金属晶体离子晶体

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1、第2节节 金属晶体与离子晶体第1课时课时 金属晶体学习习目标标1.理解金属晶体的概念、构成及物理性质质。2.能用金属键键理论论解释释金属晶体的物理性质质。3.了解金属晶体中晶胞的堆积积方式。课堂互动讲练知能优化训练课前自主学案探究整合应用第1课时课前自主学案自主学习习1金属晶体的概念：金属晶体是指_通过过_形成的晶体。金属键为键为 金属晶体中_和_之间间的强烈的相互作用。金属原子金属键键金属阳离子自由电电子1金属键键是怎样样形成的？ 【提示】 金属单质单质 都是由金属原子以某种一 定的排列形式紧紧密堆积积而形成的晶体。由于金 属原子价电电子数较较少，容易失去电电子成为为金 属阳离子，金属原子释

2、释放出的价电电子并不专专属 于某个特定的金属离子，而为许为许 多金属离子所 共有，它们们在整个晶体里自由地运动动着，称之 为为自由电电子，自由电电子与金属离子之间间存在 的较较强的作用力，叫金属键键。思考感悟2结结构型式面心立方最密 堆积积A1体心立方密 堆积积A2六方最密堆 积积A3 结结构 示意 图图配位 数_实实例 Ca、Al、Cu 、Ag、Au、 Pd、PtLi、Na、K 、Ba、W 、FeMg、Zn、 Ti128122.(1)金属晶体都是纯净纯净 物吗吗？ (2)金属导电导电 与电电解质质溶液导电导电 有什么区别别？ 【提示】 (1)金属晶体包括金属单质单质 及其合金 ，合金是混合物

3、。 (2)金属导电导电 一般为为物理变变化，仅仅仅仅 是自由电电 子的定向移动动，而电电解质质溶液导电导电 的过过程就 是其被电电解的过过程，是化学变变化。思考感悟相对对滑动动排列方式化学键键自由电电子定向移动动3物理性质质3Na、Mg、Al三种金属哪种金属的熔、沸点最高，为为什么？【提示】 熔点从高到低排列顺顺序为为AlMgNa，由于其电电子层层数相同，半径r(Al)r(Mg)r(Na)，价电电子数NaMgAl，故金属键键AlMgNa，所以熔、沸点AlMgNa。思考感悟自主体验验1金属的下列性质质中，与自由电电子无关的是( )A密度大小 B容易导电导电C延展性好 D易导热导热解析：选选A。密

4、度的大小与晶体内微粒的排列顺顺序有关。2在金属晶体中最常见见的三种堆积积方式有： (1)配位数为为8的是_密堆积积。 (2)配位数为为_的是面心立方最密堆 积积。 (3)配位数为为_的是_堆 积积。其中以ABAB方式堆积积的 _和以ABCABC方式堆积积 的_空间间利用率相等，就堆积层积层 来 看，二者的区别别是在第_层层。解析：要熟记记金属晶体中最常见见的三种堆积积方式中，各种堆积积方式的不同特点。答案：(1)体心立方 (2)12 (3)12 六方最密 六方最密堆积积 面心立方最密堆积积 三课堂互动讲练金属晶胞的排列方式金属晶体是由若干个能够够反映晶体结结构特征的 单单元晶胞排列形成的。 不

5、同的金属，晶胞在其内部有不同的排列方式 ，大致可以分为为三类类。 1六方最密堆积类积类 型(A3) 常见见金属如：镁镁、锌锌、钛钛等。 2面心立方最密堆积类积类 型(A1) 常见见金属如：金、银银、铜铜、铝铝等。 3体心立方密堆积类积类 型(A2) 常见见金属如：锂锂、钠钠、钾钾等。关于金属晶体的体心立方密堆积积的结结构型式的叙述中，正确的是( )A晶胞是六棱柱B属于A2型密堆积积C每个晶胞中含4个原子D每个晶胞中含5个原子例例1 1【答案】 B变变式训练训练 1 金属原子在二维维空间间里的放 置有下图图所示的两种方式，下列说说法中正 确的是( )A图图(a)为为非密置层层，配位数为为6 B图

6、图(b)为为密置层层，配位数为为4 C图图(a)在三维维空间间里堆积积可得镁镁型和铜铜型 D图图(b)在三维维空间间里堆积仅积仅 得简单简单 立方解析：选选C。金属原子在二维维空间间里有两种排列 方式，一种是密置层层排列，一种是非密置层层排列 。密置层层排列的空间间利用率高，原子的配位数为为6 ，非密置层层的配位数较较密置层层小，为为4。由此可知 ，图图中(a)为为密置层层，(b)为为非密置层层。密置层层在 三维维空间间堆积积可得到镁镁型和铜铜型两种堆积积模型， 非密置层层在三维维空间间堆积积可得简单简单 立方和钾钾型两 种堆积积模型。所以，只有C选项选项 正确。金属晶体性质与结构的关系1金属

7、晶体的性质质 (1)导电导电 性 金属晶体中存在许许多自由电电子，这这些自由电电子在 整个晶体中自由运动动是没有方向性的，但在外加电电 场场的作用下，自由电电子就会发发生定向移动动形成电电 流，所以金属容易导电导电 。 (2)导热导热 性 自由电电子在运动时动时 与金属离子碰撞而引起能量的交 换换，从而使能量从温度高的部分传传到温度低的部分 ，使整块块金属达到相同的温度。(3)延展性大多数金属具有较较好的延展性，与金属离子和自由电电子之间间的较较强作用有关。当金属受到外力时时，晶体中的各离子层层就会发发生相对对滑动动，由于金属离子与自由电电子之间间的相互作用没有方向性，受到外力后，相互作用没有

8、被破坏，金属虽虽然发发生了形变变但不会导导致断裂。(4)颜颜色由于金属原子以最紧紧密堆积积状态态排列，内部存在自由电电子，所以当光辐辐射到它的表面上时时，自由电电子可以吸收所有频频率的光，然后很快释释放出各种频频率的光，这这就使得绝绝大多数金属呈现银现银 灰色以至银银白色光泽泽。而金属在粉末状态时态时 ，金属的晶面取向杂杂乱，晶格排列得不规则规则 ，吸收可见见光后辐辐射不出去，所以金属粉末常呈暗灰色或黑色。2金属熔、沸点高低的比较较 (1)同周期金属单质单质 ，从左到右(如Na、Mg、 Al)熔、沸点升高。 (2)同主族金属单质单质 ， 从上到下(如碱金属)熔、 沸点降低。 (3)一般来说说，

9、合金的熔、沸点比其各成分金属 的熔、沸点低。 (4)金属晶体熔点差别别很大，如汞常温为为液体， 熔点很低(38.9 )，而铁铁等金属熔点很高 (1535 )。特别别提醒：(1)金属晶体在受外力作用时时，各层层之间发间发 生相对对滑动动，但金属键键并没有被破坏；(2)金属晶体中只有金属阳离子，无阴离子。物质结质结 构理论论指出：金属晶体中金属离子 与自由电电子之间间的强烈相互作用，叫金属键键。 金属键键越强，其金属的硬度越大，熔、沸点越高 。根据研究表明，一般来说说，金属原子半径越小 ，价电电子数越多，则则金属键键越强。由此判断下 列说说法正确的是( ) A镁镁的硬度大于铝铝 B镁镁的熔、沸点低

10、于钙钙 C镁镁的硬度小于钾钾 D钙钙的熔、沸点高于钾钾例例2 2【思路点拨拨】 解答本题时题时 要注意以下两点： (1)金属晶体熔、沸点高低决定于金属键键的强弱。 (2)金属阳离子所带电带电 荷越多，半径越小，金属键键 越强。 【解析】 此题题考查查的是金属晶体的性质质，如硬 度、熔、沸点的比较较，比较较依据：看价电电子数和 原子半径，镁镁和铝铝，价电电子数AlMg，原子半径 AlMg，晶体中的金属键键AlMg。镁镁和钙钙，原 子半径MgCa，晶体中的金属键键MgCa。镁镁和 钾钾，价电电子数MgK，原子半径MgK；钙钙和 钾钾，价电电子数CaK，原子半径CaK，晶体中 的金属键键MgK、Ca

11、K，故选选D。【答案】 D 【规规律方法】 金属晶体的熔点变变化规规律 (1)一般情况下(同类类型的金属晶体)，金属晶体的 熔点由金属阳离子半径、所带带的电电荷数、自由电电 子的多少决定。阳离子半径越小，所带带的电电荷数 越多，自由电电子越多，相互作用力就越大，熔点 就会相应应升高。例如：熔点KNaMgAl，Li NaKRbCs。 (2)一般合金的熔、沸点比各成分金属的熔、沸点 低。晶体镁镁的原子堆积积方式是什么？配位数是多少？(2)同主族元素金属键键越强金属越活泼吗泼吗 ？【提示】 (1)金属镁为镁为 六方最密堆积积，配位数为为12。(2)同主族元素从上到下金属键键越来越弱，金属性反而越来越

12、强。互动动探究变变式训练训练 2 下列4种有关性质质的叙述，可能 属于金属晶体的是( ) A由分子间间作用力结结合而成，熔点低 B固体或熔融后易导电导电 ，熔点在1000 左右 C由共价键结键结 合成网状结结构，熔点高 D固体不导电导电 ，但溶于水或熔融后能导电导电 解析：选选B。B中固体能导电导电 ，熔点在1000 左右，应为应为 金属晶体。探究整合应用如下图图所示为为一个金属铜铜的晶胞的切割示意图图， 该该晶胞的边长为边长为 3.621010 m，每一个铜铜原子 的质质量为为1.05521025 kg。试试回答下列问题问题 ：(1)一个晶胞中“实际实际 ”拥拥有的铜铜原子数是多少？这这些铜

13、铜原子的质质量是多少？(2)该该晶胞的体积积是多大？(3)利用(1)和(2)的结结果来计计算金属铜铜的密度。【解析】 (1)从图图上看，铜铜晶体采取的是面心 立方最密堆积积(A1)型式，其立体结结构如图图所示。 每个晶胞中铜铜原子数目为为：【答案】 (1)4个，4.221025 kg(2)4.741029 m3(3)8.90 gcm3知能优化训练本部分内容讲解结束点此进进入课课件目 录录按ESC键键退出全屏播放谢谢谢谢 使 用第2课时课时 离子晶体学习习目标标1.理解离子晶体的概念，构成及物理性质质。2.能用离子键键的有关理论论解释释离子晶体的物理性质质。3.了解几种常见见的离子晶体的晶胞结结

14、构。4.了解晶格能的概念及意义义。课堂互动讲练知能优化训练课前自主学案探究整合应用第2课时课前自主学案自主学习习一、离子晶体及结结构类类型1概念：离子晶体是 _通过过_结结合，在空间间呈现现有规规律的排列所形成的晶体。例如：氯氯化钠钠、氯氯化铯铯、氧化镁镁等晶体都属于_晶体。2常见见AB型离子化合物的晶体类类型阴、阳离子离子键键离子晶体 类类型NaCl型CsCl型ZnS型晶胞晶体类类型NaCl型CsCl型ZnS型配位数684实实例Li、_、_、Rb的卤卤化物，AgF、MgO等_、_、NH4Cl等_、_等NaKCsBrCsIBeOBeS1为为什么同样样是AB型离子化合物其晶体结结构存在着较较大的

15、差异？【提示】 影响晶体结结构的因素很多，主要的一点是阴、阳离子半径比，r/r越大，配位数越大。思考感悟二、晶格能气化越强越多三、离子晶体的特性 1纯净纯净 的离子晶体都有各自固定的_，其 熔点的高低与_有关。 2离子晶体的结结构决定着离子晶体具有一系 列特性： (1)熔点、沸点较较_，而且随着_ 的增加，_的缩缩短，晶格能增大，熔 点升高。 (2)一般_溶于水，而难难溶于_溶剂剂。 (3)固态时态时 不导电导电 ，_状态态或在_ 中能导电导电 。熔点 离子键键强弱高离子电电荷数 离子间间距易非极性 熔融水溶液2离子晶体在固态时态时 不导电导电 ，而熔融状态态或 在水溶液中能导电导电 的原因是什么？ 【提示】 离子晶体中，离子键较键较 强，离子不 能自由移动动，即晶体中无自由移动动的离子，因 此离子晶体不导电导电 。当升高温度时时，阴、阳离 子获获得足够够能量，克服了离子间间的相互作用， 形成了自由移