶体类型，一般是共价晶体>离子晶体>分子晶体 (特例：氧化铝的熔点大于晶体硅)， 最后利用同种类型晶体的熔、沸点高低的判断方法进行判断。 总结：比较不同晶体熔、沸点的基本思路 三、晶体熔沸点的比较 对点训练 战 MgO、Cs2O、CaO、BaO四种离子晶体熔点的高低顺序是(　 　) A.MgO>Cs2O>BaO>CaO B.MgO>CaO>BaO>Cs2O C.CaO>BaO>MgO>Cs2O D.CaO>BaO>Cs2O>MgO B 用“>”或“<”填空: (1)晶体熔点:CF4　　 CCl4      CBr4　    CI4 (2)硬度:金刚石　   碳化硅　   晶体硅 (3)熔点:Na　　    Mg　　    Al (4)熔点:NaF　    NaCl　　  NaBr　   NaI (5)熔点:SiO2　    NaCl　　    CO2 < < 　 < >　 > <　 <　 >　 >　 >　 >　 > 对点训练 课堂小结 1.下列有关晶体的叙述中，错误的是( )。 A.干冰晶体中，每个CO₂周围紧邻12个CO₂ B.氯化钠晶体中，每个Na+周围紧邻且距离相等的Na+共有6个 C.氯化铯晶体中，每个Cs周围紧邻8个Cl- D.金刚石为三维骨架结构，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子 教材P102 2 B 课堂检测 课堂检测 C 课堂检测 3.高温下，超氧化钾晶体(KO2)呈立方体结构。如下图为超氧化钾晶体的一个晶胞。则下列有关说法正确的是（ ） A．KO2中只存在离子键 B．超氧化钾的化学式为KO2， 每个晶胞含有1个K＋和1个O2－ C．晶体中与每个K＋距离最近的O2－有6个 D．晶体中，所有原子之间都以离子键相结合 C 本课已结束，记得复习及完成课后作业哦~ Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 2．根据表中给出物质的熔点数据(AlCl3沸点为260 ℃)，判断下列说法错误的是(　　) 晶体 NaCl MgO SiCl4 AlCl3 晶体硼 熔点/℃ 801 2 852 －70 180 2 500 A．MgO中的离子键比NaCl中的离子键强 B．SiCl4晶体是分子晶体 C．AlCl3晶体是离子晶体 D．晶体硼是共价晶体 $$