1、第三章 晶体结构与性质 第1课时 金属晶体 离子晶体 第三节 金属晶体与离子晶体 学习目标 1. 能说出金属键、离子键的特征和实质。 2. 能运用金属晶体模型，从微观视角解释金属晶体的 宏观性质。 3. 能以 NaCl、CsCl 为例解释典型离子化合物的某些性质。 构成微粒：分子 微粒间作用力：分子间作用力 干冰 温故知新 金刚石 构成微粒：原子 微粒间作用力：共价键 丰富多彩的金属 新课引入 容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。 回顾思考：金属有哪些物理性质？ 为什么金属能够导电、导热、有延展性、有金属光泽？ 什么作用力使金属保持固定的形状？ 一、金属晶体 1. 构成微粒：金属阳离子和自
2、由电子 2. 微粒间作用：金属键 金属（除汞外）在常温下都是晶体，称其为金属晶体 金属键 金属晶体的电子气理论示意图 价电子脱落 遍布整块晶体的“电子气” 价电子被所有原子共用 金属键 “巨分子” 没有饱和性和方向性 金属键无饱和性和方向性 铜晶体 水果的密堆积 金属晶体可以看作 X 射线衍射实验充分验证了这些事实 等径圆球 在三维空间堆积而成 电子定向移动 通电 导电 电子运动没有固定方向 未通电 导电性 金属的性质- 不同金属导电能力不同，导电性较强的三种金属是 Ag、Cu、Al Ag Cu Al 从一点加热 自由电子与金属原子 高速碰撞 能量被传导 加热点 低温区 高温区 导热性 金属的
3、性质- 自由电子与金属原子 频繁碰撞 加热 金属的电导率下降 延展性 金属的性质- 外力 电子起到润滑剂的作用 各原子层发生相对滑动 光泽性 金属的性质- 金属晶体对辐射具有良好的 反射性能，金属中自由电子可以 吸收波长极广的光，并重新反射 出来。 金属晶体 不透明 且有金属光泽 金属晶体有导电性，能导电的物质都属于金属晶体吗？ 问题 1 不一定 常温下金属汞也能导电 NaCl 溶液、熔融态 NaCl 石墨、聚乙炔等也能导电 以上物质都不属于金属晶体 金属导电与电解质导电有什么不同？ 自由移动的离子 自由电子 类别 电解质 金属晶体 导电时的状态 导电粒子 导电时发生的变化 化学变化 物理变化
4、 水溶液或 熔融状态下 晶体状态 问题 2 合金的硬度一般比成分金属大，你知道其中的原因吗？ 当向金属晶体中掺入不同的金属或非金属原子时， 就像在滚珠之间掺入了细小而坚硬的沙土或碎石一样， 会使这种金属的延展性和硬度发生改变。 问题 3 钠：熔点较低、硬度较小 钨：熔点最高 铬：硬度最大 问题 4 金属键 的强弱 离子半径越小 电荷越多 金属键 越强 熔沸点越高 硬度越大 A A Li Na Mg K Rb Cs 0 A A A A A Al s 区 ns1-2 熔点升高 熔 点 降 低 为什么？ 半径依次减小，阳离子电荷数依次增多，金属键强度增强 半径依次增大，阳离子电荷数相同，金属键强度减
5、弱 熔点最低 汞 密度最小 锂 硬度最大 铬 金属的用途 硬度大 密度小 硬铝 重晶石 BaSO4 莹石 CaF2 胆矾 CuSO4 5H2O 明矾 KAl(SO4)2 12H2O 下列晶体构成微粒有什么共同点？ 微粒之间存在哪种相同的作用力？ 二、离子晶体 由阳离子与阴离子相互作用而形成的晶体，叫离子晶体 1. 构成微粒： 2. 微粒间相互作用： 离子键 阴、阳离子 阴、阳离子间的静电作用 2Na + Cl2 2NaCl + Na+ Cl Na Cl Cl Na+ 3. NaCl 离子晶体及晶胞结构特点 离子键！ 静电作用 NaCl 的晶胞 12 + 1 = 4 1 4 数 = 8 + 6
6、= 4 1 8 1 2 数 = Na+ Cl Cl Na+ CsCl 的晶胞 数 = 1 1 8 数 = 8 = 1 思考：CsCl 离子晶体的晶胞特点会怎样呢？ Cs+ Cl Cl Cs+ CaCO3 (NH4)2SO4 CuSO4 5H2O Cu(NH3)4SO4 H2O 观察以上离子晶体中都含有哪些微观粒子？晶体 内部存在哪些类型的化学键？ 问题 1 4. 常见离子晶体的结构 CaCO3 (NH4)2SO4 CuSO4 5H2O Cu(NH3)4SO4 H2O 4. 常见离子晶体的结构 离 子 晶 体 阴、阳离子 (单原子或多原子) 电中性分子 构成微粒 离子键 共价键 氢键 范德华力
7、作用力 问题 1 NaCl、CsCl 的熔、沸点比 HCl 的明显高很多，结合晶 体类型，你能推测其原因吗？ HCl NaCl CsCl 熔点 / 114.18 801 645 沸点 / 85 1413 1290 问题 2 5. 离子晶体的性质 离子键强度较大，破坏它需要较多的能量 NaCl 和 CsCl 的晶体硬度较大，难以压缩，熔点和沸点较高 5. 离子晶体的性质 HCl NaCl CsCl 熔点 / 114.18 801 645 沸点 / 85 1413 1290 思考 P 88 我们知道，金属的熔点差异很大，如钨的熔点为 3410 。而常温下，汞却是液体。离子晶体的熔点是 不是也差异很
8、大呢？请从理化手册或互联网查找下列 离子晶体的熔点数据，得出结论。 结论： 离子晶体的熔点差距也较大 思考 P 88 化合物 熔点 / 化合物 熔点 / CaO 2613 Na2SO4 884 CuCl2 1326 Ca2SiO4 2130 NH4NO3 169.6 Na3PO4 340 BaSO4 1580 CH3COOCs 194 LiPF6 200分解温度 NaNO2 270 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体 构成微粒 微粒间 作用 典型晶体类型小结 典型晶体类型小结 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体 构成微粒 分子 原子 金属阳离子 自由电子 阴阳离子 微粒间 作用 典型晶
9、体类型小结 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体 构成微粒 分子 原子 金属阳离子 自由电子 阴阳离子 微粒间 作用 分子间 作用力 共价键 金属键 离子键 典型晶体类型小结 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体 代表物 干冰、冰 金刚石、SiO2 铜、金 氯化钠、 氯化铯 典型 物理 性质 典型晶体类型小结 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体 代表物 干冰、冰 金刚石、SiO2 铜、金 氯化钠、 氯化铯 典型 物理 性质 熔沸点低 相似相溶 硬度小 难导电 熔沸点高 硬度大 难导电 难溶 金属光泽 导电性好 导热性好 延展性好 熔点差异较大 熔融态可导电 多数易溶于水 1.下列物质中
10、，化学键类型相同，晶体类型也相同的是（ ） A. C (金刚石)和 CO2 B. NaBr 和 HBr C. CH4 和 H2O D. Cl2 和 KCl C 课堂反馈 共价晶体 分子晶体 离子晶体 分子晶体 分子晶体 分子晶体 分子晶体 离子晶体 2.在单质的晶体中，一定不存在（ ） A. 离子键 B. 分子间作用力 C. 共价键 D. 金属离子与自由电子间的作用 A 课堂反馈 H2 O2 I2 金属晶体 离子晶体 3. 下列叙述中，正确的是（ ） A. 离子晶体都是化合物 B. 共价晶体都是单质 C. 金属在常温下都以晶体形式存在 D. 分子晶体在常温下不可能为固态 A 课堂反馈 SiO2 SiC Hg I2 4.按构成晶体的粒子和粒子间作用的不同，将以下晶体进 行分类 氯化铯 石英 金刚砂 水 苯酚(C6H5OH) 铁 氯酸钾 高锰酸钾 离子晶体 离子晶体 离子晶体 共价晶体 共价晶体 金属晶体 分子晶体 分子晶体 课堂反馈 5.铜和氧形成的一种离子化合物的晶体结构如下图，则 铜离子的电荷数为 。 氧原子数：8 + 1 = 2 铜原子数：4 化学式：Cu2O + 1 课堂反馈
