金屬晶體和離子晶體課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修2

課前3min復(fù)習(xí)1.金剛石二氧化硅二氧化碳中的中心原子的雜化方式2.金剛石中距離C最近的C有幾個(gè)，晶胞中有幾個(gè)碳原子3.每個(gè)C原子被幾個(gè)環(huán)共用4.CaF2中，距離Ca2+最近的F-有幾個(gè)；距離F-最近的Ca2+有幾個(gè)5.碳單質(zhì)中，誰(shuí)是分子晶體，誰(shuí)是共價(jià)晶體，互為什么關(guān)系？6.C原子和C-C鍵的比值7.共價(jià)晶體的類別，構(gòu)成微粒，微粒間相互作用，熔沸點(diǎn)比較課下讀P76兩段話：X射線衍射實(shí)驗(yàn)可以獲得哪些信息？Metalcrystal金屬的物理性質(zhì)通性①大多數(shù)金屬常溫下為銀白色的固體。②金屬晶體都具有金屬光澤。③都具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。④都具有良好的延展性。⑤熔點(diǎn)、密度與硬度相差很大。金屬晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)1.構(gòu)成粒子：金屬陽(yáng)離子和自由電子金屬離子和自由電子之間的強(qiáng)烈的作用力，這種作用力我們稱之為金屬鍵。3.金屬晶體：金屬離子與自由電子之間通過(guò)金屬鍵作用形成的晶體。2.作用力：NaMgAl“電子氣”理論自由電子不專屬于某一個(gè)或特定的金屬離子，它們幾乎均勻地分布在整個(gè)晶體中，被許多金屬離子所共有。金屬鍵無(wú)方向性和飽和性從金屬原子上“脫落”下來(lái)的大量自由電子形成可與氣體相比擬的帶負(fù)電的“電子氣”，被所有金屬原子所共有，從而將所有金屬原子維系在一起。結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.為什么金屬晶體具有導(dǎo)電性？通電后負(fù)極正極在金屬晶體中，充滿著帶負(fù)電的“電子氣”（自由電子），這些電子氣的運(yùn)動(dòng)是沒(méi)有一定方向的，但在外加電場(chǎng)的條件下，自由電子定向運(yùn)動(dòng)形成電流，所以金屬容易導(dǎo)電。不同的金屬導(dǎo)電能力不同，導(dǎo)電性最強(qiáng)的三中金屬是：Ag、Cu、Al。結(jié)構(gòu)與性質(zhì)2.為什么金屬晶體具有導(dǎo)熱性？

當(dāng)金屬晶體的某一端在受熱時(shí)，其附近內(nèi)部的自由電子做劇烈的無(wú)序運(yùn)動(dòng)，從而與金屬陽(yáng)離子發(fā)生碰撞。在碰撞過(guò)程中，引起兩者能量交換，能量高的自由電子將自己的能量傳遞給金屬陽(yáng)離子。結(jié)構(gòu)與性質(zhì)3.為什么金屬晶體具有延展性？自由電子+金屬離子+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++位錯(cuò)+++++++++++++++++++++

當(dāng)金屬受到外力作用時(shí)，晶體中的各原子層就會(huì)發(fā)生回相對(duì)滑動(dòng)，但排列方式不變，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(rùn)滑劑的作用，所以金屬有良好的延展性。結(jié)構(gòu)與性質(zhì)4.為什么金屬晶體具有金屬光澤和顏色？由于自由電子可吸收所有頻率的光，然后很快釋放出各種頻率的光，因此絕大多數(shù)金屬具有銀白色或鋼灰色光澤。而某些金屬(如銅、金、銫、鉛等)由于較易吸收某些頻率的光而呈現(xiàn)較為特殊的顏色。當(dāng)金屬成粉末狀時(shí)，金屬晶體的晶面取向雜亂、晶格排列不規(guī)則，吸收可見(jiàn)光后輻射不出去，所以成黑色。課前3min讀書1.金屬晶體的物理性質(zhì)2.能導(dǎo)電的一定是金屬晶體嗎？屬于物理還是化學(xué)性質(zhì)？3.含有陽(yáng)離子的晶體一定含有陰離子？4.自由電子與金屬離子的碰撞過(guò)程中傳遞能量體現(xiàn)什么性質(zhì)？5.金屬單質(zhì)都是金屬晶體嗎？金屬晶體一定是單質(zhì)嗎？6.分子晶體共價(jià)晶體金屬晶體的對(duì)比:構(gòu)成微粒，相互作用，熔沸點(diǎn)影響因素溶解性導(dǎo)電性7.P4晶胞（面心立方），C60晶胞中的P或C原子數(shù)如何計(jì)算8.如何判斷是否是分子晶體?有什么特點(diǎn)？思考：對(duì)比鋰、鈉、鎂、鋁、鉀的原子結(jié)構(gòu)和熔沸點(diǎn)的數(shù)據(jù)，分析金屬晶體的熔沸點(diǎn)(金屬鍵的強(qiáng)弱)與哪些因素有關(guān)？晶體原子半徑/pm價(jià)電子數(shù)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃Li7611801340Na102197.72883K138163.65759Mg7226511107Al53.536602324陽(yáng)離子所帶電荷越多、半徑越小,金屬鍵越強(qiáng)金屬鍵的強(qiáng)度差別很大4.影響金屬鍵強(qiáng)弱的因素:【思考】請(qǐng)解釋下列金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)遞變情況的原因：元素3Li(鋰)11Na(鈉)19K(鉀)37Rb(銣)55Cs(銫)熔點(diǎn)/℃180.597.8163.6538.8928.84沸點(diǎn)/℃1347822.9774688678.4從鋰到銫，價(jià)電子數(shù)相同，但原子半徑依次增大，導(dǎo)致金屬鍵的能量越來(lái)越小，熔沸點(diǎn)也就依次降低。金屬鍵越強(qiáng)，金屬晶體的熔、沸點(diǎn)越高，硬度越大。熔點(diǎn)最低的金屬是--------汞

[-38.87℃]熔點(diǎn)最高的金屬是--------鎢

[3410℃]密度最、小的金屬是--------鋰

[0.53g/cm3]硬度最大的金屬是--------鉻

[9.0]最活潑的金屬是-----------銫最穩(wěn)定的金屬是-----------金金屬之最下列晶體構(gòu)成微粒有什么共同點(diǎn)？膽礬(藍(lán)礬)CuSO4·5H2O螢石CaF2重晶石BaSO4燒堿NaOH它們都是由陽(yáng)離子和陰離子構(gòu)成的離子化合物。陰、陽(yáng)離子之間通過(guò)靜電作用形成的化學(xué)鍵。離子所帶電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)。一、離子鍵3、影響因素：1、定義：靜電引力和斥力4、形成條件：活潑的金屬元素和非金屬元素（一般在周期表什么位置）（例外）間容易形成離子鍵;形成化合物的元素的電負(fù)性之差>1.72.本質(zhì)：靜電作用（靜電吸引力和靜電排斥力）離子鍵沒(méi)有方向性和飽和性，作用力很強(qiáng)（四種晶體都是啥作用力，誰(shuí)最弱）。5、特征：先考慮誰(shuí)沒(méi)有方向性：

陰陽(yáng)離子是球形對(duì)稱的，電荷的分布也是球形對(duì)稱的，它們?cè)诳臻g各個(gè)方向上的靜電作用相同，都可以和帶不同電荷的離子發(fā)生作用。沒(méi)有飽和性：在靜電作用能達(dá)到的范圍內(nèi)，只要空間條件允許，一個(gè)離子可與多個(gè)離子發(fā)生作用。以離子鍵結(jié)合的化合物傾向于形成緊密堆積，使每個(gè)離子周圍盡可能多地與帶相反電荷的離子接觸，從而達(dá)到穩(wěn)定的目的。二、離子晶體1、定義：由陰離子和陽(yáng)離子相互作用而形成的晶體2、構(gòu)成微粒及微粒間作用力陰、陽(yáng)離子離子鍵離子晶體構(gòu)成粒子粒子間的作用力【注意】

?有的離子晶體中還存在電中性分子(如H2O、NH3等)，所以這些離子晶體中還存在共價(jià)鍵、分子間作用力、氫鍵等（例如）。氯化鈉晶胞結(jié)構(gòu)(靜電作用)?離子晶體無(wú)單個(gè)分子存在，無(wú)分子式，化學(xué)式表示離子最簡(jiǎn)整數(shù)比。如NaCl不表示分子式離子晶體一定有離子鍵嗎？還可能有什么？③離子晶體不導(dǎo)電，但在水溶液或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電（如何判斷是離子晶體）①熔、沸點(diǎn)較高，難揮發(fā)。②硬度較大，難壓縮。離子晶體中，陰、陽(yáng)離子之間通過(guò)離子鍵結(jié)合，一般離子鍵的強(qiáng)度較大，要使物質(zhì)熔化或沸騰，就需要較多的能量。

離子晶體中有較強(qiáng)的離子鍵，所以硬度較大，當(dāng)晶體受到?jīng)_擊力作用時(shí)，部分離子鍵發(fā)生斷裂，導(dǎo)致晶體破碎。離子晶體中離子鍵較強(qiáng)，離子不能自由移動(dòng)，即無(wú)自由移動(dòng)的離子。離子晶體熔化可以形成自由移動(dòng)的離子;

或溶于水時(shí)，陰、陽(yáng)離子受到水分子作用變成了自由移動(dòng)的離子(實(shí)質(zhì)上是水合離子)，能夠?qū)щ姟?、離子晶體的性質(zhì)④大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑(如水)，難溶于非極性溶劑(如汽油、苯等)，遵循“相似相溶”規(guī)律。當(dāng)把離子晶體放入水中時(shí)，極性水分子對(duì)離子晶體中的離子產(chǎn)生吸引作用，使晶體中的離子克服了離子間的相互作用而電離，變成在水中自由移動(dòng)的離子。規(guī)律：一般離子半徑越小，所帶電荷數(shù)越多，離子鍵越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)就越高，硬度也越大。離子晶體的熔沸點(diǎn)相差很大，有的比共價(jià)(分子)晶體高，有的也比共價(jià)(分子)晶體低。

◆物質(zhì)的狀態(tài)，一般情況下是固體>液體>氣體；◆晶體類型，一般是共價(jià)晶體>離子晶體>分子晶體

金屬晶體一般不參與比較，差別比較大◆同類晶體比較思路：

共價(jià)晶體→共價(jià)鍵鍵能→鍵長(zhǎng)→原子半徑；

分子晶體→分子間作用力→相對(duì)分子質(zhì)量、極性、氫鍵、支鏈；

離子晶體→離子鍵強(qiáng)弱→離子所帶電荷數(shù)、離子半徑；

金屬晶體→金屬鍵強(qiáng)弱→金屬陽(yáng)離子所帶電荷、金屬陽(yáng)離子半徑。比較不同晶體熔、沸點(diǎn)的基本思路2、下列物質(zhì)中，含有極性共價(jià)鍵的離子晶體是()A.NaCl

B.Na2OC.Na2O2

D.NaOHD3、下列各物質(zhì)的晶體中，晶體類型相同的是()A.CO2和SiO2

B.NaCl和HClC.CO2和CS2

D.CCl4和MgCl2C1、下列物質(zhì)的晶體一定屬于離子晶體的是()A.在水中能電離出離子的物質(zhì)B.在水中能電離出SO42-的化合物C.在水中能電離出Na+的化合物D.熔化時(shí)化學(xué)鍵無(wú)變化的化合物C4、關(guān)于晶體的下列說(shuō)法中，正確的是()A.共價(jià)晶體中可能含有離子鍵B.離子晶體中可能含有共價(jià)鍵C.離子晶體中只含有離子鍵，不含有共價(jià)鍵D.任何晶體中，若含有陽(yáng)離子就一定有陰離子B5、下面排序不正確的是()A.晶體的熔點(diǎn)由高到低排列SiO2>CaCl2>CCl4>CF4B.硬度由大到?。航饎偸?/p>

>碳化硅

>晶體硅C.熔點(diǎn)由高到低：Na

>Mg

>Al

D.熔點(diǎn)由高到低：NaF

>NaCl>NaBr

>NaIC性質(zhì)分子晶體共價(jià)晶體金屬晶體離子晶體構(gòu)成粒子粒子間作用熔沸點(diǎn)硬度溶解性導(dǎo)電性分子原子金屬陽(yáng)離子和自由電子陰、陽(yáng)離子分子間作用力共價(jià)鍵金屬鍵離子鍵較低很高差別大較高較小很大差別大較大相似相溶難溶難溶易溶于水難溶于有機(jī)溶劑固態(tài)熔融態(tài)不導(dǎo)電部分溶于水導(dǎo)電大多數(shù)不導(dǎo)電(Si是半導(dǎo)體)良導(dǎo)體固體不導(dǎo)電溶于水導(dǎo)電熔融態(tài)導(dǎo)電典型離子晶體NaClCsClZnSCaF2NaCl晶胞結(jié)構(gòu)NaCl晶胞結(jié)構(gòu)中，其中Na+占據(jù)

；Cl-占據(jù)

。陰、陽(yáng)離子的位置

互換。每個(gè)晶胞中含有

個(gè)Na+，

個(gè)Cl-。陰離子和陽(yáng)離子的比例是

，屬于

型離子晶體。體心和棱心頂角和面心可以441:1ABNaCl晶胞配位數(shù)每個(gè)Cl-周圍與之最接近且距離相等的Na+共有

個(gè)。每個(gè)Na+周圍與之最接近且距離相等的Cl-共有

個(gè)?？臻g構(gòu)成的幾何構(gòu)型為

。正八面體66每個(gè)Na+周圍與之最接近且距離相等的Na+共有

個(gè)。12CsCl晶胞結(jié)構(gòu)中，Cs+占據(jù)

；Cl-占據(jù)

。陰、陽(yáng)離子的位置

互換。每個(gè)晶胞中含有

個(gè)Cs+，

個(gè)Cl-。陰離子和陽(yáng)離子的比例是

，屬于

型離子晶體。CsCl晶胞結(jié)構(gòu)體心或頂角頂角或體心可以111:1ABCsCl晶胞配位數(shù)Cl-周圍與之最接近且等距的Cs+共

個(gè)。Cs+周圍與之最接近且等距的Cl-共

個(gè)?？臻g構(gòu)成的幾何構(gòu)型為

。88正六面體Cs+周圍與之最接近且等距的Cs+共有

個(gè)。6ZnS晶胞結(jié)構(gòu)ZnS晶胞是

結(jié)構(gòu)，其中S2-占據(jù)

；Zn2+占據(jù)

。每個(gè)晶胞中含有

個(gè)S2-，

個(gè)Zn2+。陰離子和陽(yáng)離子的比例是

，屬于