第三章 第三节 第1课时 金属晶体与离子晶体-【金版新学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2同步课堂高效讲义配套课件PPT（人教版，双选）

该高中化学课件聚焦金属晶体与离子晶体，系统讲解金属键的电子气理论、晶体结构特点及微粒作用，通过回顾共价晶体引出新知，构建晶体类型知识框架，为后续学习提供支架。 其亮点在于以化学观念为核心，结合科学思维设计晶胞计算（如金晶体密度推导）和结构对比（NaCl与CsCl晶胞），通过交流研讨问题引导科学探究。学生能深化结构决定性质的认识，教师可借助随堂演练与测评提升教学效率。

第1课时 金属晶体与离子晶体 　 第三章 第三节 金属晶体与离子晶体 1.能借助金属晶体和离子晶体等模型认识晶体的结构特点，说明晶 体中的微粒及其微粒间的相互作用。　 2.能结合金属晶体和离子晶体的实例描述晶体中微粒排列的周期性 规律。 学习目标 任务一　金属键与金属晶体 1 任务二　离子晶体 2 课时测评 4 内容索引 随堂演练 3 任务一　金属键与金属晶体 返回 新知构建 一、金属键 1.金属键：____________和__________之间存在的______的相互作用。 2.金属键的本质——“电子气理论”：金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起。这一理论称为“电子气理论”。由此可见，金属晶体跟共价晶体一样，是一种“巨分子”。 金属阳离子 自由电子 强烈 3.用“电子气理论”解释金属的性质 相对滑动　 不变　 电子气 定向移动　 降低　 碰撞 4.金属键的形成 (1)金属原子失去部分或全部外围电子形成的金属离子与“脱落”下的自由电子之间存在强烈的相互作用。 (2)成键粒子：____________和__________。 5.金属键的特征：自由电子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。金属键既没有方向性，也没有饱和性。 金属阳离子 自由电子 6.影响金属键强弱的因素 (1)金属原子半径越____，金属键越强。 (2)单位体积内__________的数目越多，金属键越强。 7.金属键的强弱及其对金属性质的影响： (1)金属键的强弱主要取决于金属元素的原子半径和价电子数，原子半径越____，价电子数越____，金属键越____；反之，金属键越____。 (2)金属晶体熔、沸点的高低与金属键的强弱有关，金属键越____，金属的熔、沸点越____，硬度越____。 小 自由电子 小 多 强 弱 强 高 大 二、金属晶体 1.概念：金属原子通过________形成的晶体叫做金属晶体。 2.构成微粒：____________和__________。 3.微粒间的相互作用：______键。 金属键 金属阳离子 自由电子 金属 4.金属晶体的性质 (1)金属晶体具有良好的______性、______性和______性。 (2)熔、沸点：金属键越____，熔、沸点越____。 ①同周期金属单质，从左到右(如Na、Mg、Al)熔、沸点______。 ②同主族金属单质，从上到下(如碱金属)熔、沸点______。 ③合金的熔、沸点一般比其各成分金属的熔、沸点____。 ④金属晶体熔点差别很大，如汞常温下为______，熔点很低；而铁常温下为固体，熔点很____。 ⑤硬度：金属键越____，晶体的硬度越____。 导电 导热 延展 强 高 升高 降低 低 液体 高 强 大 三、常见金属晶体的三种结构型式 结构型式 面心立方最密堆积A1 体心立方密堆积A2 六方最密堆积A3 结构示 意图 配位数 ____ ___ ____ 实例 Ca、Al、Cu、Ag、Au、Pd、Pt Li、Na、K、Ba、W、Fe Mg、Zn、Ti 12 8 12 (1)试用金属键解释Na、Mg、Al的熔点逐渐升高的原因。 提示：Na、Mg、Al的原子半径逐渐减小，价电子数逐渐增多，金属键逐渐增强，熔点逐渐升高。 (2)纯铝硬度不大，形成硬铝合金后，硬度很大，金属形成合金后为什么有些物理性质会发生很大的变化？ 提示：金属晶体中掺入不同的金属或非金属原子时，影响了金属的延展性和硬度。 (3)为什么金属在粉末状态时，失去金属光泽而呈暗灰色或黑色？ 提示：金属在粉末状态时，金属的晶面分布在各个方向，非常杂乱，晶格排列也不规则，吸收可见光后辐射不出去，所以金属粉末常呈暗灰色或黑色。 交流研讨 1.正误判断 (1)金属晶体的熔点一定比共价晶体低。 提示：×，金属晶体的熔点有的高，有的低。 (2)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。 提示：√。 (3)金属晶体除了纯金属还有大量合金。 提示：√。 应用评价 2.金晶体的基本单元(也称晶胞)是面心立方体，如图所示，即在立方体的8个顶点各有一个金原子，各个面的中心有一个金原子，每个金原子被相邻的晶胞所共有。金原子的直径为d，用NA表示阿伏加德罗常数，M表示金的摩尔质量。 (1)金晶体每个晶胞中含有____个金原子。 利用均摊法解题，8个顶点上金原子有属于该晶胞，6个面上金原子有属于该晶胞，故每个晶胞中金原子个数＝8×＋6×＝4。 (2)欲计算一个晶胞的体积，除假定金原子是刚性小球外，还应假定_____ _____________________。 (3)一个晶胞的体积是________。 4 金属 原子间相接触，即相切 2d3 (4)金晶体的密度是_________。 假设金原子间相接触，则有 ，正方形的对角线为2d，正方形边长为d，所以V晶＝(d)3＝2d3；1个晶胞质量为m晶＝，所以ρ＝＝。 返回 任务二　离子晶体 返回 一、离子晶体 1.定义：离子晶体是由____离子和____离子相互作用而形成的晶体。 2.结构特点 (1)构成微粒：________和________，离子晶体中不存在单个分子，其化学式表示的是______________。 (2)微粒间的作用力：________。 (3)离子晶体中不同离子周围异电性离子数目的多少主要取决于阴、阳离子的__________。 新知构建 阳 阴 阴离子 阳离子 离子的个数比 离子键 相对大小 3.离子晶体的物理性质 (1)______的熔点和沸点，____挥发、____于压缩。 一般来说，离子晶体具有较高的熔、沸点。离子晶体由固态变成液态或 气态，需要较多的能量破坏离子键，因此，离子晶体通常具有较高的熔、 沸点。 (2)硬而脆，____延展性。 离子晶体的硬度较大，难于压缩。阴、阳离子间有较强的离子键，使离子晶体的硬度较大，当晶体受到冲击力作用时，离子键发生断裂，导致晶体破碎。 较高 难 难 无 (3)____导电，但熔化后或溶于水后____导电。 离子晶体不导电，熔化或溶于水后能导电。离子晶体中，离子键较强，离子不能自由移动，因此离子晶体不导电。 (4)大多数离子晶体易溶于______溶剂中，难溶于________溶剂中。 大多数离子晶体易溶于极性溶剂(如水)，难溶于非极性溶剂(如汽油、苯等)，遵循“相似相溶”规律。 不 能 极性 非极性 二、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________体，每个Cl－周围距离最近的Na＋有___个，构成________体，由此可推知晶体的化学式为________。 (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4，Cl－数是___。 (3)若晶胞参数为a pm，则氯化钠晶体的密度为 g·cm－3。 6 正八面 6 正八面 NaCl 12 4 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________体，由此可推知晶体的化学式为________。 (1)每个Cs＋(Cl－)周围距离最近的Cs＋(Cl－)有___个，构成________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。 8 8 正六面 CsCl 6 正八面 1 1 (1)含有阴离子的晶体一定含有金属阳离子吗？ 提示：含有阴离子的晶体，一定含有阳离子，但不一定是金属阳离子，如铵盐。 (2)NaCl、CsCl表示的是分子式吗？ 提示：不是，NaCl、CsCl是离子晶体，只表示晶体中阴、阳离子个数比，为化学式。 (3)NaCl的熔点为801 ℃，CsCl的熔点为645 ℃，试解释其原因。 提示：Na＋、Cs＋所带电荷一样，但Na＋的半径小于Cs＋的半径，NaCl中的离子键强于CsCl中的离子键，所以NaCl的熔点高于CsCl的熔点。 交流研讨 1.正误判断 (1)离子晶体中可能含有共价键。 提示：√。 (2)NaCl晶体中，每个Na＋周围有6个距离最近且相等的Na＋。 提示：×，氯化钠晶体中，位于顶点的钠离子与面心的钠离子的距离最近，所以每个钠离子周围有12个距离最近且相等的钠离子。 (3)金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体。 提示：√。 应用评价 2.NaCl晶体模型如图所示：   (1)在NaCl晶体中，每个Na＋周围同时吸引____个Cl－，每个Cl－周围也同时吸引着____个Na＋，在NaCl晶胞中含有____个Na＋、____个Cl－，晶体中每个Na＋周围与它距离最近且相等的Na＋共有____个。 6　 6　 4 　4　 12 在氯化钠晶体中，一个Na＋位于晶胞的中心，12个Na＋分别位于晶胞的12条棱上，则属于该晶胞的Na＋相当于3个，因此一个晶胞中共含有4个Na＋，8个Cl－分别位于晶胞的8个顶点上，则属于该晶胞的Cl－相当于1个，6个Cl－分别位于晶胞的6个面心上，则属于该晶胞的Cl－相当于3个，所以一个晶胞中共含有4个Cl－。 可见NaCl晶体中Na＋、Cl－的个数比为1∶1；图中位于晶胞中心的Na＋实际上共有3个平面通过它，通过中心Na＋的每个平面都有4个Na＋位于平面的四角，这4个Na＋与中心Na＋距离最近且相等。所以在NaCl晶体中，每个Na＋周围与它距离最近且相等的Na＋共有12个，按相似的方法可推出每个Cl－周围与它最近且相等的Cl－也共有12个； (2)对于氯化钠晶体，下列描述正确的是_____(填字母)。 A.相邻的正、负离子核间距等于正、负离子半径之和 B.与氯化铯晶体结构相同 C.每个Na＋与6个Cl－作为近邻 C 氯化铯晶体结构呈体心立方堆积，B错误，氯化钠晶体中以Na＋为中心向三维方向伸展，有6个Cl－近邻，C正确，相邻的正、负离子核间距不等于正、负离子半径之和，A错误。 返回 随堂演练 返回 1.下列有关金属元素特征的叙述正确的是 A.金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性 B.一般情况下，金属元素在化合物中显正价 C.金属元素在不同的化合物中的化合价均不同 D.金属元素的单质在常温常压下均为金属晶体 √ A项，对于变价金属，较低价态的金属离子既有氧化性，又有还原性，如Fe2＋；C项，主族金属元素只有一种正化合价，如Mg；D项，金属汞在常温常压下为液体。 2.有关离子晶体的下列说法不正确的是 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 √ 3.下列各组物质中，按熔点由低到高的顺序排列正确的是 A.O2、I2、Hg B.SiO2、Al、CO C.Na、K、Rb D.Na、Mg、Al √ A项，常温下Hg为液态，而I2为固态，错误；B项，SiO2为共价晶体，其熔点最高，CO是分子晶体，其熔点最低，错误；C项，Na、K、Rb价电子数相同，其离子半径依次增大，金属键依次减弱，熔点逐渐降低，错误；D项，Na、Mg、Al价电子数依次增多，离子半径逐渐减小，金属键依次增强，熔点逐渐升高，正确。 4.在离子晶体中，阴、阳离子按一定的规律进行排列，如图甲是NaCl的晶胞结构。在离子晶体中，阴、阳离子具有或近似具有球形对称结构，它们可以看作是不等径的刚性圆球，并彼此相切，如图乙。已知a为常数。   (1)在NaCl晶体中，每个Na＋同时吸引____个Cl－；而Na＋与Cl－的数目之比为______。 6　 1∶1 观察晶胞的结构可知，每个Na＋同时吸引6个Cl－；每个晶胞含Na＋的个数为4，含Cl－的个数也为4，即Na＋与Cl－的数目之比为1∶1。 (2)Na＋半径与Cl－半径之比为__________(已知＝1.414)。 0.414∶1 由图乙可知，因为r(Cl－)＞r(Na＋)，则r(Cl－)＝，2r(Na＋)＝a－2r(Cl－)＝a－2×，r(Na＋)＝，＝∶＝(－1)∶1＝0.414∶1。 (3)若a＝5.6×10－8 cm，NaCl晶体的密度为__________(已知5.63＝175.6，NaCl的摩尔质量为58.5 g·mol－1)。 2.2 g·cm－3 由NaCl晶体结构分析，每个晶胞中含有4个“NaCl”，则ρV＝，ρ＝ g·cm－3≈2.2 g·cm－3。 返回 课时测评 返回 题点一　金属晶体的组成和性质 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的强烈相互作用，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.金属键是带异性电荷的金属阳离子和自由电子间的相互作用，故金属键无饱和性和方向性 D.金属中的自由电子在整个金属内部的三维空间中做自由运动 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 金属键与离子键的实质类似，都属于电性作用；自由电子是由金属原子提供的，并且在整个金属内部的三维空间内运动，为整个金属的所有阳离子所共有，从这个角度看，金属键与共价键有类似之处，但两者又有明显的不同，如金属键无方向性和饱和性。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2.下列有关金属的叙述正确的是 A.金属受外力作用时常常发生变形而不易折断，是由于金属离子之间有较强的作用 B.通常情况下，金属中的自由电子会发生定向移动，而形成电流 C.金属是借助金属离子的运动，把能量从温度高的部分传到温度低的部分 D.金属的导电性随温度的升高而降低 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 金属受外力作用时变形而不易折断是因为金属晶体中各原子层会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，故A项不正确；自由电子要在外电场作用下才能发生定向移动形成电流，B项不正确；金属的导热性是由于自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞进行能量传递，故C项不正确；温度升高，金属离子振动频率加大，阻碍了电子的移动，电阻增大，导电性减弱，故D项正确。故选D。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3.下图是金属晶体内部电子气理论图 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，金属阳离子各层间会出现相对滑动，但自由电子可以起到润滑的作用，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 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 金属能导电是因为自由电子在外加电场作用下定向移动，A项错误；金属能导热是因为自由电子在热的作用下与金属阳离子碰撞，从而发生热的传导，B项错误；合金与纯金属相比，由于增加了不同的金属或非金属，相当于填补了金属阳离子之间的空隙，所以一般情况下合金的延展性比纯金属弱，硬度比纯金属大，D项错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 题点二　离子晶体的组成和性质 4.下列性质中，可以较充分说明某晶体是离子晶体的是 A.具有较高的熔点 B.固态不导电，水溶液能导电 C.可溶于水 D.固态不导电，熔融状态能导电 √ A选项，SiO2晶体熔点也较高，但不是离子晶体；B选项，HCl晶体的水溶液也能导电，也不是离子晶体；C选项，有些晶体如固体氨溶于水，但不属于离子晶体；D选项，离子晶体固态时不能导电，在熔融时可导电。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 5.氧化钙在2 973 K时熔化，而氯化钠在1 074 K时熔化，二者的离子间距离和晶体结构都类似，有关它们熔点差别较大的原因叙述不正确的是 A.氧化钙晶体中阴、阳离子所带的电荷数多 B.氧化钙中氧离子与钙离子之间的作用力更强 C.氧化钙晶体的结构类型与氯化钠晶体的结构类型不同 D.在氧化钙与氯化钠的离子间距离类似的情况下，熔点主要由阴、阳离子所带电荷数的多少决定 √ 氧化钙和氯化钠的离子间距离和晶体结构都类似，故熔点主要由阴、阳离子所带电荷数的多少决定。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 6.下列关于Na、Cs的化合物的说法错误的是 A.NaCl为离子化合物，可推知CsCl也为离子化合物 B.NaCl与CsCl相比，NaCl熔点更高 C.NaCl与CsCl晶体中Cl－的配位数均为8 D.NaCl与CsCl晶体中离子的配位数不同主要原因是离子半径的差异 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Cs与Na是同一主族元素，元素的金属性：Cs＞Na，若NaCl为离子化合物，则可推知CsCl也为离子化合物，故A正确；由于Na＋半径比Cs＋半径小，NaCl中的离子键比CsCl中的离子键强，离子键越强，断裂离子键消耗的能量就越高，物质的熔点就越高，所以NaCl的熔点比CsCl高，故B正确；NaCl是离子晶体，1个Na＋被6个Cl－吸引，1个Cl－被6个Na＋吸引，所以NaCl晶体中Cl－的配位数为6，在CsCl晶体中，1个Cs＋被8个Cl－吸引，1个Cl－被8个Cs＋吸引，所以CsCl晶体中Cl－的配位数为8，故C错误；NaCl晶体和CsCl晶体中正负离子半径比不相等，所以两晶体中离子的配位数不相等，即NaCl与CsCl晶体中离子的配位数不同主要在于离子半径的差异，故D正确；故选C。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 题点三　金属晶体和离子晶体的空间结构 7.a、b、c分别代表三种金属晶体的常见晶胞结构示意图，则图示结构内金属原子个数比为 A.3∶2∶1 B.11∶8∶4 C.9∶8∶4 D.21∶14∶9 √ 图a中所含金属原子的个数为12×＋2×＋3＝6，图b中所含金属原子的个数为8×＋6×＝4，图c中所含金属原子的个数为8×＋1＝2。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 8.如图所示是从NaCl或CsCl的晶体结构中分割出来的部分结构图，其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图是 A.图(1)和(3) B.图(2)和(3) C.图(1)和(4) D.只有图(4) √ NaCl晶体中，每个Na＋周围最邻近的Cl－有6个，构成正八面体，同理，每个Cl－周围最邻近的6个Na＋也构成正八面体，由此可知图(1)和(4)是从NaCl晶体中分割出来的结构图，C项正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 9.铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示(黑球代表Fe，白球代表Mg)。则下列说法不正确的是  A.铁镁合金的化学式为Mg2Fe B.晶体中存在的化学键类型为金属键 C.晶体中每个Fe周围紧邻的Mg有8个 D.该晶胞的质量是g(NA表示阿伏加德罗常数的值) √ 依据均摊规则，晶胞中共有4个铁原子，8个镁原子，故化学式为Mg2Fe，一个晶胞中含有4个“Mg2Fe”，其质量为×104 g＝ g，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 10.NaF、NaI和MgO均为离子晶体，有关数据如下表： √ 物质 ①NaF ②NaI ③MgO 离子电荷数 1 1 2 键长(10－10m) 2.31 3.18 2.10 试判断，这三种化合物的熔点由高到低的顺序是 A.①＞②＞③ B.③＞①＞② C.③＞②＞① D.②＞①＞③ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 NaF、NaI、MgO均为离子晶体，它们的熔点高低由离子键的强弱决定，而离子键的强弱与离子半径和离子所带电荷数有关，MgO中键长最短，离子所带电荷数最高，故离子键最强，熔点最高，其次是NaF。 物质 ①NaF ②NaI ③MgO 离子电荷数 1 1 2 键长(10－10m) 2.31 3.18 2.10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 11.有关晶体的结构如图所示，下列说法不正确的是   A.NaCl晶体中，每个Na＋周围等距且紧邻的Na＋有6个 B.CaF2晶体中，每个Ca2＋被8个F－包围 C.钛酸钙的化学式为CaTiO3 D.在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键的个数比为1∶2 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 从NaCl的晶胞图可以看出，在NaCl晶胞中，顶点Na＋周围等距且紧邻的Na＋位于面心，有＝12个，A项错误；以最上面面心钙离子为例，它被上面4个和下面4个F－包围，即CaF2晶体中，每个Ca2＋被8个F－包围，B项正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 钛酸钙晶胞中，Ca位于顶点，每个晶胞中有8×＝1个Ca，Ti位于体心，每个晶胞有1个Ti，O位于面心，每个晶胞有6×＝3个O，则钛酸钙的化学式为CaTiO3，C项正确；在金刚石晶体中，每个碳原子形成4个碳碳键，每个碳碳键为2个碳原子共用，则每个碳原子独占2个碳碳键，则碳原子和碳碳键的个数比为1∶2，D项正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 12.(6分)(1)结合金属晶体的结构和性质，下列关于金属晶体的叙述正确的是______(填字母)。 A.常温下，金属单质都以金属晶体形式存在 B.金属阳离子与自由电子之间强烈的相互作用，在一定外力作用下，不因形变而消失 C.钙的熔、沸点比钾高 D.温度越高，金属的导电性越好 BC 常温下，Hg为液态，A项错误；因为金属键无方向性，故金属键在一定范围内不因形变而消失，B项正确；钙的金属键强于钾，故钙的熔、沸点比钾高，C项正确；温度升高，金属的导电性减弱，D项错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (2)同类晶体物质熔、沸点的变化是有规律的，试分析下列两组物质熔点规律性变化的原因： A组物质 NaCl KCl CsCl 熔点/K 1 074 1 049 918 B组物质 Na Mg Al 熔点/K 370 922 933 晶体熔、沸点的高低，取决于组成晶体微粒间的作用力的大小。A组物质是_____晶体，晶体中微粒之间通过________相连。B组物质是_______晶体，价电子数由少到多的顺序是________________，粒子半径由大到小的顺序是________________。 离子　 离子键　 金属 Na＜Mg＜Al Na＞Mg＞Al 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 A组物质为离子晶体，离子之间通过离子键相结合。B组物质为金属晶体，通过金属键结合而成，价电子数排列顺序：Na＜Mg＜Al，粒子半径排列顺序：Na＞Mg＞Al。 A组物质 NaCl KCl CsCl 熔点/K 1 074 1 049 918 B组物质 Na Mg Al 熔点/K 370 922 933 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 13.(5分)氢气的安全贮存和运输是氢能应用的关键。铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示。  (1)铁镁合金的化学式为________。 该晶胞中Fe的个数为8×＋6×＝4，Mg的个数为8，故铁镁合金的化学式为Mg2Fe。 Mg2Fe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (2)距离Mg原子最近的Fe原子个数是______ 。 4 (3)若该晶体储氢时，H2分子在晶胞的体心和棱心位置，则含Mg 96 g的该储氢合金可储存标准状况下H2的体积约为________L。 Mg的物质的量为＝4 mol，故储存H2为4 mol×＝2 mol，标准状况下H2的体积约为2 mol×22.4 L·mol－1＝44.8 L。 44.8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (4)若该晶胞的晶胞参数为d nm，则该合金的密度为___________________ g·cm－3(列表达式，用NA表示阿伏加德罗常数的值)。 该合金的密度为＝ g·cm－3。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 14.(7分)回答下列问题。 (1)A、B、C、D为四种晶体，性质如下： A.固态时能导电，能溶于盐酸 B.能溶于CS2，不溶于水 C.固态时不导电，液态时能导电，可溶于水 D.固态、液态时均不导电，熔点为3 500 ℃ 试推断它们的晶体类型：A.__________；B._________；C.__________；D.__________。 金属晶体 分子晶体 离子晶体 共价晶体 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 固态时能导电，能溶于盐酸，所以A是金属晶体；能溶于CS2，不溶于水，CS2是非极性溶剂，B是分子晶体；固态时不导电，液态时能导电，可溶于水，C是离子晶体；固态、液态时均不导电，熔点为3 500 ℃，熔点高，属于共价晶体； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (2)如图所示的甲、乙、丙三种晶体：   试推断，甲晶体的化学式(X为阳离子)是_____；乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是_________；丙晶体中每个D周围结合E的个数是___。 X2Y　 1∶3∶1　 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 根据均摊原则，甲晶胞中X原子数为1，Y原子数为4×＝0.5，甲晶体的化学式为X2Y；根据均摊原则，乙晶体中A、B、C三种微粒数分别是8×＝1、6×＝3、1，个数比是1∶3∶1；根据丙晶体的晶胞图，丙晶体中每个D周围结合E的个数是8。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 15.(9分)镁、铜等金属离子是人体内多种酶的辅因子。工业上从海水中提取镁时，先制备无水氯化镁，然后将其熔融电解，得到金属镁。 (1)以MgCl2为原料用熔融盐电解法制备镁时，常加入NaCl、KCl或CaCl2等金属氯化物，其主要作用除了降低熔点之外还有____________________ ___________________________。 NaCl、KCl、CaCl2等金属氯化物在熔融盐中电离，所以其作用除了可变成混合物而降低熔点外，还能够增大熔融盐中的离子浓度，增强导电性。 增大熔融盐中的离子浓 度，从而增强熔融盐的导电性 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (2)已知MgO的晶体结构属于NaCl型。某同学画出的MgO晶胞结构示意图如图所示，请改正图中错误：____________。 因为氧化镁与氯化钠的晶胞相似，所以在晶体中每个Mg2＋周围应该有6个O2－，每个O2－周围应该有6个Mg2＋，根据此规则可得⑧应该改为黑色。 ⑧应为黑色 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (3)Mg是第三周期元素，该周期部分元素氟化物的熔点见下表： 氟化物 NaF MgF2 SiF4 熔点/K 1 266 1 534 183 解释表中氟化物熔点差异的原因：__________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 NaF与MgF2为离子晶体，SiF4为分子晶体，所以NaF与MgF2的熔点远比SiF4的高，又因为Mg2＋的半径小于Na＋的半径，且Mg2＋的电荷数大于Na＋的电荷数，所以MgF2的离子键强度大于NaF的离子键强度，故MgF2的熔点高于NaF的熔点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 返回 物质的熔点与晶体的类型有关，如果形成的是分子晶体，则其熔点较低，而如果形成的是离子晶体，则其熔点较高。在离子晶体中，离子半径越小，所带电荷数越多，则形成的离子键越强，所得物质的熔、沸点越高。三种物质中，氟化钠和氟化镁是离子晶体，而氟化硅是分子晶体。 氟化物 NaF MgF2 SiF4 熔点/K 1 266 1 534 183 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 谢 谢 观 看 第1课时　金属晶体与离子晶体 返回 $