3.3 金属晶体与离子晶体 第1课时（教学课件）化学人教版选择性必修2

第1课时 金属晶体 与离子晶体 人教版选择性必修2 3.3　 金属晶体与离子晶体 第3章 晶体的结构与性质 离子晶体的概念及性质 2 金属晶体的概念及性质 1 知识导航 知识导航 明·学习目标 1.了解分子晶体及离子晶体的概念。 2.熟悉常见的金属晶体及离子晶体。 3.掌握金属晶体及离子晶体的性质。 这是我们生活中常见的金属： 这些金属有什么物理性质呢？ 引·新课导入 金属的物理性质： 具有金属光泽、导电性、导热性、延展性等 那金属为什么会有这些物理通性呢？ 学完本节课，同学们就能回答这个问题了。 引·新课导入 01 金属晶体 金属晶体 金属（除汞外）在常温下都是晶体，称其为金属晶体 在金属晶体中，原子之间以________相互结合 金属键 金属晶体中，除了纯金属，还有大量的_______。 大多数合金是以一种金属为主要组成， 如以铁为主要成分的碳钢、锰钢、不锈钢等， 以铜为主要成分的黄铜、青铜、白铜等。 合金 金属晶体的概念 探·知识奥秘 金属晶体 金属键 金属键：在金属晶体中金属阳离子（由金属原子脱落价电子后形成）与电子气之间强烈的相互作用。 成键本质：金属原子半径大，价电子少，这些价电子容易从金属原子上“脱落”下来，形成遍布整个晶体的“电子气”，被所有原子所共用，成为把所有金属原子维系在一起的作用力，这种作用力称为“金属键”，这种描述金属键本质的简单理论称为“电子气理论”。 探·知识奥秘 金属晶体 “电子气”模拟动画 金属键 探·知识奥秘 金属晶体 金属键 特征： 1.电子气不是专属于某个特定的金属阳离子，而是在整块固态金属中自由移动。 2.金属键既没有方向性，也没有饱和性。 3.金属键的成键粒子是金属阳离子和电子气。 探·知识奥秘 金属晶体 金属键 金属键 金属的物理性质 决定 原子半径 价电子数 原子半径越大，价电子数越少， 金属键越弱，反之，金属键越强 延展性 导电性 导热性 金属光泽 金属键越强，金属的熔沸点越高，硬度越大 熔沸点 探·知识奥秘 金属晶体 用电子气理论解释金属的物理性质 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。而金属在粉末状态时，晶格排列不规则，吸收可见光后反射不出去，所以金属粉末常呈暗灰色或黑色。 金属光泽 铁块 铁粉 探·知识奥秘 金属晶体 用电子气理论解释金属的物理性质 导电性 在金属晶体中，存在许多自由电子，这些电子移动是没有方向的，但是在外加电场的作用下，自由电子就会发生定向移动，形成电流，使金属表现出导电性。 外加电场 探·知识奥秘 金属晶体 用电子气理论解释金属的物理性质 （1）金属晶体具有导电性，但能导电的物质不一定是金属 （2）石墨具有导电性，属于非金属。 还有一大类能导电的有机高分子化合物（如聚乙炔），也不属于金属。 （3）金属导电的粒子是自由电子，导电过程是物理变化。 而电解质溶液导电的粒子是自由移动的阴阳离子，导电过程是化学变化 导电性 探·知识奥秘 金属晶体 用电子气理论解释金属的物理性质 自由电子在运动时与金属阳离子碰撞，引起两者能量的交换。当金属某部分受热时，那个区域里的自由电子能量增加，运动速度加快，通过碰撞，把能量传递给金属阳离子。自由电子与金属阳离子频繁碰撞，把能量从温度高的部分传递到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。 导热性 探·知识奥秘 金属晶体 用电子气理论解释金属的物理性质 当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，而且弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用，所以金属有良好的延展性。 延展性 外力 探·知识奥秘 离子晶体 常见金属晶体的晶胞分析 Cu晶胞 1.一个晶胞中含有多少个Cu原子？ 2.每个Cu原子周围距离最近的原子数是多少？ 12 Cu原子数目=8× +6× =4 探·知识奥秘 离子晶体 常见金属晶体的晶胞分析 K晶胞 1.一个晶胞中含有多少个K原子？ 2.每个K原子周围距离最近的原子数是多少？ 8 K原子数目=8× +1=2 探·知识奥秘 1．下列关于金属键的叙述中不正确的是(　　) A．金属键是金属阳离子和自由电子这两种带异性电荷的微粒间强烈的相互作用，其实质与离子键类似，也是一种电性作用 B．金属键可以看作是许多原子共用许多电子所形成的强烈的相互作用，所以与共价键类似，也有方向性和饱和性 C．金属键是金属阳离子和“自由电子”间的相互作用，金属键无饱和性和方向性 D．构成金属键的“自由电子”在整个金属内部的三维空间中做自由运动 B 析·典型范例 19 C 2．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 析·典型范例 20 C 3．下列关于金属晶体的叙述正确的是(　　) A．温度越高，金属的导电性越强 B．常温下，金属单质都以金属晶体形式存在 C．金属晶体中金属原子紧密堆积,能充分利用空间的原因是金属键没有饱和性和方向性 D．金属阳离子与自由电子之间的强烈作用,在外力作用下会发生断裂，故金属无延展性 析·典型范例 21 02 离子晶体 离子晶体 强碱、活泼金属的氧化物和过氧化物、大多数盐 由阴离子和阳离子相互作用而形成的晶体，叫做离子晶体。 常见的离子晶体 离子晶体的性质 熔沸点较高，硬度较大，难挥发难压缩，水溶液或者熔融状态下导电。 探·知识奥秘 离子晶体 阴阳离子间通过静电作用所形成的强烈的相互作用叫做离子键。 成键粒子 键的本质 静电引力和斥力 离子键没有方向性和饱和性。 一般说来，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，离子晶体的熔、沸点越高，硬度越大。 离子键 探·知识奥秘 离子晶体 常见离子晶体的晶胞分析 NaCl晶胞 每个晶胞含钠离子、氯离子的个数分别是多少？ 钠离子数目=8× +6× =4 氯离子数目=8× +6× =4 探·知识奥秘 离子晶体 常见离子晶体的晶胞分析 每个Na＋周围与之等距且距离最近的Cl－有____个。 6 它们所围成的空间几何构型是 。 正八面体 Na＋ Cl－ NaCl晶胞 探·知识奥秘 离子晶体 常见离子晶体的晶胞分析 NaCl晶胞 每个Na＋周围与之等距且距离最近的Cl－有___个，Na＋有___个。 每个Cl－周围与之等距且距离最近的Na＋有____个，Cl－有____个。 6 12 6 12 Cl－ Na＋ 探·知识奥秘 离子晶体 常见离子晶体的晶胞分析 CsCl晶胞 每个晶胞含铯离子、氯离子的个数： 氯离子数目=8× = 1 铯离子数目=1 探·知识奥秘 离子晶体 常见离子晶体的晶胞分析 每个Cs＋周围与之等距且距离最近的Cl－有____个。 它们所围成的空间几何构型是 。 正六面体 8 CsCl晶胞 探·知识奥秘 离子晶体 常见离子晶体的晶胞分析 CsCl晶胞 每个Cs＋周围与之等距且距离最近的Cl－有___个，Cs＋有___个。 每个Cl－周围与之等距且距离最近的Cs＋有____个，Cl－有____个。 8 6 8 6 探·知识奥秘 C 1．有关离子晶体的下列说法中不正确的是(　　) A．离子晶体在熔融状态时都能导电      B．离子晶体具有较高的熔、沸点，较大的硬度 C．离子晶体中阴、阳离子个数比为1∶1 D．氯化钠溶于水时离子键被破坏 析·典型范例 31 C 2.自然界中的CaF2又称萤石，是一种难溶于水的固体，属于典型的离子晶体。下列一定能说明CaF2是离子晶体的实验是(　　) A．CaF2难溶于水，其水溶液的导电性极弱     B．CaF2的熔、沸点较高，硬度较大 C．CaF2固体不导电，但在熔融状态下可以导电   D．CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小 析·典型范例 32 A 3.下列性质适合于离子晶体的是(　　) ①熔点1 070 ℃，易溶于水，水溶液能导电　 ②熔点10.31 ℃，液态不导电，水溶液能导电　 ③能溶于CS2，熔点112.8 ℃，沸点444.6 ℃　 ④熔点97.81 ℃，质软，导电，密度0.97 g·cm－3 ⑤熔点－218 ℃，难溶于水　 ⑥熔点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，熔点高，固体不导电，熔化时导电 A．①⑧       B．②③⑥       C．①④⑦       D．②⑤ 析·典型范例 33 3.2 金属晶体与离子晶体 第1课时 金属晶体 离子晶体 金属晶体的 概念及性质 常见金属晶体 晶胞分析 离子晶体的 概念及性质 常见离子晶体 晶胞分析 理·核心要点 1.金属晶体和离子晶体是重要的晶体类型。下列关于它们的说法正确的是(　　) 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．在锌晶体中，1个Zn2＋只与2个自由电子存在强烈的相互作用 C．离子晶体中的化学键很难断裂，因此离子晶体具有延展性 D．NaCl晶体的熔点小于MgO晶体的熔点 D 练·技能实战 B 2.铁镁合金的晶胞结构如图所示，请计算晶胞中含有的Fe、Mg原子个数分别为（ ） A．4 4 B．4 8 C．14 4 D．14 8 练·技能实战 D 3．锌与硫所形成化合物晶体的晶胞如图所示。下列判断正确的是（ ） A．该晶体属于分子晶体 B．该晶胞中Zn2+和S2-数目不相等 C． Zn2+周围等距离且最近的S2-为6 D．氧化锌的熔点高于硫化锌 练·技能实战 D 4．科学家通过X射线证明，MgO、CaO、NiO、FeO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似。某同学画出的MgO晶胞结构示意图如下图所示，下列说法错误的是（ ） A．图中的错误的是⑧ B．MgO是优良的耐高温材料，MgO的熔点比CaO的高 C．NiO晶胞中Ni和O周围等距离且最近的O和Ni分别为6、6 D．晶体中与每个O2-距离最近且等距离的O2-有6个 练·技能实战 感谢 您的聆听 THANKS 人教版选择性必修2 EV录屏3.8.4软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $