第3章 第2节 第1课时 金属晶体、离子晶体-【金版新学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2同步课堂高效讲义教师用书word（鲁科版，单选）

本讲义聚焦高中化学金属晶体与离子晶体核心知识点，系统梳理金属晶体的概念、成键微粒、堆积形式及物理性质，离子晶体的晶胞结构、晶格能含义及特性，构建从构成微粒到结构模型再到性质应用的学习支架。 资料通过探究式问题（如金属延展时金属键是否断裂）、晶胞结构模型分析（如NaCl型配位数）等设计，培养科学思维的模型建构与证据推理能力，课中辅助教师教学，课后例题及解析帮助学生巩固知识，查漏补缺。

第2节　几种简单的晶体结构模型 第1课时　金属晶体、离子晶体 [素养发展目标]　1．能用金属键和离子键的知识解释金属晶体或离子晶体的物理性质。　2．了解常见金属晶体的结构和常见离子晶体的晶胞结构。　3．了解晶格能的概念及含义。 一、金属晶体 1．概念及特征 概念 ①金属原子通过 ②金属键形成的晶体 成键微粒 ③金属阳离子和“自由电子” 微粒间作用力 ④金属键 晶体的堆积形式 等径圆球的堆积 2．常见金属晶体的结构 常见金属 Ca、Al、Cu、Ag、Au、Pd、Pt Li、Na、K、Ba、W、Fe Mg、Zn、Ti 结构示意图 3．物理性质 金属晶体具有⑤金属光泽，通常有良好的⑥导电、导热和延展性 二、离子晶体 1．概念 阴、阳离子通过离子键结合，在空间呈现周期性的重复排列而形成的晶体。 2．晶体类型 晶体类型 NaCl型 CsCl型 ZnS型 CaF2型 晶胞 配位数 6 8 4 实例 Li、Na、K和Rb的卤化物，AgF、MgO等 CsBr、CsI、NH4Cl等 BeO、BeS等 BaF2、PbF2、CeO2等 3．晶格能 (1)概念：将1 mol离子晶体完全气化为气态阴、阳离子所吸收的能量。 (2)意义：衡量离子键的强弱。晶格能越大，表示离子键越强，离子晶体越稳定。 (3)影响因素 ①晶格能与阴、阳离子所带电荷以及阴、阳离子间的距离有关。 ②与离子晶体的结构类型有关。 4．特性 (1)熔点、沸点较高，而且随着离子电荷的增加，离子间距的缩短，晶格能增大，熔点升高。 (2)一般易溶于水，而难溶于非极性溶剂。 (3)在固态时不导电，熔融状态或在水溶液中能导电。 学生用书第59页 1．金属的下列性质中和金属晶体的结构无关的是(　　) A．良好的导电性　　　　　 B．反应中易失电子 C．良好的延展性 D．良好的导热性 B　[金属的物理性质是由金属晶体所决定的，A、C、D三项都是金属共有的物理性质，这些性质都是由金属晶体所决定的。B项，金属易失电子是由金属原子的结构决定的，和晶体结构无关。] 2．下列有关离子晶体的叙述不正确的是(　　) A．1 mol氯化钠中有NA个NaCl分子 B．氯化钠晶体中，每个Na＋周围距离最近且相等的Cl－共有6个 C．氯化铯晶体中，每个Cs＋周围紧邻8个Cl－ D．平均每个NaCl晶胞中有4个Na＋、4个Cl－ A　[氯化钠属于离子晶体，不存在NaCl分子，故A项错误；由NaCl晶胞结构知B、D两项正确；由CsCl晶胞结构知C项正确。] 探究一　金属晶体的结构及性质 1．金属在发生变形延展时，金属键断裂吗？ 提示：不断裂。 2．金属在通常状况下都是晶体吗？金属晶体的性质与哪些因素有关？ 提示：不是，如汞。金属键和金属原子的堆积方式决定金属的性质。 3．影响金属键强弱的因素是什么？ 提示：金属阳离子的半径大小和“自由电子”数目(或金属阳离子所带电荷数)的多少。 1．典型金属晶体的结构特点 配位数：原子周围距离最近且相等的原子数目。 晶胞 配位数 晶胞中所含原子数 12 4 8 2 12 6 2．金属物理性质的解释 3．金属晶体熔点的影响因素 (1)金属晶体熔点的高低取决于金属键的强弱，一般金属原子的价电子数越多，原子半径越小，金属晶体内部金属键越强，晶体熔点越高。 (2)金属晶体的熔点差别较大，如Hg熔点很低，碱金属熔点较低，铁、钨等金属熔点很高。这是由于金属晶体的结构、金属阳离子和“自由电子”的作用力的强弱不同。 学生用书第60页 (3)一般，同一周期主族元素金属单质的熔点从左到右逐渐升高；同一主族元素金属单质的熔点自上而下逐渐降低。 (4)合金的熔点一般低于成分金属的熔点。 1．要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键。金属晶体熔点高低和硬度大小一般取决于金属键强弱，而金属键强弱与金属阳离子所带电荷的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是(　　) A．金属铝的熔点小于金属镁 B．碱金属单质的熔点从Li到Cs是逐渐升高的 C．金属铝的硬度大于金属钠 D．金属镁的硬度小于金属钙 C　[镁离子比铝离子的半径大而所带的电荷少，所以金属镁比金属铝的金属键弱，熔点低、硬度小；从Li到Cs，离子的半径是逐渐增大的，所带电荷相同，金属键逐渐减弱，熔点逐渐降低，硬度逐渐减小；因铝离子的半径小而所带电荷多，使金属铝比金属钠的金属键强，金属铝比金属钠的熔点高、硬度大；因镁离子的半径小而所带电荷相同，使金属镁比金属钙的金属键强，金属镁比金属钙的熔点高、硬度大。] 探究二　离子晶体的结构与性质 1．离子晶体的化学式是表示真正的分子构成吗？ 提示：不是。离子晶体的化学式仅代表晶体中阴、阳离子个数比，并不代表分子构成，所以离子晶体中不存在分子。 2．为什么说离子晶体有较高的熔、沸点？ 提示：离子晶体的构成微粒为阴、阳离子，阴、阳离子间以较强的离子键结合。 3．火山喷出的岩浆中含有多种硫化物，为什么冷却时ZnS比HgS先析出？ 提示：二者均为离子晶体，ZnS晶格能大于HgS，因此ZnS先析出。 1．离子晶体的简单结构类型 晶体类型 晶胞示意图 结构特点 NaCl型(Li、Na、K和Rb的卤化物，AgF，MgO等) ①Na＋、Cl－的配位数均为6 ②每个Na＋(Cl－)周围紧邻(距离最近且相等)的Cl－(Na＋)构成正八面体 ③每个Na＋(Cl－)周围紧邻的Na＋(Cl－)有12个 ④每个晶胞中含4个Na＋、4个Cl－ 续表 晶体类型 晶胞示意图 结构特点 CsCl型(CsBr、CsI、NH4Cl等) ①Cs＋、Cl－的配位数均为8 ②每个Cs＋(Cl－)周围紧邻的Cl－(Cs＋)构成正六面体 ③每个Cs＋(Cl－)周围紧邻的Cs＋(Cl－)有6个 ④每个晶胞中含1个Cs＋、1个Cl－ ZnS型(BeO、BeS等) ①Zn2＋、S2－的配位数均为4 ②每个Zn2＋(S2-)周围紧邻的S2－(Zn2＋)构成正四面体 ③每个晶胞中有4个S2－、4个Zn2＋ ④Zn2＋与S2－之间的最短距离为晶胞体对角线长的 续表 晶体类型 晶胞示意图 结构特点 CaF2型(BaF2、PbF2、CeO2等) ①Ca2＋的配位数为8，F－的配位数为4，二者的配位数之比等于二者电荷(绝对值)之比 ②每个F－周围紧邻的4个Ca2＋构成正四面体，每个Ca2＋周围紧邻的8个F－构成立方体 ③每个晶胞中有4个Ca2＋、8个F－ ④Ca2＋与F－之间的最短距离为晶胞体对角线长的 学生用书第61页 2．晶格能的应用 (1)判断离子晶体熔点、沸点的高低 (2)判断离子晶体热稳定性 一般晶格能越大，离子间作用力越强，离子晶体热稳定性越高。 3．离子晶体的判断方法 (1)依据组成晶体的微粒和微粒间的作用力判断。 (2)依据物质类别判断。活泼金属氧化物、强碱和绝大多数盐类都是离子晶体。 (3)依据导电性判断。离子晶体溶于水和熔融状态下均导电。 (4)依据熔点、沸点和溶解性判断。离子晶体熔点、沸点较高，多数能溶于水，难溶于有机溶剂。 2．下列是从NaCl或CsCl晶体结构图中分割出来的部分结构图，试判断属于NaCl晶体结构的图是(　　) A．图①和图③　　　　　　　 B．图②和图③ C．只有图① D．图①和图④ D　[NaCl晶体中，每个Na＋周围有6个Cl－，每个Cl－周围有6个Na＋；与每个Na＋等距离的Cl－有6个，且构成正八面体，同理，与每个Cl－等距离的Na＋也有6个，也构成正八面体，故可知图①和图④属于NaCl晶体结构。] 1．下列金属晶体中，自由电子与金属阳离子间作用最弱的是(　　) A．K　　　　　　　　 B．Na C．Mg D．Al A　[四种金属中钾的原子半径最大，价电子数较少，所以金属键最弱，即金属阳离子和自由电子间的作用最弱。] 2．下列叙述不正确的是(　　) A．离子晶体中一定含有阴、阳离子 B．离子晶体都是化合物 C．固态不导电、溶于水能导电，这一性质能说明某晶体一定是离子晶体 D．离子晶体一般具有较高的熔点 C　[固体不导电、溶于水能导电的不一定是离子晶体，如AlCl3。] 3．下列关于金属及金属键的说法正确的是(　　) A．金属键具有方向性和饱和性 B．金属键是金属阳离子与“自由电子”间的相互作用 C．金属导电是因为在外加电场作用下产生“自由电子” D．金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光 B　[金属键是存在于金属阳离子和“自由电子”之间的强的相互作用，不是存在于相邻原子之间的作用力，而是属于整块金属，没有方向性和饱和性，A错误；金属键是存在于金属阳离子和“自由电子”之间的强的相互作用，这些“自由电子”为所有阳离子共用，其本质也是电性作用，B正确；金属中存在金属阳离子和“自由电子”，当给金属通电时，“自由电子”定向移动而导电，C错误；金属具有光泽是因为自由电子能够吸收可见光，并迅速释放，D错误。] 4．同类晶体物质熔点的变化是有规律的，试分析下表所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) 317 923 933 晶体熔点的高低，决定于组成晶体微粒间的作用力的大小。A组是________晶体，晶体微粒之间通过________结合。B组晶体属于______晶体，价电子数由少到多的顺序是________________，离子半径由大到小的顺序是____________________，金属键强度由小到大的顺序是_____________________________________________________。 解析：　A组中，NaCl、KCl、CsCl都是离子晶体，微粒之间通过离子键结合。B组中，Na、Mg、Al都是金属晶体，由于离子半径：r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)，价电子数：Na<Mg<Al，因此，从Na到Al，金属键强度逐渐增强。 答案：　离子　离子键　金属　Na<Mg<Al r(Na＋)>r(Mg2＋)>r( Al3＋) 　Na<Mg<Al 学科网（北京）股份有限公司 $