金属晶体和离子晶体课件高二上学期化学人教版选择性必修2

课前3min复习1.金刚石二氧化硅二氧化碳中的中心原子的杂化方式2.金刚石中距离C最近的C有几个，晶胞中有几个碳原子3.每个C原子被几个环共用4.CaF2中，距离Ca2+最近的F-有几个；距离F-最近的Ca2+有几个5.碳单质中，谁是分子晶体，谁是共价晶体，互为什么关系？6.C原子和C-C键的比值7.共价晶体的类别，构成微粒，微粒间相互作用，熔沸点比较课下读P76两段话：X射线衍射实验可以获得哪些信息？Metalcrystal金属的物理性质通性①大多数金属常温下为银白色的固体。②金属晶体都具有金属光泽。③都具有良好的导电性和导热性。④都具有良好的延展性。⑤熔点、密度与硬度相差很大。金属晶体内部结构1.构成粒子：金属阳离子和自由电子金属离子和自由电子之间的强烈的作用力，这种作用力我们称之为金属键。3.金属晶体：金属离子与自由电子之间通过金属键作用形成的晶体。2.作用力：NaMgAl“电子气”理论自由电子不专属于某一个或特定的金属离子，它们几乎均匀地分布在整个晶体中，被许多金属离子所共有。金属键无方向性和饱和性从金属原子上“脱落”下来的大量自由电子形成可与气体相比拟的带负电的“电子气”，被所有金属原子所共有，从而将所有金属原子维系在一起。结构与性质1.为什么金属晶体具有导电性？通电后负极正极在金属晶体中，充满着带负电的“电子气”（自由电子），这些电子气的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下，自由电子定向运动形成电流，所以金属容易导电。不同的金属导电能力不同，导电性最强的三中金属是：Ag、Cu、Al。结构与性质2.为什么金属晶体具有导热性？

当金属晶体的某一端在受热时，其附近内部的自由电子做剧烈的无序运动，从而与金属阳离子发生碰撞。在碰撞过程中，引起两者能量交换，能量高的自由电子将自己的能量传递给金属阳离子。结构与性质3.为什么金属晶体具有延展性？自由电子+金属离子+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++位错+++++++++++++++++++++

当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生回相对滑动，但排列方式不变，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。结构与性质4.为什么金属晶体具有金属光泽和颜色？由于自由电子可吸收所有频率的光，然后很快释放出各种频率的光，因此绝大多数金属具有银白色或钢灰色光泽。而某些金属(如铜、金、铯、铅等)由于较易吸收某些频率的光而呈现较为特殊的颜色。当金属成粉末状时，金属晶体的晶面取向杂乱、晶格排列不规则，吸收可见光后辐射不出去，所以成黑色。课前3min读书1.金属晶体的物理性质2.能导电的一定是金属晶体吗？属于物理还是化学性质？3.含有阳离子的晶体一定含有阴离子？4.自由电子与金属离子的碰撞过程中传递能量体现什么性质？5.金属单质都是金属晶体吗？金属晶体一定是单质吗？6.分子晶体共价晶体金属晶体的对比:构成微粒，相互作用，熔沸点影响因素溶解性导电性7.P4晶胞（面心立方），C60晶胞中的P或C原子数如何计算8.如何判断是否是分子晶体?有什么特点？思考：对比锂、钠、镁、铝、钾的原子结构和熔沸点的数据，分析金属晶体的熔沸点(金属键的强弱)与哪些因素有关？晶体原子半径/pm价电子数熔点/℃沸点/℃Li7611801340Na102197.72883K138163.65759Mg7226511107Al53.536602324阳离子所带电荷越多、半径越小,金属键越强金属键的强度差别很大4.影响金属键强弱的因素:【思考】请解释下列金属单质的物理性质递变情况的原因：元素3Li(锂)11Na(钠)19K(钾)37Rb(铷)55Cs(铯)熔点/℃180.597.8163.6538.8928.84沸点/℃1347822.9774688678.4从锂到铯，价电子数相同，但原子半径依次增大，导致金属键的能量越来越小，熔沸点也就依次降低。金属键越强，金属晶体的熔、沸点越高，硬度越大。熔点最低的金属是--------汞

[-38.87℃]熔点最高的金属是--------钨

[3410℃]密度最、小的金属是--------锂

[0.53g/cm3]硬度最大的金属是--------铬

[9.0]最活泼的金属是-----------铯最稳定的金属是-----------金金属之最下列晶体构成微粒有什么共同点？胆矾(蓝矾)CuSO4·5H2O萤石CaF2重晶石BaSO4烧碱NaOH它们都是由阳离子和阴离子构成的离子化合物。阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键。离子所带电荷数越多，离子半径越小，离子键越强。一、离子键3、影响因素：1、定义：静电引力和斥力4、形成条件：活泼的金属元素和非金属元素（一般在周期表什么位置）（例外）间容易形成离子键;形成化合物的元素的电负性之差>1.72.本质：静电作用（静电吸引力和静电排斥力）离子键没有方向性和饱和性，作用力很强（四种晶体都是啥作用力，谁最弱）。5、特征：先考虑谁没有方向性：

阴阳离子是球形对称的，电荷的分布也是球形对称的，它们在空间各个方向上的静电作用相同，都可以和带不同电荷的离子发生作用。没有饱和性：在静电作用能达到的范围内，只要空间条件允许，一个离子可与多个离子发生作用。以离子键结合的化合物倾向于形成紧密堆积，使每个离子周围尽可能多地与带相反电荷的离子接触，从而达到稳定的目的。二、离子晶体1、定义：由阴离子和阳离子相互作用而形成的晶体2、构成微粒及微粒间作用力阴、阳离子离子键离子晶体构成粒子粒子间的作用力【注意】

►有的离子晶体中还存在电中性分子(如H2O、NH3等)，所以这些离子晶体中还存在共价键、分子间作用力、氢键等（例如）。氯化钠晶胞结构(静电作用)►离子晶体无单个分子存在，无分子式，化学式表示离子最简整数比。如NaCl不表示分子式离子晶体一定有离子键吗？还可能有什么？③离子晶体不导电，但在水溶液或熔融状态下能导电（如何判断是离子晶体）①熔、沸点较高，难挥发。②硬度较大，难压缩。离子晶体中，阴、阳离子之间通过离子键结合，一般离子键的强度较大，要使物质熔化或沸腾，就需要较多的能量。

离子晶体中有较强的离子键，所以硬度较大，当晶体受到冲击力作用时，部分离子键发生断裂，导致晶体破碎。离子晶体中离子键较强，离子不能自由移动，即无自由移动的离子。离子晶体熔化可以形成自由移动的离子;

或溶于水时，阴、阳离子受到水分子作用变成了自由移动的离子(实质上是水合离子)，能够导电。4、离子晶体的性质④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。当把离子晶体放入水中时，极性水分子对离子晶体中的离子产生吸引作用，使晶体中的离子克服了离子间的相互作用而电离，变成在水中自由移动的离子。规律：一般离子半径越小，所带电荷数越多，离子键越强，熔、沸点就越高，硬度也越大。离子晶体的熔沸点相差很大，有的比共价(分子)晶体高，有的也比共价(分子)晶体低。

◆物质的状态，一般情况下是固体>液体>气体；◆晶体类型，一般是共价晶体>离子晶体>分子晶体

金属晶体一般不参与比较，差别比较大◆同类晶体比较思路：

共价晶体→共价键键能→键长→原子半径；

分子晶体→分子间作用力→相对分子质量、极性、氢键、支链；

离子晶体→离子键强弱→离子所带电荷数、离子半径；

金属晶体→金属键强弱→金属阳离子所带电荷、金属阳离子半径。比较不同晶体熔、沸点的基本思路2、下列物质中，含有极性共价键的离子晶体是()A.NaCl

B.Na2OC.Na2O2

D.NaOHD3、下列各物质的晶体中，晶体类型相同的是()A.CO2和SiO2

B.NaCl和HClC.CO2和CS2

D.CCl4和MgCl2C1、下列物质的晶体一定属于离子晶体的是()A.在水中能电离出离子的物质B.在水中能电离出SO42-的化合物C.在水中能电离出Na+的化合物D.熔化时化学键无变化的化合物C4、关于晶体的下列说法中，正确的是()A.共价晶体中可能含有离子键B.离子晶体中可能含有共价键C.离子晶体中只含有离子键，不含有共价键D.任何晶体中，若含有阳离子就一定有阴离子B5、下面排序不正确的是()A.晶体的熔点由高到低排列SiO2>CaCl2>CCl4>CF4B.硬度由大到小：金刚石

>碳化硅

>晶体硅C.熔点由高到低：Na

>Mg

>Al

D.熔点由高到低：NaF

>NaCl>NaBr

>NaIC性质分子晶体共价晶体金属晶体离子晶体构成粒子粒子间作用熔沸点硬度溶解性导电性分子原子金属阳离子和自由电子阴、阳离子分子间作用力共价键金属键离子键较低很高差别大较高较小很大差别大较大相似相溶难溶难溶易溶于水难溶于有机溶剂固态熔融态不导电部分溶于水导电大多数不导电(Si是半导体)良导体固体不导电溶于水导电熔融态导电典型离子晶体NaClCsClZnSCaF2NaCl晶胞结构NaCl晶胞结构中，其中Na+占据

；Cl-占据

。阴、阳离子的位置

互换。每个晶胞中含有

个Na+，

个Cl-。阴离子和阳离子的比例是

，属于

型离子晶体。体心和棱心顶角和面心可以441:1ABNaCl晶胞配位数每个Cl-周围与之最接近且距离相等的Na+共有

个。每个Na+周围与之最接近且距离相等的Cl-共有

个。空间构成的几何构型为

。正八面体66每个Na+周围与之最接近且距离相等的Na+共有

个。12CsCl晶胞结构中，Cs+占据

；Cl-占据

。阴、阳离子的位置

互换。每个晶胞中含有

个Cs+，

个Cl-。阴离子和阳离子的比例是

，属于

型离子晶体。CsCl晶胞结构体心或顶角顶角或体心可以111:1ABCsCl晶胞配位数Cl-周围与之最接近且等距的Cs+共

个。Cs+周围与之最接近且等距的Cl-共

个。空间构成的几何构型为

。88正六面体Cs+周围与之最接近且等距的Cs+共有

个。6ZnS晶胞结构ZnS晶胞是

结构，其中S2-占据

；Zn2+占据

。每个晶胞中含有

个S2-，

个Zn2+。阴离子和阳离子的比例是

，属于