1、金屬晶體_離子晶體第1頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三學習目標1.理解金屬晶體的概念、構成及物理性質。2.能用金屬鍵理論解釋金屬晶體的物理性質。3.了解金屬晶體中晶胞的堆積方式。第2頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三課堂互動講練知能優化訓練課前自主學案探究整合應用第1課時第3頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三課前自主學案自主學習1金屬晶體的概念：金屬晶體是指_通過_形成的晶體。金屬鍵為金屬晶體中_和_之間的強烈的相互作用。金屬原子金屬鍵金屬陽離子自由電子第4頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三1金屬鍵是怎樣

2、形成的？【提示】金屬單質都是由金屬原子以某種一定的排列形式緊密堆積而形成的晶體。由于金屬原子價電子數較少，容易失去電子成為金屬陽離子，金屬原子釋放出的價電子并不專屬于某個特定的金屬離子，而為許多金屬離子所共有，它們在整個晶體里自由地運動著，稱之為自由電子，自由電子與金屬離子之間存在的較強的作用力，叫金屬鍵。思考感悟第5頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三2結構型式面心立方最密堆積A1體心立方密堆積A2六方最密堆積A3結構示意圖配位數_實例Ca、Al、Cu、Ag、Au、Pd、PtLi、Na、K、Ba、W、FeMg、Zn、Ti12812第6頁，共78頁，2022年，5月20日，

3、22點7分，星期三2.(1)金屬晶體都是純凈物嗎？(2)金屬導電與電解質溶液導電有什么區別？【提示】(1)金屬晶體包括金屬單質及其合金，合金是混合物。(2)金屬導電一般為物理變化，僅僅是自由電子的定向移動，而電解質溶液導電的過程就是其被電解的過程，是化學變化。思考感悟第7頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三相對滑動排列方式化學鍵自由電子定向移動3物理性質第8頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三3Na、Mg、Al三種金屬哪種金屬的熔、沸點最高，為什么？【提示】熔點從高到低排列順序為AlMgNa，由于其電子層數相同，半徑r(Al)r(Mg)r(Na)，價電子

4、數NaMgAl，故金屬鍵AlMgNa，所以熔、沸點AlMgNa。思考感悟第9頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三自主體驗1金屬的下列性質中，與自由電子無關的是()A密度大小B容易導電C延展性好 D易導熱解析：選A。密度的大小與晶體內微粒的排列順序有關。第10頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三2在金屬晶體中最常見的三種堆積方式有：(1)配位數為8的是_密堆積。(2)配位數為_的是面心立方最密堆積。(3)配位數為_的是_堆積。其中以ABAB方式堆積的_和以ABCABC方式堆積的_空間利用率相等，就堆積層來看，二者的區別是在第_層。第11頁，共78頁，202

5、2年，5月20日，22點7分，星期三解析：要熟記金屬晶體中最常見的三種堆積方式中，各種堆積方式的不同特點。答案：(1)體心立方(2)12(3)12六方最密六方最密堆積面心立方最密堆積三第12頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三課堂互動講練金屬晶胞的排列方式金屬晶體是由若干個能夠反映晶體結構特征的單元晶胞排列形成的。不同的金屬，晶胞在其內部有不同的排列方式，大致可以分為三類。1六方最密堆積類型(A3)常見金屬如：鎂、鋅、鈦等。2面心立方最密堆積類型(A1)常見金屬如：金、銀、銅、鋁等。3體心立方密堆積類型(A2)常見金屬如：鋰、鈉、鉀等。第13頁，共78頁，2022年，5月2

6、0日，22點7分，星期三 關于金屬晶體的體心立方密堆積的結構型式的敘述中，正確的是()A晶胞是六棱柱B屬于A2型密堆積C每個晶胞中含4個原子D每個晶胞中含5個原子例1第14頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三【答案】B第15頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三第16頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三變式訓練1金屬原子在二維空間里的放置有下圖所示的兩種方式，下列說法中正確的是()第17頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三A圖(a)為非密置層，配位數為6B圖(b)為密置層，配位數為4C圖(a)在三維空間里堆積可得鎂型

7、和銅型D圖(b)在三維空間里堆積僅得簡單立方第18頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三解析：選C。金屬原子在二維空間里有兩種排列方式，一種是密置層排列，一種是非密置層排列。密置層排列的空間利用率高，原子的配位數為6，非密置層的配位數較密置層小，為4。由此可知，圖中(a)為密置層，(b)為非密置層。密置層在三維空間堆積可得到鎂型和銅型兩種堆積模型，非密置層在三維空間堆積可得簡單立方和鉀型兩種堆積模型。所以，只有C選項正確。第19頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三金屬晶體性質與結構的關系1金屬晶體的性質(1)導電性金屬晶體中存在許多自由電子，這些自由電子在

8、整個晶體中自由運動是沒有方向性的，但在外加電場的作用下，自由電子就會發生定向移動形成電流，所以金屬容易導電。(2)導熱性自由電子在運動時與金屬離子碰撞而引起能量的交換，從而使能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分，使整塊金屬達到相同的溫度。第20頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三(3)延展性大多數金屬具有較好的延展性，與金屬離子和自由電子之間的較強作用有關。當金屬受到外力時，晶體中的各離子層就會發生相對滑動，由于金屬離子與自由電子之間的相互作用沒有方向性，受到外力后，相互作用沒有被破壞，金屬雖然發生了形變但不會導致斷裂。第21頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，

9、星期三(4)顏色由于金屬原子以最緊密堆積狀態排列，內部存在自由電子，所以當光輻射到它的表面上時，自由電子可以吸收所有頻率的光，然后很快釋放出各種頻率的光，這就使得絕大多數金屬呈現銀灰色以至銀白色光澤。而金屬在粉末狀態時，金屬的晶面取向雜亂，晶格排列得不規則，吸收可見光后輻射不出去，所以金屬粉末常呈暗灰色或黑色。第22頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三2金屬熔、沸點高低的比較(1)同周期金屬單質，從左到右(如Na、Mg、Al)熔、沸點升高。(2)同主族金屬單質， 從上到下(如堿金屬)熔、沸點降低。(3)一般來說，合金的熔、沸點比其各成分金屬的熔、沸點低。(4)金屬晶體熔點差

10、別很大，如汞常溫為液體，熔點很低(38.9 )，而鐵等金屬熔點很高(1535 )。第23頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三特別提醒：(1)金屬晶體在受外力作用時，各層之間發生相對滑動，但金屬鍵并沒有被破壞；(2)金屬晶體中只有金屬陽離子，無陰離子。第24頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三 物質結構理論指出：金屬晶體中金屬離子與自由電子之間的強烈相互作用，叫金屬鍵。金屬鍵越強，其金屬的硬度越大，熔、沸點越高。根據研究表明，一般來說，金屬原子半徑越小，價電子數越多，則金屬鍵越強。由此判斷下列說法正確的是()A鎂的硬度大于鋁B鎂的熔、沸點低于鈣C鎂的硬度小

11、于鉀D鈣的熔、沸點高于鉀例2第25頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三【思路點撥】解答本題時要注意以下兩點：(1)金屬晶體熔、沸點高低決定于金屬鍵的強弱。(2)金屬陽離子所帶電荷越多，半徑越小，金屬鍵越強。【解析】此題考查的是金屬晶體的性質，如硬度、熔、沸點的比較，比較依據：看價電子數和原子半徑，鎂和鋁，價電子數AlMg，原子半徑AlMg，晶體中的金屬鍵AlMg。鎂和鈣，原子半徑MgCa，晶體中的金屬鍵MgCa。鎂和鉀，價電子數MgK，原子半徑MgK；鈣和鉀，價電子數CaK，原子半徑CaK，晶體中的金屬鍵MgK、CaK，故選D。第26頁，共78頁，2022年，5月20日，2

12、2點7分，星期三【答案】D【規律方法】金屬晶體的熔點變化規律(1)一般情況下(同類型的金屬晶體)，金屬晶體的熔點由金屬陽離子半徑、所帶的電荷數、自由電子的多少決定。陽離子半徑越小，所帶的電荷數越多，自由電子越多，相互作用力就越大，熔點就會相應升高。例如：熔點KNaMgAl，LiNaKRbCs。(2)一般合金的熔、沸點比各成分金屬的熔、沸點低。第27頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三晶體鎂的原子堆積方式是什么？配位數是多少？(2)同主族元素金屬鍵越強金屬越活潑嗎？【提示】(1)金屬鎂為六方最密堆積，配位數為12。(2)同主族元素從上到下金屬鍵越來越弱，金屬性反而越來越強。互

13、動探究第28頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三變式訓練2下列4種有關性質的敘述，可能屬于金屬晶體的是()A由分子間作用力結合而成，熔點低B固體或熔融后易導電，熔點在1000 左右C由共價鍵結合成網狀結構，熔點高D固體不導電，但溶于水或熔融后能導電解析：選B。B中固體能導電，熔點在1000 左右，應為金屬晶體。第29頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三探究整合應用如下圖所示為一個金屬銅的晶胞的切割示意圖，該晶胞的邊長為3.621010 m，每一個銅原子的質量為1.05521025 kg。試回答下列問題：第30頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7

14、分，星期三(1)一個晶胞中“實際”擁有的銅原子數是多少？這些銅原子的質量是多少？(2)該晶胞的體積是多大？(3)利用(1)和(2)的結果來計算金屬銅的密度。第31頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三【解析】(1)從圖上看，銅晶體采取的是面心立方最密堆積(A1)型式，其立體結構如圖所示。每個晶胞中銅原子數目為：第32頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三第33頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三【答案】(1)4個，4.221025 kg(2)4.741029 m3(3)8.90 gcm3第34頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7

15、分，星期三知能優化訓練第35頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三本部分內容講解結束點此進入課件目錄按ESC鍵退出全屏播放謝謝使用第36頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三第2課時離子晶體第37頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三學習目標1.理解離子晶體的概念，構成及物理性質。2.能用離子鍵的有關理論解釋離子晶體的物理性質。3.了解幾種常見的離子晶體的晶胞結構。4.了解晶格能的概念及意義。第38頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三課堂互動講練知能優化訓練課前自主學案探究整合應用第2課時第39頁，共78頁，2022年，

16、5月20日，22點7分，星期三課前自主學案自主學習一、離子晶體及結構類型1概念：離子晶體是 _通過_結合，在空間呈現有規律的排列所形成的晶體。例如：氯化鈉、氯化銫、氧化鎂等晶體都屬于_晶體。2常見AB型離子化合物的晶體類型陰、陽離子離子鍵離子第40頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三晶體類型NaCl型CsCl型ZnS型晶胞第41頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三晶體類型NaCl型CsCl型ZnS型配位數684實例Li、_、_、Rb的鹵化物，AgF、MgO等_、_、NH4Cl等_、_等NaKCsBrCsIBeOBeS第42頁，共78頁，2022年，5月2

17、0日，22點7分，星期三1為什么同樣是AB型離子化合物其晶體結構存在著較大的差異？【提示】影響晶體結構的因素很多，主要的一點是陰、陽離子半徑比，r/r越大，配位數越大。思考感悟第43頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三二、晶格能氣化越強越多第44頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三三、離子晶體的特性1純凈的離子晶體都有各自固定的_，其熔點的高低與_有關。2離子晶體的結構決定著離子晶體具有一系列特性：(1)熔點、沸點較_，而且隨著_的增加，_的縮短，晶格能增大，熔點升高。(2)一般_溶于水，而難溶于_溶劑。(3)固態時不導電，_狀態或在_中能導電。熔點離子

18、鍵強弱高離子電荷數離子間距易非極性熔融水溶液第45頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三2離子晶體在固態時不導電，而熔融狀態或在水溶液中能導電的原因是什么？【提示】離子晶體中，離子鍵較強，離子不能自由移動，即晶體中無自由移動的離子，因此離子晶體不導電。當升高溫度時，陰、陽離子獲得足夠能量，克服了離子間的相互作用，形成了自由移動的離子，在外界電場作用下，離子定向移動而導電。離子化合物溶于水時，陰、陽離子受到水分子作用變成了自由移動的離子(或水合離子)，在外界電場作用下，陰、陽離子定向移動而導電。思考感悟第46頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三自主體驗1下列

19、性質中，可以較充分地說明某晶體是離子晶體的是()A具有較高的熔點B固態不導電，水溶液能導電C可溶于水D固態不導電，熔融狀態能導電解析：選D。A選項，原子晶體熔點也較高；B選項，有些分子晶體如HCl的水溶液也能導電；C選項，有些分子晶體也溶于水；離子晶體固態不導電，在熔融時可導電。第47頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三2有關晶格能的敘述正確的是()A晶格能是氣態原子形成1摩爾離子晶體釋放的能量B晶格能通常取正值，但是有時也取負值C晶格能越大，形成的離子晶體越穩定D晶格能越大，物質的硬度反而越小解析：選C。晶格能是氣態離子形成1摩爾離子晶體時所釋放的能量，晶格能取正值，且晶

20、格能越大，晶體越穩定，熔沸點越高，硬度越大。第48頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三課堂互動講練常見AB型離子晶體1NaCl型NaCl晶體構型如圖甲所示，每個Na同時吸引6個Cl，每個Cl同時吸引6個Na，即它們的配位數都為6，故晶體中Na與Cl的個數比為11。每個Na周圍與它最近等距的Na有12個(三個互相垂直的平面上各4個)。在這種構型中陰離子(Cl)以面心立方密堆積方式排列，陽離子(Na)填充在陰離子形成的八面體空隙中。屬于NaCl構型的有：Li、Na、K、Rb的鹵化物、AgF、MgO等。第49頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三在氯化鈉晶胞中，

21、Cl處于晶胞的頂點和面心，Na處于晶胞的體心和棱心，反之也可。第50頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三第51頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三第52頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三3立方ZnS型ZnS有兩種構型，一種是六方ZnS(也叫纖鋅礦構型)，另一種是立方ZnS型(也叫閃鋅礦構型)。后一構型中，陰離子按面心立方密堆積方式排列，陽離子均勻地填充在部分空隙之中。這樣，它們的配位數為4。立方ZnS構型如圖，屬于立方ZnS構型的有BeO以及Zn，Cd，Hg與S，Se，Te間形成的晶體等。第53頁，共78頁，2022年，5月20日，

22、22點7分，星期三 銅單質及其化合物在很多領域有重要用途，如金屬銅用來制造電線電纜，五水硫酸銅可用做殺菌劑。例1第54頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三(1)Cu位于元素周期表第B族。Cu2的核外電子排布式為_。(2)右圖是銅的某種氧化物的晶胞結構示意圖，可確定該晶胞中陰離子的個數為_。(3)Cu2O的熔點比Cu2S的_(填“高”或“低”)，請解釋原因_。第55頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三【答案】(1)1s22s22p63s23p63d9或Ar3d9(2)4(3)高Cu2O與Cu2S相比，陽離子相同、陰離子所帶電荷也相同，但O2的半徑比S2的小

23、，所以Cu2O的晶格能更大，熔點更高第56頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三【規律方法】有關“晶體結構分析”的題目在高考中出現的幾率是100%，主要考查點有：(1)根據晶體結構確定物質的化學式；(2)根據晶體結構確定晶胞中微粒的相對位置關系；(3)根據晶體結構確定晶體的組成、微粒的個數比等。考查方式較靈活，可以以選擇題呈現，也可以在綜合題中設問。解答此類題目的關鍵是熟練掌握各種晶體的結構特點，然后再結合題給信息綜合分析判斷。第57頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三變式訓練1已知X、Y、Z三種元素組成的化合物是離子晶體，其晶胞如右圖所示，則下面表示該化

24、合物的化學式正確的是()AZXY3BZX2Y6CZX4Y8 DZX8Y12第58頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三第59頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三離子晶體結構與性質的關系1離子晶體結構離子晶體以較強的離子鍵相結合，采取密堆積的形式。根據陰、陽離子半徑大小和數量比的不同取其所可能的密堆積方式，以一定的配位數比相互配置。陰離子半徑一般比陽離子大，因此陰離子在占據空間方面起著主導作用，在簡單的AB型離子晶體中，陰離子只有一種，可以認為陰離子按一定方式堆積而陽離子填充在其間的空隙中。2物理性質與結構關系第60頁，共78頁，2022年，5月20日，22

25、點7分，星期三(1)離子晶體具有較高的熔、沸點，難揮發。離子晶體中，陰、陽離子間有強烈的相互作用(離子鍵)，要克服離子間的相互作用使物質熔化和沸騰，就需要較多的能量。因此，離子晶體具有較高的熔、沸點和難揮發的性質。NaCl、CsCl的熔點分別是801 、645 ；沸點分別是1413 、1290 。而共價化合物H2O的熔點為0 、沸點為100 ，這就低得多了。一般說來，陰、陽離子的電荷數越多，離子半徑越小，離子鍵越強，離子晶體的熔、沸點越高，如Al2O3MgO；NaClCsCl等。第61頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三(2)離子晶體硬而脆。離子晶體中，陰、陽離子間有較強的

26、離子鍵，離子晶體表現出較高的硬度。當晶體受到沖擊力作用時，部分離子鍵發生斷裂，易導致晶體破碎。(3)離子晶體不導電，熔化或溶于水后能導電。離子晶體中，離子鍵較強，離子不能自由移動，即晶體中無自由移動離子，因此，離子晶體不導電。當升高溫度時，陰、陽離子獲得足夠能量克服了離子間相互作用，成了自由移動的離子，在外界電場作用下，離子定向移動而導電。離子化合物溶于水時，陰、陽離子受到水分子作用變成了自由移動的離子(或水合離子)，在外界電場作用下，陰、陽離子定向移動而導電。第62頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三難溶于水的強電解質如BaSO4、CaCO3等溶于水，由于濃度極小，故導電

27、性極差。通常情況下，我們說它們的水溶液不導電。(4)溶解性。大多數離子晶體易溶于極性溶劑(如水)中，難溶于非極性溶劑(如汽油、苯、CCl4)中。當把離子晶體放在水中時，極性水分子對離子晶體中的離子產生吸引，使晶體的離子克服離子間的作用而離開晶體，變成在水中自由移動的離子。第63頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三特別提醒：(1)運用離子鍵的強弱即晶格能的大小，可以解決離子熔點高低問題。一般同種類型，晶格能越大，離子鍵越強，熔點越高。(2)離子晶體除含有離子鍵外，還可能有共價鍵，如Na2O2、NaOH、NH4Cl晶體。第64頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星

28、期三 NaF、NaI和MgO均為離子晶體，有關數據如下表：例2物質NaFNaIMgO離子電荷數112鍵長(1010 m)2.313.182.10試判斷，這三種化合物熔點由高到低的順序是()A BC D第65頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三【思路點撥】第66頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三【解析】本題考查離子晶體熔點高低的判斷方法。離子晶體的熔點與晶格能有關。晶格能越大，晶體的熔點就越高。晶格能與離子所帶電荷的乘積成正比，與陰、陽離子間的距離成反比。在上述三種晶體中，MgO的鍵長最短，離子電荷又高，故其晶格能最大，熔點最高；NaF的鍵長小于NaI，

29、故NaF的晶格能大于NaI，熔點高于NaI。【答案】B第67頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三【規律方法】晶格能與離子晶體性質的關系因為晶格能的大小標志著離子晶體裂解成氣態陰、陽離子的難易程度，反映著離子晶體中離子鍵的強度，故它與離子晶體的性質有著密切聯系。對于相同類型的離子晶體：晶格能越大，離子鍵越強，熔、沸點越高。第68頁，共78頁，2022年，5月20日，22點7分，星期三變式訓練2氧化鈣在2973 K時熔化，而氯化鈉在1074 K時熔化，兩者的離子間距離和晶體結構類似，有關它們熔點差別較大的原因敘述不正確的是()A氧化鈣晶體中陰、陽離子所帶的電荷數多B氧化鈣的晶格能比氯化鈉的晶格能大C氧化鈣晶體的結構類型與氯化鈉晶體的結構類型不同D在氧化鈣與氯化鈉的離子間距離類似的情況下，晶格能主要由陰、陽離子所帶電荷的多少決定第6