第3章 第2節(jié) 金屬晶體與離子晶體

1、教育精選第2節(jié)金屬晶體與離子晶體1能用金屬鍵和離子鍵的理論解釋金屬晶體和離子晶體的物理性質。(重點)2了解金屬晶體的三種原子堆積模型和幾種典型離子晶體的晶胞結構。(難點)3了解晶格能的概念和意義。金 屬 晶 體基礎初探1概念金屬原子通過金屬鍵形成的晶體稱為金屬晶體。2特點由于金屬鍵沒有飽和性和方向性，從而導致金屬晶體最常見的結構型式具有堆積密度大、原子配位數(shù)高、能充分利用空間等特點。3常見堆積方式三種典型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常見金屬Ca，Cu，Au，Al，Pd，Pt，AgLi，Na，K，Ba，W，F(xiàn)eMg，Zn，Ti結構示意圖配位數(shù)12812晶體結構面

2、心立方晶胞體心立方晶胞六方晶胞4.物理通性金屬晶體具有金屬光澤，有良好的導電、導熱和延展性。1金屬在發(fā)生變形延展時，金屬鍵斷裂嗎？【提示】不斷裂。2金屬在通常狀況下都是晶體嗎？金屬晶體的性質與哪些因素有關？【提示】不是，如汞；金屬鍵和金屬原子的堆積方式決定金屬的性質。核心突破1金屬物理通性的解釋 2金屬晶體熔點的影響因素同類型的金屬晶體的熔點由金屬陽離子半徑、離子所帶的電荷決定，陽離子半徑越小，所帶電荷越多，相互作用力就越強，熔點就越高。例如熔點：LiNaKRbCs，NaMgAl。題組沖關1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相互作用較弱B金屬晶體中的自由電子在外加電場作

3、用下發(fā)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(fā)生定向移動D金屬晶體在外加電場作用下可失去電子【解析】金屬原子失去電子后變?yōu)榻饘匐x子，失去的電子稱為自由電子，自由電子可以在金屬晶體中自由移動，在外加電場的作用下，自由電子就會定向移動而形成電流。【答案】B2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型最密堆積C每個晶胞中含4個原子D配位數(shù)為12【解析】金屬晶體的體心立方密堆積的晶胞是平行六面體，體心立方密堆積的堆積方式為立方體的頂點和體心各有1個原子，屬于A2型最密堆積，每個晶胞中含有812個原子，A2型的配位數(shù)為8?！敬鸢浮緽3金屬晶體堆積

4、密度大，原子配位數(shù)高，能充分利用空間的原因是()A金屬原子的價電子數(shù)少B金屬晶體中有自由電子C金屬原子的原子半徑大D金屬鍵沒有飽和性和方向性【解析】這是因為借助于沒有方向性的金屬鍵形成的金屬晶體的結構中，都趨向于使原子吸引盡可能多的原子分布于周圍，并以密堆積的方式降低體系的能量，使晶體變得比較穩(wěn)定?！敬鸢浮緿4下列關于金屬晶體的敘述正確的是()A常溫下，金屬單質都以金屬晶體形式存在B金屬離子與自由電子之間有強烈的相互作用，在一定外力作用下，不因形變而消失C鈣的熔點低于鉀D溫度越高，金屬的導電性越好【解析】A項，汞在常溫下為液態(tài)；C項，由于原子半徑r(Ca)r(K)且價電子數(shù)CaK，所以金屬鍵C

5、aK，故熔點CaK。【答案】B離 子 晶 體基礎初探1概念由陽離子和陰離子通過離子鍵結合，在空間呈現(xiàn)有規(guī)律的排列而形成的晶體。2常見AB型的離子晶體晶體類型NaCl型CsCl型ZnS型晶體結構模型配位數(shù)684晶胞中微粒數(shù)Na4Cl4Cs1Cl1Zn24S24符號類型Li、Na、K、Rb的鹵化物、AgF、MgO等CsBr、CsI、NH4Cl等BeO、BeS等3.晶格能(1)概念：將1 mol離子晶體中的陰、陽離子完全氣化而遠離所吸收的能量。(2)意義：衡量離子鍵的強弱。晶格能越大，表示離子鍵越強，離子晶體越穩(wěn)定。(3)影響因素：晶格能，即與陰、陽離子所帶電荷的乘積成正比，與陰、陽離子間的距離成反

6、比。與離子晶體的結構型式有關。4特性(1)熔點、沸點較高，而且隨著離子電荷的增加，離子間距的縮短，晶格能增大，熔點升高。(2)一般易溶于水，而難溶于非極性溶劑。(3)在固態(tài)時不導電，熔融狀態(tài)或在水溶液中能導電。離子晶體的化學式是表示真正的分子構成嗎？【提示】不是。離子晶體的化學式僅代表晶體中陰、陽離子個數(shù)比，并不代表分子構成，所以離子晶體中不存在分子。核心突破對離子晶體特性的理解1離子晶體熔、沸點的比較：一般來說，陰、陽離子所帶的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子鍵越強，離子晶體的熔、沸點越高，如Al2O3MgO；NaClCsCl等。2對于離子晶體的熔、沸點，要注意“一般來說”和“較高”等字詞。

7、“一般來說”說明離子晶體的熔、沸點還有些特例；“較高”是與其他晶體類型比較的結果。3離子晶體的一些特殊物理性質可用于確定晶體類型。如在固態(tài)時不導電，在熔融狀態(tài)下能導電的晶體一定是離子晶體。4離子晶體導電的前提是先電離出自由移動的陰、陽離子。難溶于水的強電解質如BaSO4、CaCO3等溶于水時，由于濃度極小，故導電性極弱。通常情況下，它們的水溶液不導電。題組沖關1下列物質的晶體屬于離子晶體的是()A苛性鉀B碘化氫C硫酸D醋酸【解析】苛性鉀含有離子鍵，故屬于離子晶體；碘化氫、硫酸、醋酸均含有分子間作用力，故三者均為分子晶體?！敬鸢浮緼2下列性質適合于離子晶體的是()A熔點1 070 ，固態(tài)不導電，

8、液態(tài)能導電B熔點10.31 ，液態(tài)不導電，水溶液能導電C能溶于CS2，熔點112.8 ，沸點444.6 D熔點97.81 ，質軟，導電，密度0.97 gcm3【解析】離子晶體的性質是熔點較高，固態(tài)不導電，液態(tài)和水溶液能導電，質脆?！敬鸢浮緼3下列說法正確的是()A晶體中若存在陰離子，就一定存在陽離子B離子晶體不一定是化合物C離子晶體都易溶于水D離子晶體一定是由活潑金屬和活潑非金屬形成的【解析】離子晶體的構成微粒是陰離子與陽離子，A項正確。離子晶體中存在離子鍵，存在電子得失，一定是化合物，B項錯。CaCO3、BaSO4等離子晶體難溶于水，C項錯。NH4Cl晶體全部由非金屬元素組成，D項錯?！敬鸢?/p>

9、】A4 NaCl晶體模型如下圖所示：【導學號：66240026】(1)在NaCl晶體中，每個Cl周圍同時吸引著_個Na；在NaCl晶胞中含有_個Na、_個Cl，晶體中每個Na周圍與它距離最近且相等的Na共有_個。(2)對于氯化鈉晶體，下列描述正確的是_。A它是六方緊密堆積B相鄰的正負離子核間距等于正負離子半徑之和C與氯化銫晶體結構相同D每個Na與6個Cl鄰近【解析】(1)在氯化鈉晶體中，一個Na位于晶胞的中心，12個Na分別位于晶胞的12條棱上，則屬于該晶胞的Na相當于3個(123，棱邊上的每個Na同時被4個晶胞共用，屬于該晶胞的Na僅占)，因此一個晶胞中共含有4個Na；8個Cl分別位于晶胞的8個頂點上，則屬于該晶胞的Cl相當于1個(81，頂點上的每個Cl同時被8個晶胞共用，屬于該晶胞的Cl僅占)，6個Cl分別位于晶胞的6個面心上，則屬于該晶胞的Cl相當于3個(63，面心上的每個Cl同時被2個晶胞共用，屬于該晶胞的Cl僅占)，所以一個晶胞中共含有4個Cl?？梢奛aCl晶體中Na、Cl的個數(shù)比為11。圖中位于晶胞中心的Na實際上共有3個平面通過它，通過中心Na的每個平面都有4個Na位于平面的四角，這4個Na與中心Na距離最近且距離相等。所以在NaCl晶體中，每個Na周圍與它距離最近且距離相等的Na共有12個，按相似