2025年高二化學(xué)寒假銜接講練 (人教版)寒假預(yù)習(xí)-第06講 金屬晶體和離子晶體學(xué)生版

第06講金屬晶體和離子晶體模塊一思維導(dǎo)圖串知識(shí)模塊二基礎(chǔ)知識(shí)全梳理（吃透教材）模塊三核心考點(diǎn)精準(zhǔn)練模塊四小試牛刀過關(guān)測(cè)1．能借助金屬晶體和離子晶體等模型認(rèn)識(shí)晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，說明晶體中的微粒及其微粒間的相互作用。2．知道介于典型晶體之間的過渡晶體及混合型晶體是普遍存在的。3．能結(jié)合金屬晶體和離子晶體的實(shí)例描述晶體中微粒排列的周期性規(guī)律?！緦W(xué)習(xí)新知】知識(shí)點(diǎn)一金屬鍵和金屬晶體1．金屬鍵(1)定義：______________和__________之間存在的強(qiáng)烈的相互作用稱為金屬鍵。(2)本質(zhì)：金屬原子脫落下來的_______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__________維系在一起。這一理論稱為“電子氣理論”。(3)成鍵粒子：____________和__________。(4)存在：金屬單質(zhì)或合金。(5)金屬鍵的強(qiáng)弱和對(duì)金屬性質(zhì)的影響①金屬鍵的強(qiáng)弱主要取決于金屬元素的原子半徑和價(jià)電子數(shù)，原子半徑越小，價(jià)電子數(shù)越多，金屬鍵_______；反之，金屬鍵_______。②金屬鍵越強(qiáng)，金屬的熔、沸點(diǎn)_______，硬度_______。2．金屬晶體(1)概念：金屬陽離子與自由電子(“電子氣”)之間通過_________形成的晶體叫做金屬晶體。(2)通性：金屬晶體有優(yōu)良的_______性、_______性和_______性。(3)用“電子氣理論”解釋金屬的性質(zhì)①延展性：當(dāng)金屬收到外力作用時(shí)，晶體中的各原子層就會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，但金屬原子的排列方式不變，金屬晶體中的化學(xué)鍵沒有被破壞，所以金屬有良好的延展性。②導(dǎo)電性：在外加電場(chǎng)的作用下，金屬晶體中的電子氣做定向移動(dòng)形成電流，呈現(xiàn)良好的導(dǎo)電性。③導(dǎo)熱性：電子氣中自由電子在運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)與金屬離子不斷發(fā)生碰撞，從而引起兩者的能量交換。(4)金屬晶體中，除了純金屬，還有大量的合金。(5)金屬晶體有導(dǎo)電性，但能導(dǎo)電的晶體不一定是金屬。知識(shí)點(diǎn)二離子晶體1．定義：由_________和_________相互作用而形成的晶體。2．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)構(gòu)成微粒：_________和_________。(2)微粒間的作用力：_________。3．常見離子晶體的結(jié)構(gòu)類型晶體NaClCsCl晶胞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1個(gè)Na＋周圍距離相等且最近的Cl－有____個(gè)；1個(gè)Cl－周圍距離相等且最近的Na＋有_____個(gè)1個(gè)Cs＋周圍距離相等且最近的Cl－有____個(gè)；1個(gè)Cl－周圍距離相等且最近的Cs＋有____個(gè)4．離子晶體的性質(zhì)熔點(diǎn)硬度導(dǎo)電性較大不導(dǎo)電，但在___________或___________時(shí)導(dǎo)電【交流討論】以下是八種物質(zhì)的熔點(diǎn)：序號(hào)①②③④⑤⑥⑦⑧物質(zhì)NaFNaClNaBrNaIMgOCaOSrOBaO熔點(diǎn)/℃9938017476612852261424301918(1)①～④、⑤～⑧中物質(zhì)的熔點(diǎn)為什么會(huì)逐漸降低？(2)⑤～⑧中物質(zhì)的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于①～④中物質(zhì)的原因是什么？【特別提示】(1)離子晶體中不一定都含有金屬元素，如NH4Cl是離子晶體。(2)離子晶體中除離子鍵外不一定不含其他化學(xué)鍵，如NaOH晶體中還含有極性共價(jià)鍵，Na2O2晶體中還含有非極性共價(jià)鍵。(3)由金屬元素和非金屬元素組成的晶體不一定是離子晶體，如AlCl3是由金屬元素Al和非金屬元素Cl組成的分子晶體。(4)含有金屬離子的晶體不一定是離子晶體，如金屬晶體中含有金屬陽離子。知識(shí)點(diǎn)三過渡晶體和混合晶體1．過渡晶體(1)四種典型晶體是指_________晶體、_________晶體、_________晶體和_________晶體。(2)過渡晶體：介于典型晶體之間的晶體。2．混合型晶體(石墨晶體)(1)晶體模型(2)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)①同層內(nèi)，碳原子采用_________雜化，以_________相結(jié)合形成__________________結(jié)構(gòu)。所有碳原子的p軌道相互平行且相互重疊，使p軌道中電子可在整個(gè)平面中運(yùn)動(dòng)。②層與層之間以_________相結(jié)合。(3)晶體類型石墨晶體中，既有_________，又有_________，屬于____________。核心考點(diǎn)一：金屬鍵和金屬晶體【例1】如圖是金屬晶體內(nèi)部的電子氣理論示意圖。電子氣理論可以用來解釋金屬的性質(zhì)，其中正確的是()A．金屬能導(dǎo)電是因?yàn)榻饘訇栯x子在外加電場(chǎng)作用下定向移動(dòng)B．金屬能導(dǎo)熱是因?yàn)樽杂呻娮釉跓岬淖饔孟孪嗷ヅ鲎?，從而發(fā)生熱的傳導(dǎo)C．金屬具有延展性是因?yàn)樵谕饬Φ淖饔孟?，金屬中各原子層間會(huì)出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)，但自由電子可以起到潤(rùn)滑劑的作用，使金屬不會(huì)斷裂D．合金與純金屬相比，由于增加了不同的金屬或非金屬，使電子數(shù)目增多，所以合金的延展性比純金屬?gòu)?qiáng)，硬度比純金屬小【歸納小結(jié)】1．金屬鍵(1)金屬鍵的特征金屬鍵無方向性和飽和性。晶體中的電子不專屬于某一個(gè)或幾個(gè)特定的金屬陽離子，而幾乎是均勻地分布在整塊晶體中，因此晶體中存在所有金屬陽離子與所有自由電子之間“彌漫”的電性作用，這就是金屬鍵，因此金屬鍵沒有方向性和飽和性。(2)金屬鍵的強(qiáng)弱比較一般來說，金屬鍵的強(qiáng)弱主要取決于金屬元素原子的半徑和價(jià)電子數(shù)。原子半徑越大，價(jià)電子數(shù)越少，金屬鍵越弱；原子半徑越小，價(jià)電子數(shù)越多，金屬鍵越強(qiáng)。2．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)：金屬鍵越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高。①同周期金屬單質(zhì)，從左到右(如Na、Mg、Al)熔、沸點(diǎn)升高。②同主族金屬單質(zhì)，從上到下(如堿金屬)熔、沸點(diǎn)降低。③合金的熔、沸點(diǎn)一般比其各成分金屬的熔、沸點(diǎn)低。④金屬晶體熔點(diǎn)差別很大，如汞常溫下為液體，熔點(diǎn)很低；而鐵常溫下為固體，熔點(diǎn)很高。(3)硬度：金屬鍵越強(qiáng)，晶體的硬度越大?！咀兪接?xùn)練1】下列有關(guān)金屬鍵的敘述中，錯(cuò)誤的是()A．金屬鍵沒有飽和性和方向性B．金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間存在的強(qiáng)烈的靜電吸引作用C．金屬鍵中的電子屬于整塊金屬D．金屬的性質(zhì)和金屬固體的形成都與金屬鍵有關(guān)【變式訓(xùn)練2】根據(jù)下列晶體的相關(guān)性質(zhì)，判斷可能屬于金屬晶體的是()選項(xiàng)晶體的相關(guān)性質(zhì)A由分子間作用力結(jié)合而成，熔點(diǎn)低B固態(tài)或熔融態(tài)時(shí)易導(dǎo)電，熔點(diǎn)在1000℃左右C由共價(jià)鍵結(jié)合成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，熔點(diǎn)高D固體不導(dǎo)電，但溶于水或熔融后能導(dǎo)電核心考點(diǎn)二：離子晶體【例2】某離子晶體的晶體結(jié)構(gòu)示意圖如圖，晶體中氧的化合價(jià)可看作部分為0價(jià)，部分為－2價(jià)。則下列說法錯(cuò)誤的是()A．晶體中與每個(gè)A＋距離最近的A＋有12個(gè)B．晶體中，陰離子與陽離子個(gè)數(shù)之比為1∶1C．該離子晶體化學(xué)式為A2O2D．晶體中，0價(jià)氧原子與－2價(jià)氧原子的數(shù)目比為3∶1【歸納小結(jié)】常見離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)晶體晶胞晶胞詳解NaCl①在NaCl晶體中，Na＋的配位數(shù)為6，Cl－的配位數(shù)為6②與Na＋(Cl－)等距離且最近的Na＋(Cl－)有12個(gè)③每個(gè)晶胞中有4個(gè)Na＋和4個(gè)Cl－④每個(gè)Cl－周圍的Na＋構(gòu)成正八面體形結(jié)構(gòu)CsCl①在CsCl晶體中，Cs＋的配位數(shù)為8，Cl－的配位數(shù)為8②每個(gè)Cs＋與6個(gè)Cs＋等距離且最近，每個(gè)Cs＋與8個(gè)Cl－等距離且最近【變式訓(xùn)練1】下列有關(guān)離子晶體的數(shù)據(jù)大小比較不正確的是()A．離子鍵：NaF>NaCl＞NaBrB．硬度：MgO>CaO>BaOC．熔點(diǎn)：NaF＞MgF2>AlF3D．1個(gè)陰離子周圍等距離且最近的陽離子數(shù)：CsCl>NaCl>CaF2【變式訓(xùn)練2】有關(guān)晶體的結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法中正確的是()A．在NaCl晶體中，距Na＋最近的Cl－有8個(gè)B．在CaF2晶體中，每個(gè)晶胞平均占有6個(gè)Ca2＋C．在金剛石晶體中，碳原子與碳碳鍵的個(gè)數(shù)比為1∶2D．該氣態(tài)團(tuán)簇分子的分子式為EF或FE核心考點(diǎn)三：過渡晶體和混合晶體【例3】下列說法錯(cuò)誤的是()A．Na2O中離子鍵的百分?jǐn)?shù)為62%，則Na2O不是純粹的離子晶體，是離子晶體與共價(jià)晶體之間的過渡晶體B．Na2O通常當(dāng)作離子晶體來處理，因?yàn)镹a2O是偏向離子晶體的過渡晶體，在許多性質(zhì)上與純粹的離子晶體接近C．Al2O3是偏向離子晶體的過渡晶體，當(dāng)作離子晶體來處理；SiO2是偏向共價(jià)晶體的過渡晶體，當(dāng)作共價(jià)晶體來處理D．分子晶體、共價(jià)晶體、金屬晶體和離子晶體都有過渡型【歸納小結(jié)】石墨晶體的結(jié)構(gòu)(1)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)——層狀結(jié)構(gòu)①同層內(nèi)碳原子采取sp2雜化，以共價(jià)鍵(σ鍵)結(jié)合，形成平面六元并環(huán)結(jié)構(gòu)。②層與層之間靠范德華力維系。③石墨的二維平面結(jié)構(gòu)內(nèi)，每個(gè)碳原子的配位數(shù)為3，有一個(gè)未參與雜化的2p電子，它的原子軌道垂直于碳原子平面。(2)晶體類型：石墨晶體中，既有共價(jià)鍵，又有金屬鍵和范德華力，屬于混合型晶體。(3)性質(zhì)：熔點(diǎn)很高、質(zhì)軟、易導(dǎo)電等。(4)石墨的典型物理性質(zhì)是導(dǎo)電性、潤(rùn)滑性和高熔、沸點(diǎn)，其熔點(diǎn)比金剛石的還高。(5)石墨晶體中C原子數(shù)與C—C數(shù)之比為2∶3，即12g石墨晶體中含1.5NA個(gè)C—C共價(jià)鍵?！咀兪接?xùn)練】航天飛機(jī)表層的防熱瓦曾成為航天飛機(jī)能否安全著陸的制約因素，防熱瓦是以石墨材料為主要成分的十分疏松的泡沫陶瓷。下列有關(guān)說法合理的是()A．石墨成為該泡沫陶瓷主要成分的主要原因是石墨是共價(jià)晶體B．石墨成為該泡沫陶瓷主要成分的主要原因是石墨熔點(diǎn)很高C．石墨中碳碳鍵之間的夾角是109°28′D．C60也可代替石墨用作航天飛機(jī)表層的防熱瓦材料核心考點(diǎn)四：四種典型晶體比較【例4】(1)MgCl2在工業(yè)上應(yīng)用廣泛，可由MgO制備。①M(fèi)gO的熔點(diǎn)比BaO的熔點(diǎn)________(填“高”或“低”)。②SiO2的晶體類型為________________。(2)對(duì)于鈉的鹵化物(NaX)和硅的鹵化物(SiX4)，下列敘述正確的是________(填字母)。A．SiX4難水解B．SiX4是共價(jià)化合物C．NaX都易水解D．NaX的熔點(diǎn)一般高于SiX4【歸納小結(jié)】1．四種晶體類型的比較

類型比較分子晶體共價(jià)晶體金屬晶體離子晶體構(gòu)成粒子分子原子金屬陽離子和自由電子陰、陽離子粒子間的相互作用力分子間作用力共價(jià)鍵金屬鍵離子鍵硬度較小很大有的很大，有的很小較大熔、沸點(diǎn)較低很高有的很高，有的很低較高溶解性相似相溶難溶于任何溶劑常見溶劑難溶大多易溶于水等極性溶劑導(dǎo)電、傳熱性一般不導(dǎo)電，溶于水后有的導(dǎo)電一般不具有導(dǎo)電性電和熱的良導(dǎo)體晶體不導(dǎo)電，水溶液或熔融態(tài)導(dǎo)電2．晶體熔、沸點(diǎn)高低的比較方法(1)不同類型晶體的熔、沸點(diǎn)不同類型的晶體的熔、沸點(diǎn)高低，取決于組成晶體的微粒間的作用力大小，粒子間的作用力越大，晶體的熔、沸點(diǎn)越高；粒子間的作用力越小，晶體的熔、沸點(diǎn)越低。一般共價(jià)晶體的熔、沸點(diǎn)最高，分子晶體的熔、沸點(diǎn)最低。離子晶體和金屬晶體要根據(jù)物質(zhì)構(gòu)成粒子間的作用力大小判斷，但一般介于上述兩者之間。如SiO2>NaCl>干冰。有的離子晶體熔點(diǎn)很高，如MgO。有的金屬晶體的熔點(diǎn)很高，如W、Cr等，有的金屬晶體的熔點(diǎn)很低，如汞、Na、K等。(2)同類晶體的熔沸點(diǎn)比較方法①離子晶體：一般地，化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)相似的晶體，離子所帶電荷越多、半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高。如KF>KCl>KI；CaCl2>KCl。②共價(jià)晶體：共價(jià)晶體結(jié)構(gòu)相似時(shí)，原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，熔、沸點(diǎn)越高。如金剛石>碳化硅>晶體硅。③金屬晶體：金屬晶體的核電荷數(shù)越多，原子半徑越小，價(jià)電子數(shù)越多，則金屬鍵越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高。如Al>Mg>Na>K。一般合金的熔、沸點(diǎn)比其各成分金屬的熔、沸點(diǎn)低。④分子晶體：a．分子晶體的熔沸點(diǎn)高、低由分子間作用力（氫鍵、范德華力）的強(qiáng)弱決定。比較分子晶體的熔、沸點(diǎn)，要先看是否有氫鍵形成，若形成分子間氫鍵，熔、沸點(diǎn)升高，若形成分子內(nèi)氫鍵，則熔、沸點(diǎn)降低。b．對(duì)于分子晶體，組成和結(jié)構(gòu)相似的分子，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，晶體的熔、沸點(diǎn)越高。如CI4>CBr4>CCl4>CF4。c．組成相似且相對(duì)分子質(zhì)量相近的物質(zhì)，分子的電荷分布越不均勻，范德華力越大，其熔、沸點(diǎn)就越高，如熔、沸點(diǎn)：CO>N2。d．在同分異構(gòu)體中，一般來說，支鏈越多，熔、沸點(diǎn)就越低，如沸點(diǎn)：正戊烷>異戊烷>新戊烷?！咀兪接?xùn)練1】下表給出幾種化合物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)：物質(zhì)NaClMgCl2AlCl3CCl4熔點(diǎn)/℃801714190－22.9沸點(diǎn)/℃1465141217876.8關(guān)于表中4種化合物有下列說法，其中正確的是()①AlCl3在加熱時(shí)可升華②CCl4屬于分子晶體③1500℃時(shí)NaCl可形成氣體分子④AlCl3是典型的離子晶體A．①②④B．③④C．①②③ D．①②③④【變式訓(xùn)練2】下列物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)高低順序中，正確的是()A．金剛石＞晶體硅＞二氧化硅＞碳化硅C．MgO＞H2O＞O2＞Br2D．金剛石＞生鐵＞純鐵＞鈉【基礎(chǔ)練】1．金屬晶體的形成是因?yàn)榫w中存在()。A．金屬離子間的相互作用 B．金屬原子間的相互作用C．金屬離子與自由電子間的相互作用 D．自由電子間的相互作用2．金屬能導(dǎo)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加電場(chǎng)作用下可發(fā)生定向移動(dòng)C．金屬晶體中的金屬陽離子在外加電場(chǎng)作用下可發(fā)生定向移動(dòng)D．金屬晶體在外加電場(chǎng)作用下可失去電子3．關(guān)于晶體的下列說法中，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，若含有陽離子就一定有陰離子4．下列物質(zhì)中，含有極性共價(jià)鍵的離子晶體是()。A．NaCl B． C． D．NaOH5．下列各物質(zhì)的晶體中，晶體類型相同的是()。A．和 B．NaCl和HClC．和 D．和6．下列性質(zhì)中，能充分說明某晶體是離子晶體的是()A．具有較高的熔點(diǎn) B．固態(tài)不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電C．可溶于水 D．固態(tài)不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)能導(dǎo)電7．如圖所示，在氯化鈉晶胞中，與每個(gè)等距離且最近的幾個(gè)所圍成的空間結(jié)構(gòu)為()A．正八面體 B．十二面體 C．正六面體 D．正四面體8．下列各組中的固態(tài)物質(zhì)熔化（或升華）時(shí)，克服的微粒間相互作用力屬于同種類型的是（）A．碘和碘化鈉B．金剛石和重晶石C．冰醋酸和硬脂酸甘油酯D．干冰和二氧化硅9．下列說法中正確的是()A．C60汽化和I2升華克服的作用力相同B．甲酸甲酯和乙酸的分子式相同，它們的熔點(diǎn)相近C．NaCl和HCl溶于水時(shí)，破壞的化學(xué)鍵都是離子鍵D．常溫下TiCl4是無色透明液體，熔點(diǎn)-23.2℃，沸點(diǎn)136.2℃，所以TiCl4屬于離子晶體10．表是第三周期部分元素氧化物和氟化物的熔點(diǎn)和摩氏硬度：化合物NaFMgF2MgOSiF4SiO2熔點(diǎn)/K1266153431251831983摩氏硬度3.26.06.57（1）兩種氧化物MgO和SiO2的晶體類型分別是、。（2）表格中幾種氟化物熔點(diǎn)差異的主要原因是______________________________________。（3）1molSiO2中含有molSi﹣O鍵，Si和O原子配位數(shù)之比為。（4）NaF、MgF2、MgO、SiF4、SiO2中化學(xué)鍵能夠代表分子真實(shí)組成的是?！咎嵘殹?．金晶體的晶胞如圖所示。設(shè)金原子的直徑為d，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，在立方體的各個(gè)面的對(duì)角線上，3個(gè)金原子彼此兩兩相切，M表示金的摩爾質(zhì)量。則下列說法錯(cuò)誤的是()A．金晶體每個(gè)晶胞中含有4個(gè)金原子B．金屬鍵無方向性，金屬原子盡可能采取密堆積C．一個(gè)晶胞的體積是16eq\r(2)d3D．金晶體的密度是eq\f(\r(2)M,d3NA)2．下列數(shù)據(jù)是對(duì)應(yīng)物質(zhì)的熔點(diǎn)，有關(guān)的判斷錯(cuò)誤的是()Na2ONaAlF3AlCl3Al2O3BCl3CO2SiO2920℃97.8