-3-1金屬晶體與離子晶體課件高二下學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修2

第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三節(jié)第1課時(shí)金屬晶體與離子晶體觀察金屬置換反應(yīng)中金屬的生長過程

，

可知：

金屬具有較為規(guī)則的幾何外形

，是一種晶體

，

我們稱其為金屬晶體。金屬的置換金屬原子脫落下來的價(jià)電子形成遍布整塊晶體的

“電子氣”

，

被所有原子共用

，從而把所有金屬原子維系在一起，

形成像共價(jià)晶體一樣的

“

巨分子”。金屬鍵的特征金屬鍵無方向性和飽和性。電子氣理論簡介一、金屬鍵與金屬晶體（一）

金屬鍵1.概念：2.本質(zhì)：

3.成鍵微粒：

4.存在:5.特征：

一、金屬鍵與金屬晶體金屬陽離子與自由電子之間的強(qiáng)烈作用電子氣理論---靜電作用金屬陽離子與自由電子金屬單質(zhì)或合金無方向性和飽和性大多銀白色，有金屬光澤；

除汞外，金屬在常溫下都呈現(xiàn)固態(tài)金屬有哪些物理通性？導(dǎo)熱性延展性導(dǎo)電性“電子氣理論”解釋金屬的通性---物理性質(zhì)通性一:

金屬的導(dǎo)電性

電子氣在電場中定向移動。（加熱→金屬離子的振動加強(qiáng)→

阻礙了自由電子的運(yùn)動→

電阻增大→

電導(dǎo)率降低）導(dǎo)電

電子定向移動電子運(yùn)動沒有固定方向未通電通電注意：能導(dǎo)電的物質(zhì)不一定是金屬eg:石墨、半導(dǎo)體Si、電解質(zhì)溶液還有一大類能導(dǎo)電有機(jī)高分子化合物（如聚乙炔）。金屬的電導(dǎo)率隨溫度升高而降低。自由電子與金屬陽

離子高速碰撞能量被傳導(dǎo)一開始，是熱導(dǎo)致運(yùn)動，之后是運(yùn)動導(dǎo)致熱（傳遞）。通性二:

金屬的導(dǎo)熱性從一點(diǎn)加熱通性三:

金屬的延展性

由于自由電子的“膠合”作用，

當(dāng)金屬受到外力作用時(shí)，

晶體中的各原子層就會發(fā)生相對滑動

，但不會改變原來的排列方式

，而且彌漫在金屬原子間的電子氣可以起到類似軸承中滾珠之間潤滑劑的作用

，所以金屬有良好的延展性。延展性最好的金屬是金,一兩黃金,壓成金箔可覆蓋兩個(gè)籃球場。金屬光澤和顏色銀白色——自由電子吸收所有頻率的光

，然后又釋放。特殊顏色——易吸收某些頻率的光。黑色粉末——晶面取向復(fù)雜

，

吸收可見光后難反射。通性四:金屬具有金屬光澤

以最緊密堆積狀態(tài)排列，且存在自由電子，所以當(dāng)光線照射到金屬表面時(shí)，

自由電子可以吸收所有頻率的光并很快放出，使金屬不透明且具有金屬光澤。Cs（二）金屬晶體

1.定義： 2.構(gòu)成微粒：

3.微粒間作用力：

4.類別：※注意：晶體中有陽離子不一定有陰離子，若有陰離子一定有陽離子

金屬陽離子與自由電子之間通過金屬鍵作用形成的晶體金屬陽離子、自由電子金屬鍵金屬單質(zhì)及合金5.金屬晶體的性質(zhì)(1)具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。Li-K：

價(jià)電子數(shù)相同

，

離子半徑逐漸增大，金屬鍵作用減弱

，熔沸點(diǎn)降低

，硬度減小。對比鋰、

鈉、

鎂、

鋁、

鉀的原子結(jié)構(gòu)和熔沸點(diǎn)的數(shù)據(jù)

，

晶體的熔沸點(diǎn)與哪些因素有關(guān)？物質(zhì)LiNaKRb熔點(diǎn)/℃180986439硬度較硬很軟非常軟非常軟物質(zhì)NaMgAl熔點(diǎn)/℃98651660硬度很軟易變形較硬Na-Mg-Al:離子半徑依次減小

，

價(jià)電子數(shù)增多

，金屬鍵增強(qiáng)。5.金屬晶體的性質(zhì)(1)金屬晶體具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。(2)熔、沸點(diǎn):金屬陽離子半徑越小

，

價(jià)電子數(shù)越多

，金屬鍵越強(qiáng)金屬的熔沸點(diǎn)越高

，硬度越大a、一般來說,合金的熔、沸點(diǎn)比其各成分金屬的熔、沸點(diǎn)低。b、金屬晶體熔點(diǎn)差別很大eg:汞常溫下為液體,熔點(diǎn)很低;而鐵常溫下為固體,熔點(diǎn)很高。想一想：什么是離子鍵有什么特點(diǎn)？什么是離子化合物？什么是離子晶體離子晶體重晶石BaSO4氯化鈉晶體硫酸銅晶體螢石CaF21、離子鍵

（1）

定義：陰、

陽離子之間通過靜電作用所形成的化學(xué)鍵。（2）

特征：

（3）

成鍵元素：

eg:電負(fù)性差值大于1.7的物質(zhì),金屬元素(特別是活潑金屬元素,eg第ⅠA、ⅡA族元素)與非金屬元素(特別是活潑非金屬元素,eg第ⅥA、ⅦA族元素)組成的化合物二、離子晶體

包括靜電引力和靜電斥力離子鍵的作用力強(qiáng)

，

無飽和性

，

無方向性?；顫娊饘僭嘏c活潑非金屬元素。2、離子晶體（1）

概念：

陰、

陽離子之間通過離子鍵所形成的晶體。（2）

構(gòu)成微粒：

陰、

陽離子（3）

相互作用力：

3、

常見離子晶體：離子鍵，可能還存在共價(jià)鍵。強(qiáng)堿、活潑金屬的氧化物和過氧化物、大部分的鹽。(1)單原子陰、陽離子,如NaCl、CaF2等。(2)存在共價(jià)鍵的離子晶體,如NH4Cl、K2SO4等。(3)存在電中性分子的離子晶體,如CuSO4·5H2O等。離子間距/pm電荷數(shù)熔點(diǎn)/℃NaCl2761801NaBr2901750MgO20522800CaO23922576離子晶體的熔點(diǎn)與哪些因素有關(guān)？離子半徑、

所帶電荷離子鍵

強(qiáng)弱熔點(diǎn)離子半徑越小

，所帶電荷越多

，

離子鍵越強(qiáng)

，熔點(diǎn)越高

，硬度越大4、

物理性質(zhì)：具有較高的熔、

沸點(diǎn)

（差異較大），難揮發(fā)；硬度大

；硬而脆，難壓縮

不導(dǎo)電

；熔融或溶于水導(dǎo)電

易溶于極性溶劑，難溶于非極性溶劑；遵循“相似相溶”原理無延展性；離子晶體中陰、陽離子交替出現(xiàn),層與層之間如果滑動,同性離子相鄰而使斥力增大,導(dǎo)致不穩(wěn)定破裂,所以離子晶體無延展性思考：1.含金屬陽離子的晶體一定是離子晶體嗎

，

有陽離子的晶體中一定存在陰離子嗎？2.離子晶體中一定含有金屬元素嗎

，

由金屬元素和非金屬元素組成晶體一定是離子晶體嗎？3.離子晶體中是否含有共價(jià)鍵？4.離子晶體的熔點(diǎn)一定低于共價(jià)晶體嗎？MgO>SiO2結(jié)論：陽陰離子的半徑比越大，配位數(shù)越高。5、配位數(shù)：一個(gè)離子周圍最鄰近的異電性離子的數(shù)目（配位數(shù)之比=所帶電荷數(shù)）①每個(gè)晶胞含鈉離子、

氯離子的個(gè)數(shù)

、

；②每個(gè)Na＋周圍與之等距且距離最近的Cl－有

_個(gè)。

每個(gè)Cl-周圍與之等距且距離最近的Na＋有

_個(gè)。

它們所圍成的空間幾何構(gòu)型是：

。③每個(gè)Na＋周圍與之等距且距離最近的Na＋有

個(gè)。

每個(gè)Cl－周圍與之等距且距離最近的Cl－有_

_個(gè)。常見的離子晶體

NaCl晶胞

熔點(diǎn)：

801oC、

沸點(diǎn)：

1413oC4

466正八面體1212

CsCl晶胞

熔點(diǎn)：645℃

、沸點(diǎn)：1290℃;①每個(gè)晶胞含銫離子、氯離子數(shù)：

、

；②

每個(gè)Cs＋周圍與之等距且距離最近的Cl－有

__個(gè)；

每個(gè)Cl-周圍與之等距且距離最近的Cs+有____個(gè)。它們所圍成的空間幾何構(gòu)型是

。③每個(gè)Cs＋周圍與之等距且距離最近的Cs＋有

個(gè)。

每個(gè)Cl－周圍與之等距且距離最近的Cl－有

個(gè)。1188正方體66鈣離子周圍與之最近等距的鈣離子有12個(gè),氟離子周圍與之最近等距的氟離子有6個(gè).每一個(gè)Zn2+的周圍有4個(gè)S2-,每一個(gè)S2-周圍有4個(gè)Zn2+A.該晶體屬于分子晶體B.該晶胞中Zn2＋和S2－數(shù)目不相等C.陽離子的配位數(shù)為6D.氧化鋅的離子鍵強(qiáng)于硫化鋅1.鋅與硫所形成化合物晶體的晶胞如圖所示。

下列判斷正確的是（

）D練習(xí)：三、離子液體1.離子液體1)定義:在室溫或稍高于室溫時(shí)呈液態(tài)的離子化合物,稱為離子液體。熔點(diǎn)不高2)特點(diǎn):①大多數(shù)離子液體含有體積很大的陰、陽離子;②離子液體難揮發(fā)。3)應(yīng)用:①用作溶劑;②在生物化學(xué)等科研領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。2.離子液體中常見的陰、陽離子概念成鍵粒子金屬鍵的強(qiáng)弱和對金屬性質(zhì)的影響概念影響因素離子晶體的性質(zhì)金屬鍵與金屬晶體離子晶體金屬晶體與離子晶體電子氣理論結(jié)論：碳酸鹽中陽離子的金屬性越弱，離子半徑越小，熱穩(wěn)定性越差這里的解釋常見的有兩種角度：1、陰陽離子的匹配程度，陰陽離子半徑大小若相當(dāng)，形成的離子化合物就相對較穩(wěn)定所以，CO32-半徑較大，所以與半徑大的離子結(jié)合更穩(wěn)定，即，BaCO3>CaCO3>MgCO32、從極化的角度，Mg2+半徑較小，對CO3