第06講金屬晶體和離子晶體模塊一思維導圖串知識模塊二基礎知識全梳理（吃透教材）模塊三核心考點精準練模塊四小試牛刀過關測1．能借助金屬晶體和離子晶體等模型認識晶體的結構特點，說明晶體中的微粒及其微粒間的相互作用。2．知道介于典型晶體之間的過渡晶體及混合型晶體是普遍存在的。3．能結合金屬晶體和離子晶體的實例描述晶體中微粒排列的周期性規律。【學習新知】知識點一金屬鍵和金屬晶體1．金屬鍵(1)定義：______________和__________之間存在的強烈的相互作用稱為金屬鍵。(2)本質：金屬原子脫落下來的_______形成遍布整塊晶體的“電子氣”，被所有原子所共用，從而把所有的__________維系在一起。這一理論稱為“電子氣理論”。(3)成鍵粒子：____________和__________。(4)存在：金屬單質或合金。(5)金屬鍵的強弱和對金屬性質的影響①金屬鍵的強弱主要取決于金屬元素的原子半徑和價電子數，原子半徑越小，價電子數越多，金屬鍵_______；反之，金屬鍵_______。②金屬鍵越強，金屬的熔、沸點_______，硬度_______。2．金屬晶體(1)概念：金屬陽離子與自由電子(“電子氣”)之間通過_________形成的晶體叫做金屬晶體。(2)通性：金屬晶體有優良的_______性、_______性和_______性。(3)用“電子氣理論”解釋金屬的性質①延展性：當金屬收到外力作用時，晶體中的各原子層就會發生相對滑動，但金屬原子的排列方式不變，金屬晶體中的化學鍵沒有被破壞，所以金屬有良好的延展性。②導電性：在外加電場的作用下，金屬晶體中的電子氣做定向移動形成電流，呈現良好的導電性。③導熱性：電子氣中自由電子在運動時會與金屬離子不斷發生碰撞，從而引起兩者的能量交換。(4)金屬晶體中，除了純金屬，還有大量的合金。(5)金屬晶體有導電性，但能導電的晶體不一定是金屬。知識點二離子晶體1．定義：由_________和_________相互作用而形成的晶體。2．結構特點(1)構成微粒：_________和_________。(2)微粒間的作用力：_________。3．常見離子晶體的結構類型晶體NaClCsCl晶胞結構特點1個Na＋周圍距離相等且最近的Cl－有____個；1個Cl－周圍距離相等且最近的Na＋有_____個1個Cs＋周圍距離相等且最近的Cl－有____個；1個Cl－周圍距離相等且最近的Cs＋有____個4．離子晶體的性質熔點硬度導電性較大不導電，但在___________或___________時導電【交流討論】以下是八種物質的熔點：序號①②③④⑤⑥⑦⑧物質NaFNaClNaBrNaIMgOCaOSrOBaO熔點/℃9938017476612852261424301918(1)①～④、⑤～⑧中物質的熔點為什么會逐漸降低？(2)⑤～⑧中物質的熔點遠高于①～④中物質的原因是什么？【特別提示】(1)離子晶體中不一定都含有金屬元素，如NH4Cl是離子晶體。(2)離子晶體中除離子鍵外不一定不含其他化學鍵，如NaOH晶體中還含有極性共價鍵，Na2O2晶體中還含有非極性共價鍵。(3)由金屬元素和非金屬元素組成的晶體不一定是離子晶體，如AlCl3是由金屬元素Al和非金屬元素Cl組成的分子晶體。(4)含有金屬離子的晶體不一定是離子晶體，如金屬晶體中含有金屬陽離子。知識點三過渡晶體和混合晶體1．過渡晶體(1)四種典型晶體是指_________晶體、_________晶體、_________晶體和_________晶體。(2)過渡晶體：介于典型晶體之間的晶體。2．混合型晶體(石墨晶體)(1)晶體模型(2)結構特點①同層內，碳原子采用_________雜化，以_________相結合形成__________________結構。所有碳原子的p軌道相互平行且相互重疊，使p軌道中電子可在整個平面中運動。②層與層之間以_________相結合。(3)晶體類型石墨晶體中，既有_________，又有_________，屬于____________。核心考點一：金屬鍵和金屬晶體【例1】如圖是金屬晶體內部的電子氣理論示意圖。電子氣理論可以用來解釋金屬的性質，其中正確的是()A．金屬能導電是因為金屬陽離子在外加電場作用下定向移動B．金屬能導熱是因為自由電子在熱的作用下相互碰撞，從而發生熱的傳導C．金屬具有延展性是因為在外力的作用下，金屬中各原子層間會出現相對滑動，但自由電子可以起到潤滑劑的作用，使金屬不會斷裂D．合金與純金屬相比，由于增加了不同的金屬或非金屬，使電子數目增多，所以合金的延展性比純金屬強，硬度比純金屬小【歸納小結】1．金屬鍵(1)金屬鍵的特征金屬鍵無方向性和飽和性。晶體中的電子不專屬于某一個或幾個特定的金屬陽離子，而幾乎是均勻地分布在整塊晶體中，因此晶體中存在所有金屬陽離子與所有自由電子之間“彌漫”的電性作用，這就是金屬鍵，因此金屬鍵沒有方向性和飽和性。(2)金屬鍵的強弱比較一般來說，金屬鍵的強弱主要取決于金屬元素原子的半徑和價電子數。原子半徑越大，價電子數越少，金屬鍵越弱；原子半徑越小，價電子數越多，金屬鍵越強。2．金屬晶體的性質(1)金屬晶體具有良好的導電性、導熱性和延展性。(2)熔、沸點：金屬鍵越強，熔、沸點越高。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合金的熔、沸點一般比其各成分金屬的熔、沸點低。④金屬晶體熔點差別很大，如汞常溫下為液體，熔點很低；而鐵常溫下為固體，熔點很高。(3)硬度：金屬鍵越強，晶體的硬度越大。【變式訓練1】下列有關金屬鍵的敘述中，錯誤的是()A．金屬鍵沒有飽和性和方向性B．金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間存在的強烈的靜電吸引作用C．金屬鍵中的電子屬于整塊金屬D．金屬的性質和金屬固體的形成都與金屬鍵有關【變式訓練2】根據下列晶體的相關性質，判斷可能屬于金屬晶體的是()選項晶體的相關性質A由分子間作用力結合而成，熔點低B固態或熔融態時易導電，熔點在1000℃左右C由共價鍵結合成空間網狀結構，熔點高D固體不導電，但溶于水或熔融后能導電核心考點二：離子晶體【例2】某離子晶體的晶體結構示意圖如圖，晶體中氧的化合價可看作部分為0價，部分為－2價。則下列說法錯誤的是()A．晶體中與每個A＋距離最近的A＋有12個B．晶體中，陰離子與陽離子個數之比為1∶1C．該離子晶體化學式為A2O2D．晶體中，0價氧原子與－2價氧原子的數目比為3∶1【歸納小結】常見離子晶體的晶胞結構晶體晶胞晶胞詳解NaCl①在NaCl晶體中，Na＋的配位數為6，Cl－的配位數為6②與Na＋(Cl－)等距離且最近的Na＋(Cl－)有12個③每個晶胞中有4個Na＋和4個Cl－④每個Cl－周圍的Na＋構成正八面體形結構CsCl①在CsCl晶體中，Cs＋的配位數為8，Cl－的配位數為8②每個Cs＋與6個Cs＋等距離且最近，每個Cs＋與8個Cl－等距離且最近【變式訓練1】下列有關離子晶體的數據大小比較不正確的是()A．離子鍵：NaF>NaCl＞NaBrB．硬度：MgO>CaO>BaOC．熔點：NaF＞MgF2>AlF3D．1個陰離子周圍等距離且最近的陽離子數：CsCl>NaCl>CaF2【變式訓練2】有關晶體的結構如圖所示，下列說法中正確的是()A．在NaCl晶體中，距Na＋最近的Cl－有8個B．在CaF2晶體中，每個晶胞平均占有6個Ca2＋C．在金剛石晶體中，碳原子與碳碳鍵的個數比為1∶2D．該氣態團簇分子的分子式為EF或FE核心考點三：過渡晶體和混合晶體【例3】下列說法錯誤的是()A．Na2O中離子鍵的百分數為62%，則Na2O不是純粹的離子晶體，是離子晶體與共價晶體之間的過渡晶體B．Na2O通常當作離子晶體來處理，因為Na2O是偏向離子晶體的過渡晶體，在許多性質上與純粹的離子晶體接近C．Al2O3是偏向離子晶體的過渡晶體，當作離子晶體來處理；SiO2是偏向共價晶體的過渡晶體，當作共價晶體來處理D．分子晶體、共價晶體、金屬晶體和離子晶體都有過渡型【歸納小結】石墨晶體的結構(1)結構特點——層狀結構①同層內碳原子采取sp2雜化，以共價鍵(σ鍵)結合，形成平面六元并環結構。②層與層之間靠范德華力維系。③石墨的二維平面結構內，每個碳原子的配位數為3，有一個未參與雜化的2p電子，它的原子軌道垂直于碳原子平面。(2)晶體類型：石墨晶體中，既有共價鍵，又有金屬鍵和范德華力，屬于混合型晶體。(3)性質：熔點很高、質軟、易導電等。(4)石墨的典型物理性質是導電性、潤滑性和高熔、沸點，其熔點比金剛石的還高。(5)石墨晶體中C原子數與C—C數之比為2∶3，即12g石墨晶體中含1.5NA個C—C共價鍵。【變式訓練】航天飛機表層的防熱瓦曾成為航天飛機能否安全著陸的制約因素，防熱瓦是以石墨材料為主要成分的十分疏松的泡沫陶瓷。下列有關說法合理的是()A．石墨成為該泡沫陶瓷主要成分的主要原因是石墨是共價晶體B．石墨成為該泡沫陶瓷主要成分的主要原因是石墨熔點很高C．石墨中碳碳鍵之間的夾角是109°28′D．C60也可代替石墨用作航天飛機表層的防熱瓦材料核心考點四：四種典型晶體比較【例4】(1)MgCl2在工業上應用廣泛，可由MgO制備。①MgO的熔點比BaO的熔點________(填“高”或“低”)。②SiO2的晶體類型為________________。(2)對于鈉的鹵化物(NaX)和硅的鹵化物(SiX4)，下列敘述正確的是________(填字母)。A．SiX4難水解B．SiX4是共價化合物C．NaX都易水解D．NaX的熔點一般高于SiX4【歸納小結】1．四種晶體類型的比較

類型比較分子晶體共價晶體金屬晶體離子晶體構成粒子分子原子金屬陽離子和自由電子陰、陽離子粒子間的相互作用力分子間作用力共價鍵金屬鍵離子鍵硬度較小很大有的很大，有的很小較大熔、沸點較低很高有的很高，有的很低較高溶解性相似相溶難溶于任何溶劑常見溶劑難溶大多易溶于水等極性溶劑導電、傳熱性一般不導電，溶于水后有的導電一般不具有導電性電和熱的良導體晶體不導電，水溶液或熔融態導電2．晶體熔、沸點高低的比較方法(1)不同類型晶體的熔、沸點不同類型的晶體的熔、沸點高低，取決于組成晶體的微粒間的作用力大小，粒子間的作用力越大，晶體的熔、沸點越高；粒子間的作用力越小，晶體的熔、沸點越低。一般共價晶體的熔、沸點最高，分子晶體的熔、沸點最低。離子晶體和金屬晶體要根據物質構成粒子間的作用力大小判斷，但一般介于上述兩者之間。如SiO2>NaCl>干冰。有的離子晶體熔點很高，如MgO。有的金屬晶體的熔點很高，如W、Cr等，有的金屬晶體的熔點很低，如汞、Na、K等。(2)同類晶體的熔沸點比較方法①離子晶體：一般地，化學組成、結構相似的晶體，離子所帶電荷越多、半徑越小，離子鍵越強，熔、沸點越高。如KF>KCl>KI；CaCl2>KCl。②共價晶體：共價晶體結構相似時，原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，熔、沸點越高。如金剛石>碳化硅>晶體硅。③金屬晶體：金屬晶體的核電荷數越多，原子半徑越小，價電子數越多，則金屬鍵越強，熔、沸點越高。如Al>Mg>Na>K。一般合金的熔、沸點比其各成分金屬的熔、沸點低。④分子晶體：a．分子晶體的熔沸點高、低由分子間作用力（氫鍵、范德華力）的強弱決定。比較分子晶體的熔、沸點，要先看是否有氫鍵形成，若形成分子間氫鍵，熔、沸點升高，若形成分子內氫鍵，則熔、沸點降低。b．對于分子晶體，組成和結構相似的分子，相對分子質量越大，分子間作用力越大，晶體的熔、沸點越高。如CI4>CBr4>CCl4>CF4。c．組成相似且相對分子質量相近的物質，分子的電荷分布越不均勻，范德華力越大，其熔、沸點就越高，如熔、沸點：CO>N2。d．在同分異構體中，一般來說，支鏈越多，熔、沸點就越低，如沸點：正戊烷>異戊烷>新戊烷。【變式訓練1】下表給出幾種化合物的熔點和沸點：物質NaClMgCl2AlCl3CCl4熔點/℃801714190－22.9沸點/℃1465141217876.8關于表中4種化合物有下列說法，其中正確的是()①AlCl3在加熱時可升華②CCl4屬于分子晶體③1500℃時NaCl可形成氣體分子④AlCl3是典型的離子晶體A．①②④B．③④C．①②③ D．①②③④【變式訓練2】下列物質的熔、沸點高低順序中，正確的是()A．金剛石＞晶體硅＞二氧化硅＞碳化硅C．MgO＞H2O＞O2＞Br2D．金剛石＞生鐵＞純鐵＞鈉【基礎練】1．金屬晶體的形成是因為晶體中存在()。A．金屬離子間的相互作用 B．金屬原子間的相互作用C．金屬離子與自由電子間的相互作用 D．自由電子間的相互作用2．金屬能導電的原因是()。A．金屬晶體中金屬陽離子與自由電子間的作用較弱B．金屬晶體中的自由電子在外加電場作用下可發生定向移動C．金屬晶體中的金屬陽離子在外加電場作用下可發生定向移動D．金屬晶體在外加電場作用下可失去電子3．關于晶體的下列說法中，正確的是()。A．共價晶體中可能含有離子鍵B．離子晶體中可能含有共價鍵C．離子晶體中只含有離子鍵，不含有共價鍵D．任何晶體中，若含有陽離子就一定有陰離子4．下列物質中，含有極性共價鍵的離子晶體是()。A．NaCl B． C． D．NaOH5．下列各物質的晶體中，晶體類型相同的是()。A．和 B．NaCl和HClC．和 D．和6．下列性質中，能充分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7．如圖所示，在氯化鈉晶胞中，與每個等距離且最近的幾個所圍成的空間結構為()A．正八面體 B．十二面體 C．正六面體 D．正四面體8．下列各組中的固態物質熔化（或升華）時，克服的微粒間相互作用力屬于同種類型的是（）A．碘和碘化鈉B．金剛石和重晶石C．冰醋酸和硬脂酸甘油酯D．干冰和二氧化硅9．下列說法中正確的是()A．C60汽化和I2升華克服的作用力相同B．甲酸甲酯和乙酸的分子式相同，它們的熔點相近C．NaCl和HCl溶于水時，破壞的化學鍵都是離子鍵D．常溫下TiCl4是無色透明液體，熔點-23.2℃，沸點136.2℃，所以TiCl4屬于離子晶體10．表是第三周期部分元素氧化物和氟化物的熔點和摩氏硬度：化合物NaFMgF2MgOSiF4SiO2熔點/K1266153431251831983摩氏硬度3.26.06.57（1）兩種氧化物MgO和SiO2的晶體類型分別是、。（2）表格中幾種氟化物熔點差異的主要原因是______________________________________。（3）1molSiO2中含有molSi﹣O鍵，Si和O原子配位數之比為。（4）NaF、MgF2、MgO、SiF4、SiO2中化學鍵能夠代表分子真實組成的是。【提升練】1．金晶體的晶胞如圖所示。設金原子的直徑為d，用NA表示阿伏加德羅常數，在立方體的各個面的對角線上，3個金原子彼此兩兩相切，M表示金的摩爾質量。則下列說法錯誤的是()A．金晶體每個晶胞中含有4個金原子B．金屬鍵無方向性，金屬原子盡可能采取密堆積C．一個晶胞的體積是16eq\r(2)d3D．金晶體的密度是eq\f(\r(2)M,d3NA)2．下列數據是對應物質的熔點，有關的判斷錯誤的是()Na2ONaAlF3AlCl3Al2O3BCl3CO2SiO2920℃97.8