3.3.1金屬晶體離子晶體課件高二下學期化學人教版選擇性必修2

第三章第三節(jié)金屬晶體與離子晶體第1課時金屬晶體離子晶體金屬銅是由什么構(gòu)成的？干冰是由二氧化碳分子構(gòu)成的。課前導入學習目標1.能辨識常見的金屬晶體，能從微觀的角度分析金屬晶體中構(gòu)成微粒及微粒間作用力，并解釋金屬的物理性質(zhì)。2.能辨識常見的離子晶體，能從微觀角度理解離子鍵對晶體性質(zhì)的影響，能從宏觀角度解釋離子晶體的差異。3.通過對離子模型的認識，理解離子晶體的結(jié)構(gòu)特點，預(yù)測其性質(zhì)。一、金屬晶體1.電子氣理論金屬原子金屬離子失去價電子自由電子幾乎均勻分布于晶體金屬鍵金屬脫落下來的價電子幾乎均勻分布在整個晶體中，像遍布整塊金屬的“電子氣”，從而把所有金屬原子維系在一起?！坝嘘栯x子而無陰離子”是金屬獨有的特性。新知梳理(1)概念：金屬（除汞外）在常溫下都是晶體，稱之為金屬晶體。(2)構(gòu)成微粒：金屬陽離子和自由電子。(3)相互作用：金屬鍵（金屬離子和自由電子之間的強烈的相互作用）。無方向性和飽和性，價電子可以在金屬中自由流動2.金屬晶體容易導電、導熱、有延展性、有金屬光澤等當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。(1)延展性自由電子+金屬離子金屬原子錯位+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++3.金屬的物理性質(zhì)外加電場不同的金屬導電能力不同，導電性最強的三中金屬是：Ag、Cu、Al。金屬的導電率隨溫度升高而降低。在金屬晶體中，存在許多自由電子，這些電子移動是沒有方向的，但是在外加電場的作用下，自由電子就會發(fā)生定向移動，形成電流，使金屬表現(xiàn)出導電性。(2)導電性(3)導熱性自由電子在運動時與金屬陽離子碰撞，引起兩者能量的交換。當金屬某部分受熱時，那個區(qū)域里的自由電子能量增加，運動速度加快，通過碰撞把能量傳遞給金屬陽離子。自由電子與金屬陽離子頻繁碰撞，把能量從溫度高的部分傳遞到溫度低的部分，從而使整塊金屬達到相同的溫度。 Cs由于金屬內(nèi)部原子以最緊密堆積狀態(tài)排列，且存在自由電子，所以當光線照射到金屬表面時，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。金屬在粉末狀態(tài)時，金屬晶體的晶面取向雜亂，晶格排列不規(guī)則，吸收可見光后不能再反射出來，所以金屬粉末常呈暗灰色或黑色。(4)金屬光澤和顏色原子半徑價電子數(shù)金屬鍵金屬的物理性質(zhì)決定延展性導電性導熱性金屬光澤......熔沸點原子半徑越小，價電子數(shù)越多，金屬鍵越強。金屬鍵越強，金屬的熔、沸點越高，硬度越大4.金屬鍵電解質(zhì)金屬晶體導電時的狀態(tài)導電粒子導電時發(fā)生的變化導電能力隨溫度的變化水溶液或熔融狀態(tài)下晶體狀態(tài)自由移動的離子自由電子思考1：電解質(zhì)在熔化狀態(tài)或溶于水能導電，這與金屬導電的本質(zhì)是否相同？化學變化物理變化增強減弱思考2：已知堿金屬元素的熔沸點隨原子序數(shù)的增大而遞減，試用金屬鍵理論加以解釋。

同主族元素價電子數(shù)相同（陽離子所帶電荷數(shù)相同），從上到下，原子（離子）半徑依次增大，則單質(zhì)中所形成金屬鍵依次減弱，故堿金屬元素的熔沸點隨原子序數(shù)的增大而遞減。12同周期元素，從左到右，價電子數(shù)依次增大，原子（離子）半徑依次減弱，則單質(zhì)中所形成金屬鍵依次增強，故鈉、鎂、鋁三種金屬熔沸點和硬度的大小順序是：鈉＜鎂＜鋁。熔沸點：Na<Mg<Al硬度：Na<Mg<Al思考3：試判斷鈉、鎂、鋁三種金屬熔沸點和硬度的大小。陰陽離子間通過靜電作用所形成的強烈的相互作用叫做離子鍵。成鍵粒子鍵的本質(zhì)靜電引力和斥力(1)概念：二、離子晶體1.離子鍵(2)特征：離子鍵沒有方向性和飽和性。①構(gòu)成微粒：

和

；②作用力：

；③配位數(shù)：一個離子周圍的

；2.離子晶體(1)離子晶體的結(jié)構(gòu)陽離子陰離子離子鍵異電性離子的數(shù)目陽離子和陰離子在晶體中不能自由移動，所以離子晶體不能導電晶體中正負離子的半徑比(r＋/r－)電荷因素鍵性因素幾何元素正負離子的電荷比離子鍵的純粹程度(簡稱鍵性因素)、、、(2)決定晶體結(jié)構(gòu)的因素①硬度：硬而脆，難以壓縮；②熔沸點：較高，難揮發(fā)；③導電性：不導電，熔化或溶于水后能導電。④溶解性：大多數(shù)易溶于極性溶劑(如水)，難溶于非極性溶劑（如汽油、苯、CCl4）(3)物理性質(zhì)注意：溶于水能導電的不一定是離子晶體，如HCl等；熔化后能導電的晶體不一定是離子晶體，如Si、石墨、金屬等。每個Na＋周圍與之等距且距離最近的Na＋有____個。每個Cl－周圍與之等距且距離最近的Cl－有____個。Cl－Na＋3.典型的離子晶體(1)NaCl1212一個氯化銫晶胞中，銫離子1個，氯離子1個Cl-Cs+銫離子：體心氯離子：頂點或者反之；交錯排列

Cs＋：1(2)CsCl每個Cs＋周圍與之等距且距離最近的Cl－有8個。每個Cl－周圍與之等距且距離最近的Cs＋有8個。它們所圍成的空間幾何構(gòu)型是正六面體。Cs＋的配位數(shù)為：8；Cl-的配位數(shù)為：8

每個Cs＋周圍與之等距且距離最近的Cl－有8個，Cs＋有6個；每個Cl－周圍與之等距且距離最近的Cs＋有8個，Cl－有6個。(2)CaF2陽離子配位數(shù)：8陰離子配位數(shù)：4F-Ca2+正離子數(shù)負離子電價負離子的配位數(shù)—————=——————=————————負離子數(shù)正離子電價正離子的配位數(shù)1.判斷下列晶體類型。(1)SiI4：熔點120.5℃，沸點271.5℃，易水解_______________。(2)硼：熔點2300℃，沸點2550℃，硬度大_______________。(3)硒：熔點217℃，沸點685℃，溶于氯仿_______________。(4)銻：熔點630.74℃，沸點1750℃，導電_______________。分子晶體原子晶體分子晶體金屬晶體當堂測試2.下列敘述正確的是（）A.任何晶體中，若含有陽離子也一定含有陰離子B．原子晶體中只含有共價鍵C.離子晶體中只含有離子鍵，不含有共價鍵D．分子晶體中只存在分子間作用力，不含有其他化學鍵B3.金屬鍵越強，金屬的硬度越大，熔、沸點越高，且據(jù)研究表明，一般說來金屬原子半徑越小，價電子數(shù)越多，則金屬鍵越強，由此判斷下列說法錯誤的是(

)A．鎂的硬度小于鋁B．鎂的熔、沸點低于鈣C．鎂的硬度大于鉀D．鈣的熔、沸點高于鉀B4.下列關(guān)于金屬的敘述中，不正確的是()A.金屬鍵是金屬陽離子和“自由電子”這兩種帶異性電荷的微粒間的強烈相互作用，其實質(zhì)也是一種靜電作用

B.金屬鍵可以看作是許多原子共用許多電子所形成的強烈的相互作用，所以與共價鍵類似也有方向性和飽和性

C.金屬鍵是帶異性電荷的金屬陽離子和“自由電子”間的相互作用，故金屬鍵無飽和性和方向性

D.構(gòu)成金屬的“自由電子”在整個金屬內(nèi)部的三維空間中做自由運動B5.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作用較弱B.金屬晶體中的自由電子在外