3.3 金属晶体与离子晶体 第1课时（教学设计）化学人教版选择性必修2

第3节 金属晶体与离子晶体 第1课时 金属晶体与离子晶体 一、知识目标 1. 了解金属晶体和离子晶体的概念，熟悉常见的金属晶体和离子晶体。 1. 掌握金属键和离子键的概念、本质、特征，理解其对金属晶体和离子晶体性质的影响。 1. 学会运用电子气理论解释金属的物理性质，掌握常见金属晶体和离子晶体的晶胞分析方法。 二、素养目标 1. 宏观辨识与微观探析：能从宏观上认识金属晶体和离子晶体的性质，从微观上理解金属键和离子键的本质，建立结构决定性质的化学观念。 1. 证据推理与模型认知：通过对金属晶体和离子晶体结构模型的分析，理解其结构特点，培养逻辑推理和空间想象能力。 1. 科学探究与创新意识：通过对金属晶体和离子晶体性质的探究，培养科学探究能力和创新思维。 一、教学重点 金属晶体和离子晶体的概念、性质，金属键和离子键的本质，常见金属晶体和离子晶体的晶胞分析。 二、教学难点 电子气理论对金属物理性质的解释，离子晶体中离子键的强弱与晶体性质的关系，晶胞中粒子数目的计算。 本节教学内容出自人教版选择性必修2《物质结构与性质》第三章第三节《金属晶体与离子晶体》第1课时。这部分内容是在学生学习了分子晶体等相关知识的基础上，对晶体结构与性质的进一步深入探究，是晶体知识体系的重要组成部分，在教材中起到承上启下的作用。 按照课程标准要求，本节着重介绍金属晶体和离子晶体的概念、性质以及常见晶胞的分析。教材首先通过生活中常见金属的物理性质引入，引导学生思考金属具有这些通性的原因，进而引出金属晶体和金属键的概念。通过电子气理论解释金属的物理性质，帮助学生理解金属晶体的本质。接着对常见金属晶体的晶胞进行分析，培养学生的空间想象能力和逻辑思维能力。在离子晶体部分，教材介绍了常见的离子晶体及其性质，分析了离子键的本质和特点，以及常见离子晶体的晶胞结构。通过典型范例和技能实战，让学生巩固所学知识，提高应用能力。 教学对象是高二学生，他们已经具备了一定的化学基础知识和学习能力，在之前的学习中对晶体的概念有了初步了解，掌握了分子晶体的相关知识，这为本节课的学习奠定了基础。 然而，学生在思维上还存在一定的局限性。金属晶体和离子晶体的概念较为抽象，学生理解起来可能会有一定困难，尤其是金属键和离子键的本质以及用电子气理论解释金属的物理性质等内容，需要教师通过形象的比喻和实例进行引导。在晶胞分析方面，学生的空间想象能力和逻辑推理能力还有待提高，对于晶胞中原子或离子个数的计算以及周围原子或离子的位置关系等问题，可能会感到困惑。 此外，学生在学习过程中可能会出现理论与实际联系不紧密的情况，教师需要引导学生将所学知识应用到实际问题中，提高学生解决问题的能力。同时，要关注学生的个体差异，对于学习困难的学生给予更多的指导和帮助，激发学生的学习兴趣，让学生积极主动地参与到课堂学习中来。 教学环节一 课堂导入 【展示生活金属图片】同学们，先来看老师给大家展示的这些图片，有金光闪闪的金项链、银质的餐具、铜质的电线，还有铁制的桥梁等等。这些都是我们生活中常见的金属制品，大家能说一说在日常生活里，还接触过哪些金属制品，它们又有什么用途吗？（给学生时间思考和发言，鼓励他们分享生活中金属的应用，如铝合金门窗、不锈钢厨具等） 【提出问题引发思考】大家说得都很对，金属在我们生活中无处不在。我们都知道金属具有金属光泽、导电性、导热性和延展性等物理性质。就拿铜质电线来说，它能导电让各种电器正常工作；铁锅能导热可以用来烹饪美食；铝箔有良好的延展性可以做成各种形状。那大家有没有想过，金属为什么会有这些物理通性呢？是什么内在的结构和作用力让金属具备了这些独特的性质呢？ 【引入科技实例】其实，金属的这些特性在现代科技中也有着至关重要的应用。比如在航空航天领域，铝合金由于其质轻、强度高的特点，被广泛应用于飞机的制造；在电子科技领域，高纯度的铜用于制造高性能的芯片线路，以确保电子信号的快速传输。这些应用都和金属的物理性质密切相关。学完今天这节课，我们就能深入了解金属具有这些物理通性的原因了。 【设计意图】 1. 激发学生兴趣：通过展示生活中常见的金属制品图片，让学生分享自己的生活经验，能够迅速拉近化学知识与学生生活的距离，激发学生的表达欲望和对本节课的学习兴趣，使学生积极主动地参与到课堂讨论中来。 1. 联系生活与科技：从生活中常见的金属应用过渡到现代科技领域的应用实例，让学生认识到金属的物理性质在不同领域的重要作用，拓宽学生的视野，让学生明白化学知识在推动科技进步中的关键地位，增强学生对化学学科的认同感。 1. 引发思考，导入新课：提出关于金属物理通性原因的问题，引发学生的好奇心和求知欲，自然地过渡到本节课关于金属晶体的学习，让学生明确学习方向，带着问题去探索新知识，提高学习的主动性和积极性。 教学任务一 金属晶体 活动一 金属晶体的概念 【引入】展示生活中常见的金属图片，提问：“这些金属有什么物理性质呢？”引导学生回顾金属具有金属光泽、导电性、导热性、延展性等物理性质，进一步提问“金属为什么会有这些物理通性呢？”从而引出本节课关于金属晶体的内容。 【师生活动】 教师：讲解金属（除汞外）在常温下都是晶体，称其为金属晶体。在金属晶体中，原子之间以金属键相互结合，同时介绍金属晶体中除了纯金属，还有大量的合金，并举例说明常见的合金，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。 学生：认真听讲，理解金属晶体和合金的概念。 【设计意图】通过生活中常见的金属引入，让学生将已有的生活经验与新知识联系起来，激发学生的学习兴趣，自然地引出金属晶体的概念。 【对应训练1】下列关于金属晶体的说法正确的是（ ） A. 金属晶体都是固态的 B. 金属晶体中只存在金属原子 C. 合金属于金属晶体 D. 金属晶体中不存在离子 【答案】C 【解析】汞在常温下是液态，A选项错误；金属晶体中存在金属阳离子和自由电子，B、D选项错误；合金是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的混合物，属于金属晶体，C选项正确。 【对应训练2】下列物质属于金属晶体的是（ ） A. 金刚石 B. 氯化钠 C. 铜 D. 干冰 【答案】C 【解析】金刚石是原子晶体，A选项错误；氯化钠是离子晶体，B选项错误；铜是金属晶体，C选项正确；干冰是分子晶体，D选项错误。 活动二 金属键 【引入】提出问题：“金属晶体中金属原子是如何结合在一起的呢？”引导学生思考金属键的存在。 【师生活动】 教师：详细讲解金属键的概念，即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。介绍“电子气理论”，说明金属原子半径大，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。展示“电子气”模拟动画，帮助学生理解。同时讲解金属键的特征，如电子气在整块固态金属中自由移动，金属键既没有方向性，也没有饱和性，成键粒子是金属阳离子和电子气。 学生：观看动画，认真听讲，理解金属键的概念、本质和特征。 【设计意图】通过问题引导，激发学生的探究欲望，利用动画展示帮助学生直观地理解抽象的“电子气理论”，加深对金属键的理解。 【对应训练1】下列关于金属键的叙述中，错误的是（ ） A. 金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈相互作用 B. 金属键没有方向性和饱和性 C. 金属键中的电子属于整块金属 D. 金属键是金属原子之间的相互作用 【答案】D 【解析】金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈相互作用，A选项正确；金属键没有方向性和饱和性，B选项正确；金属键中的电子属于整块金属，形成“电子气”，C选项正确；金属键不是金属原子之间的相互作用，而是金属阳离子和自由电子之间的相互作用，D选项错误。 【对应训练2】下列关于金属键与金属性质关系的描述中，不正确的是（ ） A. 金属键越强，金属的熔沸点越高 B. 金属键越强，金属的硬度越大 C. 金属键越强，金属的导电性越好 D. 原子半径越大，价电子数越少，金属键越弱 【答案】C 【解析】金属键越强，金属原子间的作用力越大，金属的熔沸点越高，硬度越大，A、B选项正确；金属的导电性与自由电子的移动有关，与金属键的强弱没有直接关系，C选项错误；原子半径越大，价电子数越少，金属阳离子对自由电子的吸引力越小，金属键越弱，D选项正确。 活动三 用电子气理论解释金属的物理性质 【引入】提问：“前面我们学习了金属的物理性质和金属键，那么如何用电子气理论来解释金属的这些物理性质呢？” 【师生活动】 教师： · 讲解金属光泽：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，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。展示铁块和铁粉的图片进行对比说明。 · 讲解导电性：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。强调金属导电的粒子是自由电子，导电过程是物理变化，与电解质溶液导电的区别（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），并举例说明能导电的物质不一定是金属，如石墨和一些有机高分子化合物。 · 讲解导热性：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。 · 讲解延展性：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。 学生：认真听讲，结合教师的讲解和举例，理解用电子气理论解释金属物理性质的原理。 【设计意图】通过详细讲解和举例，让学生深入理解电子气理论与金属物理性质之间的关系，培养学生用理论解释实际现象的能力。 【对应训练1】下列关于金属物理性质原因的描述中，错误的是（ ） A. 金属具有金属光泽是因为自由电子吸收并放出可见光 B. 金属具有导电性是因为在外加电场作用下自由电子定向移动 C. 金属具有导热性是因为自由电子与金属阳离子碰撞传递能量 D. 金属具有延展性是因为金属原子之间容易发生相对滑动 【答案】D 【解析】金属具有金属光泽是因为自由电子吸收并放出可见光，A选项正确；金属具有导电性是因为在外加电场作用下自由电子定向移动形成电流，B选项正确；金属具有导热性是因为自由电子与金属阳离子碰撞传递能量，C选项正确；金属具有延展性是因为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，使金属不会断裂，而不是金属原子之间容易发生相对滑动，D选项错误。 【对应训练2】下列能说明金属具有导电性的事实是（ ） A. 金属具有金属光泽 B. 金属能导热 C. 金属在电场中能形成电流 D. 金属具有延展性 【答案】C 【解析】金属具有金属光泽与自由电子吸收和放出可见光有关，A选项错误；金属能导热是因为自由电子与金属阳离子碰撞传递能量，B选项错误；金属在电场中能形成电流，说明金属具有导电性，C选项正确；金属具有延展性是因为电子气的润滑作用，D选项错误。 活动四 常见金属晶体的晶胞分析 【引入】提出问题：“金属晶体在微观结构上是如何排列的呢？我们可以通过分析常见金属晶体的晶胞来了解。” 【师生活动】 教师：以晶胞和晶胞为例，讲解晶胞中原子数目的计算方法。对于晶胞，说明一个晶胞中原子数目为，并解释每个原子周围距离最近的原子数是。对于晶胞，说明一个晶胞中原子数目为，每个原子周围距离最近的原子数是。 学生：认真听讲，学习晶胞中原子数目的计算方法和分析每个原子周围最近原子数的方法。 【设计意图】通过具体的晶胞分析，让学生掌握晶胞中原子数目的计算方法，加深对金属晶体微观结构的理解。 【对应训练1】某金属晶体的晶胞结构为面心立方最密堆积，该晶胞中金属原子的数目为（ ） A. 1 B. 2 C. 4 D. 8 【答案】C 【解析】面心立方最密堆积的晶胞中，顶点的原子被个晶胞共用，每个顶点原子贡献，面心的原子被个晶胞共用，每个面心原子贡献，所以原子数目为，C选项正确。 【对应训练2】已知某金属晶体的晶胞中，每个原子周围距离最近的原子数为，则该晶胞可能是（ ） A. 简单立方堆积 B. 体心立方堆积 C. 面心立方最密堆积 D. 六方最密堆积 【答案】B 【解析】简单立方堆积中每个原子周围距离最近的原子数为，A选项错误；体心立方堆积中每个原子周围距离最近的原子数为，B选项正确；面心立方最密堆积和六方最密堆积中每个原子周围距离最近的原子数为，C、D选项错误。 教学任务二 离子晶体 活动一 离子晶体的概念和性质 【引入】展示一些常见的盐、强碱等物质的图片，提问：“这些物质在微观结构上形成的晶体有什么特点呢？”从而引出离子晶体的内容。 【师生活动】 教师：讲解离子晶体的概念，即由阴离子和阳离子相互作用而形成的晶体，叫做离子晶体。列举常见的离子晶体，如强碱、活泼金属的氧化物和过氧化物、大多数盐。介绍离子晶体的性质，如熔沸点较高，硬度较大，难挥发难压缩，水溶液或者熔融状态下导电。 学生：认真听讲，理解离子晶体的概念和性质。 【设计意图】通过展示常见物质图片，引导学生关注物质的微观结构，自然地引出离子晶体的概念和性质。 【对应训练1】下列物质属于离子晶体的是（ ） A. 干冰 B. 金刚石 C. 氯化钠 D. 冰 【答案】C 【解析】干冰和冰是分子晶体，A、D选项错误；金刚石是原子晶体，B选项错误；氯化钠是由钠离子和氯离子通过离子键形成的离子晶体，C选项正确。 【对应训练2】下列关于离子晶体性质的描述中，正确的是（ ） A. 离子晶体的熔沸点较低 B. 离子晶体的硬度较小 C. 离子晶体易挥发 D. 离子晶体在水溶液或熔融状态下能导电 【答案】D 【解析】离子晶体熔沸点较高，硬度较大，难挥发难压缩，A、B、C选项错误；离子晶体在水溶液或熔融状态下能电离出自由移动的阴阳离子，从而导电，D选项正确。 活动二 离子键 【引入】提出问题：“离子晶体中阴离子和阳离子是如何结合在一起的呢？”引导学生思考离子键的存在。 【师生活动】 教师：讲解离子键的概念，即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。说明成键粒子是阴离子和阳离子，键的本质是静电引力和斥力，离子键没有方向性和饱和性。强调一般说来，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。 学生：认真听讲，理解离子键的概念、本质和影响因素。 【设计意图】通过问题引导，让学生深入探究离子晶体中离子的结合方式，理解离子键的相关知识。 【对应训练1】下列关于离子键的说法中，正确的是（ ） A. 离子键是阴阳离子间的静电引力 B. 离子键没有方向性和饱和性 C. 离子键的强弱只与离子电荷数有关 D. 离子键只存在于离子晶体中 【答案】B 【解析】离子键是阴阳离子间的静电引力和斥力的平衡，A选项错误；离子键没有方向性和饱和性，B选项正确；离子键的强弱与阴、阳离子的电荷数和离子半径都有关，C选项错误；离子键不仅存在于离子晶体中，在一些离子化合物的溶液中也存在离子键的作用，D选项错误。 【对应训练2】下列离子晶体中，离子键最强的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】离子键的强弱与阴、阳离子的电荷数和离子半径有关，电荷数越多，离子半径越小，离子键越强。中镁离子和氧离子的电荷数都为，且离子半径相对较小，所以离子键最强，B选项正确。 活动三 常见离子晶体的晶胞分析 【引入】提问：“离子晶体在微观结构上的晶胞是怎样的呢？我们来分析常见的离子晶体晶胞。” 【师生活动】 教师： · 以晶胞为例，讲解晶胞中钠离子和氯离子数目的计算方法，钠离子数目为，氯离子数目也为。说明每个周围与之等距且距离最近的有个，它们所围成的空间几何构型是正八面体，每个周围与之等距且距离最近的有个，每个周围与之等距且距离最近的有个，有个。 · 以晶胞为例，说明每个晶胞含铯离子数目为，氯离子数目为，每个周围与之等距且距离最近的有个，它们所围成的空间几何构型是正六面体。 学生：认真听讲，学习离子晶体晶胞中离子数目的计算方法和分析离子周围最近离子数的方法。 【设计意图】通过具体的离子晶体晶胞分析，让学生掌握离子晶体晶胞的结构特点和离子数目的计算方法，加深对离子晶体微观结构的理解。 【对应训练1】在晶胞中，每个周围距离最近且等距离的所围成的空间几何构型为（ ） A. 正四面体 B. 正六面体 C. 正八面体 D. 立方体 【答案】C 【解析】在晶胞中，每个周围距离最近且等距离的有个，它们所围成的空间几何构型是正八面体，C选项正确。 【对应训练2】某离子晶体的晶胞结构如图所示，其中离子位于顶点，离子位于面心，则该晶胞中、离子的个数比为（ ） A. 1:1 B. 1:2 C. 1:3 D. 2:3 【答案】C 【解析】离子位于顶点，每个顶点的离子被个晶胞共用，所以离子的个数为；离子位于面心，每个面心的离子被个晶胞共用，所以离子的个数为，则该晶胞中、离子的个数比为，C选项正确。 第三节 金属晶体与离子晶体 第1课时 金属晶体与离子晶体 一、金属晶体 1. 概念 · 金属晶体：金属（除汞外）在常温下都是晶体，原子间以金属键结合 · 合金 1. 金属键 · 定义：金属阳离子与电子气间强烈相互作用 · 成键本质：电子气理论 · 特征：无方向性和饱和性 · 影响因素：原子半径、价电子数 1. 金属的物理性质及解释 · 金属光泽 · 导电性 · 导热性 · 延展性 1. 常见金属晶体晶胞分析 · Cu晶胞 · K晶胞 二、离子晶体 1. 概念 · 离子晶体：阴离子和阳离子相互作用形成的晶体 · 常见离子晶体 1. 离子键 · 定义：阴阳离子间静电作用 · 成键粒子：阴阳离子 · 键的本质：静电引力和斥力 · 特征：无方向性和饱和性 · 影响因素：离子电荷数、离子半径 1. 离子晶体的性质 · 熔沸点较高，硬度较大 · 难挥发难压缩 · 水溶液或熔融态导电 1. 常见离子晶体晶胞分析 · NaCl晶胞 · CsCl晶胞 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 【答案】B 【解析】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，都是电性作用，A选项正确；金属键没有方向性和饱和性，而共价键有方向性和饱和性，B选项错误；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，C选项正确；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，D选项正确。 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 【答案】C 【解析】金属能导电是因为自由电子在外加电场作用下定向移动，而不是金属阳离子，A选项错误；金属能导热是因为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，把能量从温度高的部分传递到温度低的部分，而不是自由电子相互碰撞，B选项错误；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，C选项正确；合金与纯金属相比，由于增加了不同的金属或非金属，原子层之间的相对滑动变得困难，所以合金的延展性比纯金属弱，硬度比纯金属大，D选项错误。 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 【答案】C 【解析】温度越高，金属原子的热运动越剧烈，自由电子的移动受到的阻碍越大，金属的导电性越弱，A选项错误；常温下，汞是液态金属，不是以金属晶体形式存在，B选项错误；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，C选项正确；金属阳离子与自由电子之间的强烈作用，在外力作用下，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，使金属具有良好的延展性，D选项错误。 4．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 【答案】C 【解析】离子晶体在熔融状态下能电离出自由移动的阴阳离子，所以都能导电，A选项正确；离子晶体中阴阳离子间通过离子键结合，离子键较强，所以离子晶体具有较高的熔、沸点，较大的硬度，B选项正确；离子晶体中阴、阳离子个数比不一定为1∶1 ，如CaF₂中Ca²⁺和F⁻的个数比为1∶2，C选项错误；氯化钠溶于水时，在水分子的作用下，钠离子和氯离子之间的离子键被破坏，D选项正确。 1. 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 【答案】C 【解析】难溶于水，水溶液导电性极弱不能说明CaF₂是离子晶体，因为有些分子晶体也难溶于水且水溶液导电性弱，A选项错误；熔、沸点较高，硬度较大也不能确定CaF₂是离子晶体，一些原子晶体也有这些性质，B选项错误；离子晶体在固体时不导电，但在熔融状态下能电离出自由移动的阴阳离子而导电，所以CaF₂固体不导电，但在熔融状态下可以导电，一定能说明CaF₂是离子晶体，C选项正确；在有机溶剂中的溶解度极小不能说明CaF₂是离子晶体，D选项错误。 1. 下列性质适合于离子晶体的是(　　) ①熔点1 070 °C，易溶于水，水溶液能导电　 ②熔点10.31 °C，液态不导电，水溶液能导电　 ③能溶于CS₂，熔点112.8 °C，沸点444.6 °C　 ④熔点97.81 °C，质软，导电，密度0.97 g·cm⁻³ ⑤熔点－218 °C，难溶于水　 ⑥熔点3 900 °C，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 【答案】A 【解析】①熔点1 070 °C，易溶于水，水溶液能导电，符合离子晶体的特点，离子晶体熔沸点较高，在水溶液中能电离出离子而导电，①正确；②熔点10.31 °C，液态不导电，水溶液能导电，这是分子晶体的特点，②错误；③能溶于CS₂，熔点112.8 °C，沸点444.6 °C，这是分子晶体的特点，③错误；④熔点97.81 °C，质软，导电，密度0.97 g·cm⁻³，这是金属晶体的特点，④错误；⑤熔点－218 °C，难溶于水，这是分子晶体的特点，⑤错误；⑥熔点3 900 °C，硬度很大，不导电，这可能是原子晶体的特点，⑥错误；⑦难溶于水，固体时导电，升温时导电能力减弱，这是金属晶体的特点，⑦错误；⑧难溶于水，熔点高，固体不导电，熔化时导电，符合离子晶体的特点，⑧正确。所以答案选A。 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 【答案】D 【解析】金属能导电是因为自由电子在外加电场作用下定向移动，而不是金属阳离子，A选项错误；在锌晶体中，一个Zn²⁺与多个自由电子存在强烈的相互作用，B选项错误；离子晶体中的化学键在受到外力作用时容易断裂，所以离子晶体没有延展性，C选项错误；MgO中离子所带电荷数比NaCl中离子所带电荷数多，离子半径比NaCl中离子半径小，所以MgO的离子键更强，熔点更高，即NaCl晶体的熔点小于MgO晶体的熔点，D选项正确。 1. 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 【答案】B 【解析】根据晶胞结构，Fe原子位于顶点和面心，顶点的原子被8个晶胞共用，面心的原子被2个晶胞共用，所以Fe原子个数为(8+6=4)；Mg原子位于体内，全部属于该晶胞，所以Mg原子个数为8。答案选B。 1. 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 【答案】D 【解析】根据晶胞结构可知，该晶体是由离子构成的，属于离子晶体，A选项错误；通过计算可知该晶胞中Zn²⁺和S²⁻数目相等，B选项错误；Zn²⁺周围等距离且最近的S²⁻为4，C选项错误；氧离子半径比硫离子半径小，所以氧化锌中离子键更强，熔点更高，即氧化锌的熔点高于硫化锌，D选项正确。 1. 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 【答案】D 【解析】根据晶胞结构，图中⑧的位置不符合晶体结构规律，A选项正确；Mg²⁺半径比Ca²⁺半径小，所以MgO中离子键更强，熔点更高，MgO是优良的耐高温材料，B选项正确；由于MgO、CaO、NiO、FeO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似，所以NiO晶胞中Ni和O周围等距离且最近的O和Ni分别为6、6，C选项正确；晶体中与每个O²⁻距离最近且等距离的O²⁻有12个，D选项错误。 在本节课的教学中，通过生活中常见金属的物理性质引入，激发了学生的学习兴趣。在讲解金属晶体和离子晶体的概念、性质及晶胞分析时，借助动画和实例，帮助学生理解抽象的知识。但在教学过程中，也发现了一些问题。部分学生对晶胞分析的计算掌握不够扎实，可能是由于空间想象能力不足。在今后的教学中，可以多利用模型、多媒体等手段，加强对晶胞结构的直观展示，增加针对性的练习，强化学生对晶胞计算的能力。同时，在引导学生用电子气理论和离子键理论解释晶体性质时，应给予更多思考时间，培养学生的思维能力。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $