高二化學(xué)選擇性必修第二冊：第三章第三節(jié)教學(xué)課件

第三章第三節(jié)第1課時《金屬晶體》人教版選擇性必修2金屬共同的物理性質(zhì)有哪些？觀察思考金屬為什么具有這些性質(zhì)？結(jié)構(gòu)性質(zhì)決定用途決定構(gòu)成微粒相互作用晶體類型（1）金屬晶體的構(gòu)成微粒是什么？思考討論金屬鍵：金屬陽離子和自由電子之間強(qiáng)烈的相互作用。（2）金屬內(nèi)部微粒之間是怎樣相互作用的？金屬陽離子、電子金屬鍵金屬晶體一、金屬鍵與金屬晶體金屬晶體：金屬陽離子和自由電子通過金屬鍵形成的晶體。

從金屬原子上“脫落”下來的價電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”，被所有原子所共用，從而把所有的金屬原子維系在一起。金屬原子則“浸泡”在“電子氣”的“海洋”之中。一、金屬鍵與金屬晶體自由電子++++++++++++++++金屬離子+思考討論（1）金屬鍵是否像共價鍵一樣，具有方向性和飽和性？金屬鍵無方向性和飽和性（2）哪些類物質(zhì)中含有金屬鍵？金屬和合金一、金屬鍵與金屬晶體金屬鍵越強(qiáng)、金屬的熔沸點(diǎn)越高，硬度越大。結(jié)構(gòu)性質(zhì)決定用途決定金屬陽離子自由電子思考討論導(dǎo)電性導(dǎo)熱性延展性金屬鍵金屬晶體金屬光澤結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，如何應(yīng)用電子氣理論，解釋金屬的性質(zhì)？二、解釋金屬的性質(zhì)在外加電場的作用下自由電子定向移動便形成了電流，所以金屬易導(dǎo)電。金屬離子自由電子++++++++++++++++++++++-----如何應(yīng)用電子氣理論，解釋金屬的導(dǎo)電性？思考討論二、解釋金屬的性質(zhì)

自由電子在受熱后，加快了運(yùn)動速度，自由電子通過與金屬離子發(fā)生碰撞，傳遞了能量，使得金屬具有導(dǎo)熱性。金屬離子自由電子+++++++++++++++++如何應(yīng)用電子氣理論，解釋金屬的導(dǎo)熱性？思考討論二、解釋金屬的性質(zhì)自由電子+金屬離子金屬原子錯位+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

當(dāng)金屬受到外力作用時，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之間的電子氣可以起到類似軸承中滾珠之間潤滑劑的作用，所以金屬具有良好的延展性。如何應(yīng)用電子氣理論，解釋金屬的延展性？思考討論二、解釋金屬的性質(zhì)因?yàn)樽杂呻娮涌晌账蓄l率的光，很快釋放出去，絕大多數(shù)塊狀金屬具有光澤。某些金屬因易吸收某些頻率光而呈特殊顏色。如何應(yīng)用電子氣理論，解釋金屬光澤？思考討論二、解釋金屬的性質(zhì)思考討論（1）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)？

晶體離子半徑/pm電荷數(shù)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃Li7611801340Na102197.72883Mg7226511107Al53.536602324K138163.65759

金屬陽離子半徑越小，所帶電荷越多，金屬鍵越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)就相應(yīng)越高，硬度也越大。二、解釋金屬的性質(zhì)思考討論

①堿金屬熔沸點(diǎn)隨原子序數(shù)增大而遞減，原因：同主族元素，電荷數(shù)相同，從上到下離子半徑依次增大，金屬鍵依次減弱。（2）根據(jù)數(shù)據(jù)，你能總結(jié)出什么規(guī)律？②同周期金屬晶體的熔沸點(diǎn)：鈉＜鎂＜鋁，原因：

同周期從左到右，離子半徑依次減小，電荷數(shù)增多，金屬鍵增強(qiáng)。

晶體離子半徑/pm電荷數(shù)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃Li7611801340Na102197.72883Mg7226511107Al53.536602324K1381

63.65759二、解釋金屬的性質(zhì)常見的金屬晶體的結(jié)構(gòu)如下圖所示三、常見的金屬晶體結(jié)構(gòu)觀察

Cu的晶體結(jié)構(gòu)請回答（1）描述Cu原子的空間位置？（2）一個晶胞中含有多少個Cu原子？觀察思考（3）每個Cu原子周圍距離最近的原子數(shù)是多少？12Cu原子數(shù)目=8×+6×=4三、常見的金屬晶體結(jié)構(gòu)（1）描述K原子的空間位置？（2）一個晶胞中含有多少個K原子？觀察思考觀察K的晶體結(jié)構(gòu)請回答（3）每個K原子周圍距離最近的原子數(shù)是多少？8K原子數(shù)目=8×+1=2三、常見的金屬晶體結(jié)構(gòu)（1）描述Mg原子的空間位置？（2）一個晶胞中含有多少個Mg原子？觀察思考觀察Mg的晶體結(jié)構(gòu)請回答三、常見的金屬晶體結(jié)構(gòu)頂角原子：12面心原子：2體內(nèi)原子：3Mg原子=12×+2×+3=6同學(xué)甲答案提取晶胞頂角原子：8體內(nèi)原子：1Mg原子=8×+1=2同學(xué)乙答案晶胞：晶體結(jié)構(gòu)中基本的重復(fù)單元，晶胞的形狀為六面體。三、常見的金屬晶體結(jié)構(gòu)√×（1）描述Mg原子的空間位置？（2）一個晶胞中含有多少個Mg原子？觀察思考觀察Mg的晶體結(jié)構(gòu)請回答三、常見的金屬晶體結(jié)構(gòu)（3）每個Mg原子周圍距離最近的原子

數(shù)是多少？12頂角原子：8個體內(nèi)原子：1Mg原子=8×+1=2結(jié)構(gòu)性質(zhì)決定用途決定思考討論純銅延展性好，但是質(zhì)軟，機(jī)械性能和耐磨性差，是否可以改變晶體結(jié)構(gòu)從而優(yōu)化晶體的性質(zhì)？銅晶體銅鋅合金摻雜鋅機(jī)械性能好硬度大、強(qiáng)度大四、合金資料卡片銅鎳合金：強(qiáng)度高、硬度大，用于造船、化工設(shè)備等。銀鋁合金：耐高溫、耐磨性好，用于航空耐熱材料等。鐵鉻合金：耐腐蝕、耐高溫，用于餐具、建筑材料等。四、合金觀察思考

鈉鉀合金常溫下為液態(tài)，可用作冷卻劑、催化劑、干燥劑。其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，觀察晶體結(jié)構(gòu)請回答：（1）合金的化學(xué)式是什么？K：8個頂角Na：12個在棱心Na原子數(shù)目=12×=3K原子數(shù)目=8×

=1

此鈉鉀合金的化學(xué)式為KNa3或Na3K（2）晶胞中K原子周圍距離最近的Na原子數(shù)是多少？6四、合金活動·探究活動·探究動手活動

請利用身邊的材料如橡皮泥、面團(tuán)、牙簽等材料，嘗試拼插出銅、鉀、鎂的晶體結(jié)構(gòu)模型。

K

Cu

Mg課堂小結(jié)結(jié)構(gòu)性質(zhì)決定用途改變決定構(gòu)成微粒相互作用晶體類型金屬陽離子、自由電子金屬鍵金屬晶體導(dǎo)電性導(dǎo)熱性延展性金屬光澤解釋決定Cu

KMg1．下列有關(guān)金屬鍵的敘述錯誤的是()A．金屬鍵很強(qiáng)，金屬鍵屬于化學(xué)鍵B．金屬鍵的成鍵微粒是金屬陽離子和自由電子C．金屬鍵中的自由電子屬于整塊金屬D．金屬鍵是一種電性吸引作用課堂練習(xí)2．下列說法不正確的是（

）A．溫度越高，金屬的導(dǎo)電性越好B．鎂晶體中一個Mg2+與周圍電子都在強(qiáng)烈的相互作用C．在金屬晶體發(fā)生形變時，其內(nèi)部金屬離子與“自由電子”之間的相互作用仍然存在D．一種晶體固態(tài)時能導(dǎo)電，一定是金屬晶體課堂練習(xí)3．金屬晶體具有延展性的原因（

）A．金屬鍵很微弱B．金屬鍵沒有飽和性C．金屬陽離子之間存在斥力D．密堆積層的陽離子容易滑動，但不會破壞密堆積的排列方式，也不會破壞金屬鍵課堂練習(xí)4．下列對于金屬熔、沸點(diǎn)的高低判斷正確的是()A．金屬鎂的熔點(diǎn)高于金屬鋁B．堿金屬單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)從Li到Cs是逐漸升高的C．金屬鎂的硬度小于金屬鈣D．金屬鋁的硬度大于金屬鈉課堂練習(xí)5．鐵鎂合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，請計(jì)算晶胞中含有的Fe、Mg原子個數(shù)分別為（

）A．44B．48C．144D．148課堂練習(xí)課堂練習(xí)正確答案：DDDDB課堂練習(xí)第三章第三節(jié)第2課時《離子晶體》人教版選擇性必修2我們知道，熔融的NaCl或者NaCl的水溶液能夠?qū)щ?，而NaCl晶體卻不能導(dǎo)電，這是為什么呢？那么，NaCl晶體中微粒是怎樣分布的呢？交流研討沒有自由移動的Na+和Cl-NaCl晶體模型又是怎樣的呢？活動·探究②能否根據(jù)你的理解運(yùn)用相關(guān)知識拼接氯化鈉的晶體模型？①利用放大鏡觀察NaCl晶體，能否看到其微觀結(jié)構(gòu)？資料卡片1913年布拉格首次用X射線衍射法測定了氯化鈉的晶體結(jié)構(gòu)氯化鈉晶體的微觀結(jié)構(gòu)一種現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室使用的X射線衍射儀觀察NaCl的微觀結(jié)構(gòu)示意圖，你將如何截取NaCl晶體的晶胞？觀察思考NaCl晶體的結(jié)構(gòu)模型③在你截取的晶胞中含有的Na+和Cl-的數(shù)目各是多少？①Na+和Cl-的空間位置關(guān)系？②Na+周圍等距離且最近的Cl-？Cl-周圍等距離且最近的Na+？在氯化鈉晶體中，并不存在單獨(dú)的“NaCl”分子，用“NaCl”這一化學(xué)式僅表示氯化鈉的組成。6④氯化鈉的化學(xué)式用“NaCl”表示，原因何在？能否把NaCl稱為分子式？NaCl晶體的結(jié)構(gòu)模型NaCl晶體中Na+和Cl-因?yàn)椴荒茏杂梢苿右蚨荒軐?dǎo)電，但熔融的NaCl卻能導(dǎo)電，這說明了什么？Na+和Cl-之間存在強(qiáng)烈的相互作用離子鍵交流研討請根據(jù)離子晶體的微觀結(jié)構(gòu)描述離子鍵的特征？離子鍵特征：無方向性和飽和性離子晶體：是陰、陽離子在空間呈現(xiàn)周期性重復(fù)排列所形成的晶體（靜電作用）共價鍵特征：有方向性和飽和性晶體與晶體性質(zhì)活動·探究①揉捏食鹽晶體，你的感受？②鹽焗時，發(fā)現(xiàn)食鹽都未熔融，說明了什么？離子晶體這些物理性質(zhì)與離子間的相互作用是否有一定的關(guān)系？硬度較大，難以壓縮熔點(diǎn)高結(jié)構(gòu)性質(zhì)決定用途決定構(gòu)成微粒相互作用晶體類型陰、陽離子離子鍵離子晶體晶體與晶體性質(zhì)交流研討請根據(jù)表格分析，離子晶體的熔點(diǎn)與哪些因素有關(guān)？根據(jù)數(shù)據(jù)，你能總結(jié)出什么規(guī)律？

晶體離子間距/pm電荷數(shù)熔點(diǎn)/℃NaCl2761801NaBr2901750MgO20522800CaO23922576離子鍵強(qiáng)弱

熔點(diǎn)影響離子半徑、所帶電荷影響晶體與晶體性質(zhì)交流研討請根據(jù)表格分析，離子晶體的熔點(diǎn)與哪些因素有關(guān)？根據(jù)數(shù)據(jù)，你能總結(jié)出什么規(guī)律？

晶體離子間距/pm電荷數(shù)熔點(diǎn)/℃NaCl2761801NaBr2901750MgO20522800CaO23922576耐火材料離子半徑越小，所帶電荷越多，離子鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)就越高，硬度也越大。離子晶體的熔點(diǎn)都很高嗎？你的依據(jù)是什么嗎？晶體與晶體性質(zhì)實(shí)際上，大量離子晶體中的陰離子或陽離子不是單原子離子。

化合物熔點(diǎn)/℃NH4NO3169.6Ca(H2PO4)2109CH3COOCs194C2H5NH3NO312有些離子組成的物質(zhì)在常溫下甚至以液態(tài)形式存在。拓展視野CuSO4·5H2O1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體:熔點(diǎn)低、穩(wěn)定性強(qiáng)、是優(yōu)良的綠色溶劑等優(yōu)點(diǎn)KAl(SO4)2·12H2O有的還存在電中性分子(H2O、NH3等)。晶體與晶體性質(zhì)晶體類型分子晶體共價晶體金屬晶體離子晶體微粒種類微粒間相互作用典型晶體根據(jù)晶體構(gòu)成微粒和微粒間相互作用不同分為四種類型金屬陽離子和自由電子金屬鍵原子離子鍵共價鍵分子分子間作用力陰、陽離子整理歸納金屬CuNaClCO2①Cs+和Cl-的空間位置關(guān)系？②Cs+周圍等距離且最近的Cl-？Cl-周圍等距離且最近的Cs+？兩種晶體結(jié)構(gòu)中，為什么陽離子周圍結(jié)合的氯離子數(shù)目不同？陽離子半徑大小不同③每個晶胞含Cs+、Cl-個數(shù)？8CsCl晶體的結(jié)構(gòu)模型CsCl晶體的微觀結(jié)構(gòu)

晶體熔點(diǎn)/℃NaCl801CuCl426已知氯化亞銅（CuCl）的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，試分析：交流研討②Cu+和Cl-的空間位置關(guān)系？①Cu+周圍等距離且最近的Cl-？Cl-周圍等距離且最近的Cu+？

離子r/pmNa+102Cu+60③試根據(jù)NaCl和CuCl中Na+和Cu+半徑推測兩種晶體熔點(diǎn)高低？事實(shí)上，純粹的典型晶體是不多的，大多數(shù)晶體是它們之間的過渡晶體。4CuCl晶體的結(jié)構(gòu)模型課堂練習(xí)1．下列物質(zhì)中，含有非極性共價鍵的離子晶體是（）A．NaOH

B．Na2O2C．NaClD．AlCl32．已知：元素的電負(fù)性和元素的化合價一樣，也是元素的一種基本性質(zhì)；一般來說，兩成鍵原子對應(yīng)的元素間電負(fù)性差值大于1.7時，形成離子鍵；兩成鍵原子對應(yīng)的元素間電負(fù)性差值小于1.7時，形成共價鍵。下表給出了14種元素的電負(fù)性，則下列說法正確的是（

）元素AlBBeCClFLiMgNNaOPSSi電負(fù)性1.52.21.52.53.04.01.01.23.00.93.52.12.51.8A．從表中數(shù)據(jù)看，C和S的電負(fù)性相等，所以C和S兩元素原子間形成的鍵為非極性共價鍵B．根據(jù)電負(fù)性數(shù)據(jù)可知，SiCl4中含離子鍵，屬于離子化合物C．根據(jù)電負(fù)性數(shù)據(jù)可知，Mg3N2中含有離子鍵D．BeCl2因含金屬元素鈹，故屬于離子化合物3．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（）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．Zn2+周圍等距離且最近的S2-為6D．氧化鋅的熔點(diǎn)高于硫化鋅4．螢石（氟化鈣CaF2）晶體屬于立方晶系，在氟化鈣的晶胞中每個Ca2+被8個F-所包圍，則每個F-周圍最近距離的Ca2+數(shù)目為（

）A．2B．4C．6D．85．科學(xué)家通過X射線證明，MgO、CaO、NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)與NaCl的晶體結(jié)構(gòu)相似。某同學(xué)畫出的MgO晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示，下列說法錯誤的是（）A．圖中的錯誤的是⑧B．MgO是優(yōu)良的耐高溫材料，MgO的熔點(diǎn)比CaO的高C．NiO晶胞中Ni和O周圍等距離且最近的O和Ni分別為6、6D．晶體中與每個O2-距離最近且等距離的O2-有6個課堂練習(xí)正確答案：BCDBD第三章第三節(jié)第3課時《過渡晶體與混合型晶體》人教版選擇性必修2課堂引入復(fù)雜多樣的晶體共價晶體分子晶體離子晶體金屬晶體課堂引入晶體類型之間存在絕對的界限嗎？閱讀教材P89表3-4關(guān)于幾種氧化物中化學(xué)鍵中離子鍵成分的百分?jǐn)?shù)閱讀Na、Mg、Al、Si四種元素氧化物的化學(xué)鍵中離子鍵成分逐漸減少過渡晶體氧化物Na2OMgOAl2O3SiO2離子鍵百分?jǐn)?shù)%62504133過渡晶體介于某兩種晶體類型之間的晶體Na2OMgOAl2O3SiO2離子晶體共價晶體過渡晶體成因分析元素性質(zhì)電負(fù)性差值化學(xué)鍵類型成鍵微粒結(jié)論一：四種典型晶體類型都存在過渡晶體思考Na2O、MgO、Al2O3、SiO2化學(xué)鍵中離子鍵成分為何逐漸減少？與氧元素的電負(fù)性差值逐漸減小推測請推測P2O5、SO3、Cl2O7的離子鍵成分變化趨勢百分?jǐn)?shù)小于33，且逐漸減少Na2OMgOAl2O3SiO2離子晶體共價晶體P2O5SO3Cl2O7分子晶體結(jié)論二：晶體性質(zhì)偏向某一晶體類型的過渡晶體通常當(dāng)作該晶體類型處理混合型晶體熔點(diǎn)均較高，金剛石硬度很高、不導(dǎo)電，石墨質(zhì)軟、能導(dǎo)電結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)同是碳單質(zhì)的晶體，金剛石和石墨的性質(zhì)存在哪些異同？你認(rèn)為是什么造成了這種差異？思考交流金剛石部分物理性質(zhì)熔點(diǎn)莫氏硬度電導(dǎo)率/（s·m-1)3550℃102.11*10-13石墨部分物理性質(zhì)熔點(diǎn)莫氏硬度電導(dǎo)率/（s·m-1)3850℃12.5*103石墨性質(zhì)特征熔點(diǎn)高、質(zhì)軟、能導(dǎo)電共價晶體特征金屬晶體特征石墨結(jié)構(gòu)特征范德華力維系分子晶體特征混合型晶體混合型晶體石墨結(jié)構(gòu)中未參與雜化的p軌道層狀結(jié)構(gòu)思考交流混合型晶體六方氮化硼的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特征如下圖所示，請分析其屬于什么晶體類型？熔點(diǎn)莫氏硬度其他3000℃2導(dǎo)熱、潤滑復(fù)雜多樣的晶體結(jié)構(gòu)科學(xué)前沿·視野拓展硅酸鹽晶體中的陰離子結(jié)構(gòu)示例總結(jié)歸納·整合提升晶體類型的劃分構(gòu)成晶體的微粒微粒間的相互作用力晶體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜與多樣性課堂練習(xí)1.判斷正誤(1)純粹的典型晶體是沒有的(

)(2)離子鍵成分的百分?jǐn)?shù)是依據(jù)