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第一講金屬晶體與離子晶體一、細(xì)品教材一、金屬晶體定義:金屬晶體是指金屬原子通過(guò)金屬鍵形成的晶體。金屬鍵:金屬晶體中金屬陽(yáng)離子和自由電子之間的強(qiáng)烈的相互作用。金屬鍵的特征:由于自由電子為整個(gè)金屬所共有,所以金屬鍵沒(méi)有方向性和飽和性。金屬原子的外層電子數(shù)比較少,容易失去電子變成金屬離子和電子,金屬離子間存在反性電荷的維系——帶負(fù)電荷的自由移動(dòng)的電子(運(yùn)動(dòng)的電子使體系更穩(wěn)定),這些電子不是專(zhuān)屬于某幾個(gè)特定的金屬離子這就是金屬晶體的形成的原因。小結(jié):盡管每個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)都是隨機(jī)的,但是大量的價(jià)電子運(yùn)動(dòng)統(tǒng)計(jì)的結(jié)果是均勻地分布在整個(gè)晶體中,每個(gè)金屬離子都均等的享用所有價(jià)電子,但都不可能獨(dú)占,這就是金屬鍵的核心思想。例1.金屬晶體的形成是因?yàn)榫w中存在(C)金屬原子②金屬離子③自由電子④陰離子A.只有①B.只有③C■②③D■②④金屬晶體的結(jié)構(gòu)型式:特點(diǎn):最常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)型式具有堆積密度大,原子配位數(shù)高,能充分利用空間等特點(diǎn)。小結(jié):緊密堆積:微粒間的作用力,使微粒間盡可能地相互接近,使它們占有最小的空間??臻g利用率:空間被晶格質(zhì)點(diǎn)占據(jù)的百分?jǐn)?shù)。用來(lái)表示緊密堆積的程度。配位數(shù):在晶體中,原子配位數(shù)是指某一個(gè)原子周?chē)佑|到的同種原子的數(shù)目。(2)分類(lèi):Ca、Al、Cu、Ag、Au等金屬晶體屬于A型最密堆積,M"Zn等金屬晶體屬于A3型最密堆積,A型密堆積又稱(chēng)為體心立方密堆積,Li、Na、K、Fe等金屬晶體屬于A2型密堆積。AI型配位數(shù)為12,A2型配位數(shù)為8,A型配位數(shù)為12。小結(jié):①對(duì)金屬晶體的認(rèn)識(shí)要抓住金屬晶體中存在微粒和微粒間的相互作用,并能由此來(lái)分析金屬晶體的特性。熟悉常見(jiàn)三種結(jié)構(gòu)模式中的配位數(shù)、晶胞中所含有的原子數(shù)、晶胞名稱(chēng)及是否是密堆積等。金屬晶體中的金屬鍵和原子的堆積方式與金屬晶體的物理性質(zhì)的關(guān)系金屬晶體具有良好的導(dǎo)電性:金屬中有自由移動(dòng)的電子,金屬晶體中的自由電子在沒(méi)有外加電場(chǎng)存在時(shí)是自由運(yùn)動(dòng)的,當(dāng)有外加電場(chǎng)存在的情況下,電子發(fā)生了定向移動(dòng)形成[電流,呈現(xiàn)良好的導(dǎo)電性。小結(jié):金屬受熱后,金屬晶體中離子的振動(dòng)加劇,阻礙著自由電子的運(yùn)動(dòng)。所以溫度升高導(dǎo)電性下降。金屬晶體具有良好的導(dǎo)熱性:自由電子在運(yùn)動(dòng)時(shí)經(jīng)常與金屬離子碰撞,從而引起兩者能量的交換。當(dāng)金屬某一部分受熱時(shí),在那個(gè)區(qū)域里的自由電子能量增加,運(yùn)動(dòng)速度加快,于是通過(guò)碰撞,自由電子把能量傳給金屬離子。金屬容易導(dǎo)熱就是由于自由電子運(yùn)動(dòng)時(shí),把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分,從而使整塊金屬達(dá)到相同的溫度。

小結(jié):①金屬具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性都與自由電子有關(guān)。I②自由電子通過(guò)運(yùn)動(dòng)把能量從高溫區(qū)傳到低溫區(qū)金屬晶體具有良好的延展性: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)生相對(duì)滑動(dòng),由于金屬離子與自由電子之間的相互作用沒(méi)有方向性,滑動(dòng)以后,各層之間仍保持著這種相互作用,在外力作用下,金屬雖然發(fā)生了變形,但不會(huì)導(dǎo)致斷裂。小結(jié):①金屬的堆積方式和金屬鍵共同決定金屬晶體是否具有良好的延展性。②注意金屬的延展性是有限度的;同時(shí)有少數(shù)金屬,如銳、餓、猛等性質(zhì)較脆,沒(méi)有延展性。金屬的熔點(diǎn)、硬度等取決于金屬晶體內(nèi)部作用力的強(qiáng)弱。一般來(lái)說(shuō)金屬原子的價(jià)電子數(shù)越多,原子半徑越小,金屬晶體內(nèi)部作用力越強(qiáng)。因而晶體熔點(diǎn)越高、硬度越大。金屬晶體的熔點(diǎn)變化差別較大。如:Hg在常溫下為液態(tài),熔點(diǎn)低(一38.9C),而鐵等金屬熔點(diǎn)高(1355C),這是由于金屬晶體緊密堆積方式,金屬陽(yáng)離子與自由電子的作用力不同造成的。同類(lèi)型金屬金屬晶體,金屬晶體的熔點(diǎn)由金屬陽(yáng)離子半徑,離子所帶的電荷決定,陽(yáng)離子半徑越小,所帶電荷越多,相互作用力就越大,熔點(diǎn)就越高。如:熔點(diǎn):Li>Na>K>Rb>Cs,Na<Mg<Al小結(jié):金屬之最:①導(dǎo)電和導(dǎo)熱性最好的金屬是銀②延性最好的金屬是伯③展性最好的金屬是金④密度最小的金屬是鋰,最大的金屬是餓⑤熔點(diǎn)最低的金屬是汞,最高是鴇⑥硬度最大的金屬是銘()D.易銹蝕具有較強(qiáng)還原性,是由原子結(jié)()D.易銹蝕具有較強(qiáng)還原性,是由原子結(jié)A.易導(dǎo)電B.易導(dǎo)熱C?有延展性解析:金屬易銹蝕,是因?yàn)樵诜磻?yīng)中易失去最外層電子構(gòu)決定的。答案:D合金及合金的優(yōu)點(diǎn)⑴合金:①定義:把兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成具有金屬特性的物質(zhì)叫做合金。小結(jié):理解概念時(shí)一定緊緊抓住兩點(diǎn):一是至少有一種是金屬;二是合金一般是將各組分熔合成均勻的液體,再經(jīng)冷凝而制得的。②特點(diǎn):a?合金的熔點(diǎn)比其成分中各金屬的熔點(diǎn)都要低,而不是介于兩種成分金屬的熔點(diǎn)之間。b?具有比各成分金屬更好的硬度、強(qiáng)度和機(jī)械加工性能。例如:金屬鋁很軟,但如果將鋁與銅、鎂按一定的比例混合,經(jīng)高溫熔融后冷卻可以得到硬鋁,硬度大大提高。⑵合金的不同類(lèi)型及各自的性質(zhì)特點(diǎn)當(dāng)兩種金屬的電負(fù)性、化學(xué)性質(zhì)和原子半徑相差不大時(shí),形成的合金稱(chēng)為金屬固熔體,如銅鐐、銀金合金。這類(lèi)合金的強(qiáng)度和硬度一般都比組成它的各成分金屬的強(qiáng)度和硬度大。當(dāng)兩種金屬元素的電負(fù)性或原子大小相差較大時(shí),形成的合金稱(chēng)為金屬化合物,如Ag3Al合金。這類(lèi)合金通常具有較高的熔點(diǎn),較大的強(qiáng)度,較高的硬度和耐磨性,但塑性和韌性較低。原子半徑較小時(shí)氫、硼、氮等非金屬元素滲入過(guò)渡金屬結(jié)構(gòu)的間隙中,稱(chēng)為金屬間隙這主要是間隙原子和金屬化合物或金屬間隙固熔體。這類(lèi)合金具有很高熔點(diǎn)和很大的硬度原子之間存在共價(jià)鍵的原因。這主要是間隙原子和金屬合金時(shí)工業(yè)產(chǎn)品中極為重要的材料。例如,含鋁22%的鋅鋁合金在25C左右以每秒0.1%0.01%的速度拉伸,可得到10倍于原來(lái)的延伸;鐵暴露在空氣中容易生銹,但如果在普通鋼里加入約0.5%的鐐,它就稱(chēng)為耐酸的不銹鋼。小結(jié):合金的不同類(lèi)型是通過(guò)半徑的不同和失電子能力的不同進(jìn)行劃分的。合金是在純金屬中引人其他元素,使化學(xué)鍵及晶體結(jié)構(gòu)上發(fā)生變化,從而影響到性質(zhì)。二、離子晶體定義:離子晶體是陰陽(yáng)離子通過(guò)離子鍵結(jié)合,在空間呈現(xiàn)有規(guī)律的排列所形成的晶體。例如:氯化鈉、氯化俺、氧化鎂等晶體都屬于離子晶體。小結(jié):(1)離子鍵:陰、陽(yáng)離子間通過(guò)靜電作用形成的化學(xué)鍵。靜電作用:指靜電吸引和靜電排斥的平衡。成鍵元素:活潑金屬(或NH+)與活潑非金屬(或酸根、0H)。離子鍵存在于離子化合物中,離子化合物通常以離子晶體形式存在(見(jiàn)離子晶體)。例3:下列晶體中,含有離子的有()A?離子晶體B?分子晶體C?原子晶體D?金屬晶體解析:構(gòu)成離子晶體的微粒是陰、陽(yáng)離子構(gòu)成分子晶體的微粒是分子;構(gòu)成原子晶體的微粒是原子;構(gòu)成金屬晶體的微粒是金屬陽(yáng)離子和自由電子,所以含有離子的晶體有離子晶體和金屬晶體。答案:AD離子晶體的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)類(lèi)型離子晶體以緊密堆積方式,陰陽(yáng)離子盡可能接近,向空間無(wú)限擴(kuò)展,形成晶體。陰陽(yáng)離子的配位數(shù)比較大,故晶體中不存在單個(gè)分子。組成比為1:1的離子晶稱(chēng)為AB型離子晶體,它是離子晶體中最簡(jiǎn)單的一類(lèi)。AB型離子晶體最常見(jiàn)結(jié)構(gòu)有NaCI型、CsCl型和ZnS型。(l)NaCI型NaCI型離子晶體中,每個(gè)離子被6個(gè)帶相反電荷的離子包圍,陰離子和陽(yáng)離子的配位數(shù)都為6。常見(jiàn)的NaCI型離子晶體有堿金屬元素(俺除外)的鹵化物、銀的鹵化物(碘化銀除外)、堿土金屬元素(皺除外)的氧化物、硫化物和硒化物的晶體等。⑵CsCl型CsCI型離子晶體中,每個(gè)離子被8個(gè)帶相反電荷的離子包圍,陰離子和陽(yáng)離子的配位數(shù)都為8。常見(jiàn)的CsCl型離子晶體有俺的鹵化物(氟化物除外)、TICI的晶體等。⑶ZnS型ZnS型離子晶體中,陰離子和陽(yáng)離子的排列類(lèi)似NaCI型,但相互穿插的位置不同,使陰、陽(yáng)離子的配位數(shù)不是6,而是4。常見(jiàn)的ZnS型離子晶體有硫化鋅、碘化銀、氧化皺的晶體等。氯化鈉晶體的晶體結(jié)構(gòu)在氯化鈉晶體中,鈉離子與氯離子通過(guò)離子鍵相結(jié)合,每個(gè)鈉離子與和它緊鄰的6個(gè)氯離子相連,每個(gè)氯離子與和它緊鄰的6個(gè)鈉離子相連,鈉離子和氯離子在三維空間上交替出現(xiàn),并延長(zhǎng)形成氯化鈉晶體。氯化鈉晶胞為面心立方結(jié)構(gòu),當(dāng)有一個(gè)CI處于立方體的中心,另有12個(gè)CI處于棱上,C.CaQ>BaQ>NaCl>KClC.CaQ>BaQ>NaCl>KClD.CaQ>BaQ>KCl>NaCl同時(shí)有8個(gè)Na+位于頂點(diǎn)、6個(gè)Na+位于面心的位置,用切割法可求出該晶胞中實(shí)際擁有的離子數(shù)目,Cl為;1+12X1/4=4Na+為:8X1/8+6X1/2=4因此在一個(gè)晶胞中實(shí)際擁有的Na+與CI的個(gè)數(shù)均為4個(gè),即氯化鈉晶體中沒(méi)有氯化鈉分子,NaCI只是代表氯化鈉晶體中鈉離子的個(gè)數(shù)和氯離子的個(gè)數(shù)為1:1,是氯化鈉組成的化學(xué)式。小結(jié):(1)注意氯化鈉晶體的晶胞不是一個(gè)小立方體,而是八個(gè)小立方體構(gòu)成的大立方體。(2)離子晶體中不存在分子,構(gòu)成微粒為陰陽(yáng)離子,因此嚴(yán)格意義講沒(méi)有分子式,應(yīng)該是化學(xué)式。請(qǐng)將其中代表Na+的圓圈涂黑(不必考慮體積大小),以完成NaCI晶體結(jié)構(gòu)示意晶體中,在每個(gè)Na+的周?chē)c它最接近的且距離相等的Na+共有個(gè)。在NaCI晶胞中正六面體的頂點(diǎn)上、面上、棱上的Na+或C「為該晶胞與其相鄰的CI的個(gè)數(shù)等于;Na+的個(gè)數(shù)等于,分析:(1)氯化鈉晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是鈉離子和氯離子在三個(gè)互相垂直的方向上都是等距離的交錯(cuò)排列。選擇立方體的一個(gè)頂點(diǎn)開(kāi)始代表鈉離子涂黑,交替排列涂黑。見(jiàn)左圖每個(gè)鈉離子距離它最近的鈉離子是分別位于三個(gè)互相垂直的平面內(nèi),每個(gè)平面內(nèi)4個(gè),總共12個(gè)。11(3)11(3)8X§+6X2=4;112X-+1=4。晶格能一一衡量離子鍵的強(qiáng)弱定義:指1mol離子化合物中,陰陽(yáng)離子由相互遠(yuǎn)離的氣態(tài)結(jié)合成離子晶體時(shí)所放出的能量。意義:晶格能的絕對(duì)值越大,說(shuō)明放出能量越多,表示離子鍵越強(qiáng),離子晶體越穩(wěn)定。影響因素:晶格能的大小與陰陽(yáng)離子所帶的電荷的乘積成正比,與陰陽(yáng)離子間的距離成反比,即晶格能—q1q2,,,距離成反比,即晶格能—物質(zhì)①NaF②Nal③MgO離子電荷數(shù)112離子間距離/10m2.313.182.10例5:例5:NaF、Nal、MgO晶體均為離子晶體,根據(jù)下列數(shù)據(jù),這三種晶體的熔點(diǎn)高低順序是(B)。A、①些〉③B、③〉①猝C、③>??D、②近>③5.離子晶體的結(jié)構(gòu)決定著離子晶體具有一系列特性:(1)離子晶體具有較高的熔點(diǎn)、沸點(diǎn),難揮發(fā)。離子晶體中,陰、陽(yáng)離子間有強(qiáng)烈的相互作用(離子鍵),要克服離子間的相互作用力使物質(zhì)熔化和沸騰,就需要較多的能量。小結(jié):一般說(shuō)來(lái),陰、陽(yáng)離子的電荷數(shù)越多,離子半徑越小,則離子鍵越強(qiáng),離子晶體的熔、沸點(diǎn)越高,如Al2Q5>Mg(ONaCl>CsCl等。例6:離子晶體熔點(diǎn)的高低決定于晶體中陽(yáng)離子與陰離子之間的靜電引力,靜電引力大則熔點(diǎn)高,引力小則反之。試根據(jù)你學(xué)到的電學(xué)知識(shí),判斷KCl、NaCl、CaQ、BaQ四種晶體熔點(diǎn)的高低順序(C)KCl>NaCl>BaQ>CaQNaCl>KCl>CaQ>BaQKCl>NaCl>BaQ>CaQNaCl>KCl>CaQ>BaQ(2)離子晶體硬而脆。離子晶體中,陰陽(yáng)離子間有較強(qiáng)的離子鍵,離子鍵表現(xiàn)出較強(qiáng)的硬度,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。(3)離子晶體不導(dǎo)電,熔化或溶于水后能導(dǎo)電。離子晶體中,離子鍵較強(qiáng),離子不能自由移動(dòng),因此離子晶體不導(dǎo)電。當(dāng)升高溫度時(shí),陰、陽(yáng)離子獲得足夠能量,克服了離子間的相互作用,成了自由移動(dòng)的離子,在外界電場(chǎng)作用下,離子定向移動(dòng)而導(dǎo)電。離子化合物溶于水時(shí),陰、陽(yáng)離子受到水分子作用變成了自由移動(dòng)的離子(或水合離子),在外界電場(chǎng)作用下,陰、陽(yáng)離子定向移動(dòng)而導(dǎo)電。小結(jié):(1)離子晶體導(dǎo)電的前提是先電離出自由移動(dòng)的陰陽(yáng)離子。(2)難溶于水的強(qiáng)電解質(zhì)如BaSQCaCQ等溶于水,由于濃度極小,故導(dǎo)電性極差。通常情況下,我們說(shuō)它們的水溶液不導(dǎo)電。(4)大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑(如水)中,難溶于非極性溶劑(如汽油、煤油)中。當(dāng)把離子晶體放在水中時(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作用而電離,變成在水中自由移動(dòng)的離子。例7:下列性質(zhì)中,可以證明某化合物形成的晶體一定是離子晶體的是()A?可溶于水B?具有較高的熔點(diǎn)C.水溶液能導(dǎo)電D■熔融狀態(tài)能導(dǎo)電解析:熔融狀態(tài)能導(dǎo)電的化合物形成的晶體一定是離子晶體。分子晶體和原子晶體熔融狀態(tài)成為分子和原子,不導(dǎo)電。金屬晶體在固態(tài)和熔融狀態(tài)均能導(dǎo)電,但金屬晶體是單質(zhì)。答案:D二:基礎(chǔ)整理本節(jié)主要介紹了兩種典型的晶體類(lèi)型金屬晶體和離子晶體。構(gòu)成這兩種晶體的微粒類(lèi)型不同,微粒間的作用力也不同,故性質(zhì)有所不同。在學(xué)習(xí)過(guò)程中注意將兩種晶體類(lèi)型的構(gòu)成微粒、化學(xué)鍵堆積模型、物理性質(zhì)等進(jìn)行對(duì)比分析。金屬陽(yáng)籬于一微粒一陰、陽(yáng)離子)與自由電子高子晶體微粒間高子晶體作用力金屬晶體的金屬原子的V金屬晶體的金屬原子的V延展性等〔密堆積模型明陽(yáng)離子堆離子晶體的骼積埴隙模型」點(diǎn)與晶格能三:綜合探究1、銀是一種銀白色的金屬,但是在氯化銀的分解實(shí)驗(yàn)中卻觀察到生成灰黑色的固體粉末,這是為什么?對(duì)于這個(gè)問(wèn)題的思考,應(yīng)首先考慮金屬晶體為什么呈現(xiàn)金屬光澤,它源于金屬晶體的結(jié)構(gòu):金屬離子緊密堆積、規(guī)則排列且存在自由移動(dòng)的電子。由于金屬晶體中金屬原子以最緊密堆積狀態(tài)排列,且存在可以自由移動(dòng)的電子,所以,當(dāng)光線(xiàn)照射到金屬晶體表面時(shí),自由電子可以吸收所有頻率的射光,然后又很快輻射出各種頻率的光,這就使得絕大多數(shù)金屬呈現(xiàn)銀灰色以至銀白色光澤。粉末狀態(tài)的金屬由許許多多微小的晶體組成,微小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,所以金屬粉末常呈暗灰色或黑色。氯化銀分解時(shí),得到的是粉末狀的銀,所以看上去是灰黑色的。小結(jié):大塊金屬晶體和金屬粉末在結(jié)構(gòu)上不同,金屬晶體規(guī)則排列而金屬粉末由許多小晶體構(gòu)成,排列雜亂無(wú)章,這也就找到了兩者存在性質(zhì)差異的本質(zhì)原因。金屬晶體具有延展性,為什么離子晶體硬而脆不具有延展性?金屬晶體中層與層之間發(fā)生滑動(dòng)過(guò)程中自由電子能夠維系整個(gè)金屬鍵的存在。離子晶體中陰、陽(yáng)離子通過(guò)離子鍵結(jié)合在一起,半徑大的離子采用等徑圓球的緊密堆積,半徑小的離子填充在空隙中。受力時(shí)發(fā)生錯(cuò)位,使正正離子“相切”、負(fù)負(fù)離子“相切”,彼此排斥,離子鍵失去作用,故離子晶體無(wú)延展性,如CaCO可用于雕刻,而不可用于鍛造,即不具有延展性。小結(jié):首先要清楚金屬晶體具有延展性的原因:層與層之間發(fā)生滑動(dòng)過(guò)程中自由電子是否能夠維系整個(gè)金屬鍵的存在。金屬無(wú)論在固態(tài)還是液態(tài)都可以導(dǎo)電,而離子晶體卻不能導(dǎo)電,它只有溶于水后或者在熔融狀態(tài)下才可以導(dǎo)電。如何來(lái)解釋這一事實(shí)?物質(zhì)導(dǎo)電是因?yàn)槲镔|(zhì)中具有可自由移動(dòng)的電荷。金屬晶體是由金屬離子和自由電子組成的,在固態(tài)時(shí),金屬離子不能自由移動(dòng),但自由電子是分布于整塊金屬晶體可以自由移動(dòng),因此在外加電場(chǎng)的作用下定向移動(dòng),產(chǎn)生電流;在熔融狀態(tài),除了自由電子外,金屬離子變得也可以自由移動(dòng),因此可以導(dǎo)電。離子晶體是陽(yáng)離子和陰離子組成的,在固態(tài)時(shí),陰、陽(yáng)離子只能在各自的位置作輕微的振動(dòng),不能改變位置,因此不能發(fā)生帶電微粒的定向移動(dòng),所以固態(tài)的離子化合物不能導(dǎo)電;溶于水或者在熔融狀態(tài),陰、陽(yáng)離子離解成可以自由移動(dòng)的離子,可以傳遞電荷,因此具有導(dǎo)電性。

1.下列不屬于金屬晶體共性的是()A.易導(dǎo)電B.易導(dǎo)熱C■有延展性D.高熔點(diǎn)要使金屬晶體熔化必須破壞其中的金屬鍵。金屬晶體熔、沸點(diǎn)高低和硬度大小一般取決于金屬鍵的強(qiáng)弱,而金屬鍵與金屬陽(yáng)離子所帶電荷的多少及半徑大小有關(guān)。由此判斷下列說(shuō)法正確的是()A、金屬鎂的硬度大于金屬鋁8堿金屬單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)從Li到Cs是逐漸增大的G金屬鎂的熔點(diǎn)大于金屬鈉以金屬鎂的硬度小于金屬鈣3.金屬晶體堆積密度大,原子配位數(shù)高,能充分利用空間的原因是(D)A、金屬原子的價(jià)電子數(shù)少8金屬晶體中有自由電子G金屬原子的原子半徑大以金屬鍵沒(méi)有飽和性和方向性以金屬鎂的硬度小于金屬鈣3.金屬晶體堆積密度大,原子配位數(shù)高,能充分利用空間的原因是(D)A、金屬原子的價(jià)電子數(shù)少8金屬晶體中有自由電子G金屬原子的原子半徑大以金屬鍵沒(méi)有飽和性和方向性解析:這是因?yàn)榉謩e借助于沒(méi)有方向性的金屬鍵形成的金屬晶體的結(jié)構(gòu)中,都趨向于使原并以密堆積的方式降低體系的能量,使晶體變得比較穩(wěn)(晶體中最小重復(fù)單元),已知晶體中兩個(gè)最近的Cs+核間距NA為阿伏加德羅常數(shù),Ma38NAcm子吸引盡可能多的原子分布于周?chē)ā?.如圖是CsCl晶體的晶胞為acm,氯化俺的式量為M,8M

3gcm_3B.量,則氯化俺晶體的密度為(A.MNAaNMaCA下列各類(lèi)化合物中,A、非金屬氧化物Ma3gcm-JD.固態(tài)時(shí)只能形成離子晶體的是(B、非金屬單質(zhì)強(qiáng)酸Dk強(qiáng)堿cs+ocr單質(zhì)又分為金屬單質(zhì)與非金屬單質(zhì),*曰4單質(zhì)又分為金屬單質(zhì)與非金屬單質(zhì),*曰47E正玉屬晶體,離子化合物形成的晶體一定是離子晶體,非金屬單質(zhì)與共價(jià)化合物形成的晶體可能是分子晶體,也可能是原子晶體。非金屬氧化物、強(qiáng)酸都屬于共價(jià)化合物,強(qiáng)堿屬于離子化合物。同類(lèi)晶體物質(zhì)熔、沸點(diǎn)的變化是有規(guī)律的,試分析下列兩組物質(zhì)熔點(diǎn)規(guī)律性變化的原因:A組物質(zhì)NaClKClCsClB組物質(zhì)NaMgAl熔點(diǎn)(K)10741049918熔點(diǎn)(Q317923933答案:一般來(lái)說(shuō),陰陽(yáng)離子的電荷數(shù)越多,離子半徑越小,則離子鍵越強(qiáng),離子晶體的熔沸點(diǎn)越高一般來(lái)說(shuō),金屬原子的價(jià)電子數(shù)越多,原子半徑越小,金屬晶體內(nèi)部作用力越強(qiáng),晶體的熔沸點(diǎn)越高。五:思考發(fā)現(xiàn)離子晶體和金屬晶體熔點(diǎn)高低比較離子晶體的熔沸點(diǎn)與離子鍵有關(guān),離子鍵與陰、陽(yáng)離子所帶電荷多少及半徑大小有關(guān),一般來(lái)說(shuō),陰陽(yáng)離子的電荷數(shù)越多,離子半徑越小,則離子鍵越強(qiáng),離子晶體的熔沸點(diǎn)越高,如熔沸點(diǎn):Al2O3>MgONaCl>CsCl等。金屬晶體的熔沸點(diǎn)與金屬鍵的強(qiáng)弱有關(guān),金屬鍵與金屬離子所帶電荷多少及半徑大小有關(guān),一般來(lái)說(shuō),金屬原子的價(jià)電子數(shù)越多,原子半徑越小,金屬晶體內(nèi)部作用力越強(qiáng),晶體的熔沸點(diǎn)越高。常見(jiàn)的金屬晶體和離子晶體舉例常見(jiàn)的離子晶體有:

強(qiáng)堿:KOHCa(OH)2、NaOHBa(OH)2等。大部分鹽類(lèi):NaCI、CaF2、N&SO、CHCOONaNHCI等。某些金屬氧化物:CaOK2O等常見(jiàn)的金屬晶體有:金屬和合金六:體驗(yàn)成功基礎(chǔ)強(qiáng)化:(2004-上海)離子晶體不可能具有的性質(zhì)是()較高的熔、沸點(diǎn)B?良好的導(dǎo)電性C.溶于極性溶劑D.堅(jiān)硬而易粉碎由短周期元素構(gòu)成的離子化合物中,一個(gè)陽(yáng)離子和一個(gè)陰離子的核外電子數(shù)之和為20,下列說(shuō)法正確的是A.晶體中陽(yáng)離子和陰離子個(gè)數(shù)不一定相等晶體中一定只有離子鍵而沒(méi)有共價(jià)鍵所含元素一定不在同一周期也不在第一周期晶體中陽(yáng)離子半徑一定大于陰離子半徑解析:短周期元素形成的一個(gè)陽(yáng)離子和一個(gè)陰離子的核外電子數(shù)之和為20,可能的陽(yáng)離子為L(zhǎng)i*、Be2*、Na+、Mg2+、Al3*,陰離子可能是N3—、O」、F—、S」、CI一這些陰、陽(yáng)離子組合成的離子化合物中,陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)不一定相等,所以選項(xiàng)A正確;這些陰、陽(yáng)離子中一定只有離子鍵而沒(méi)有共價(jià)鍵錯(cuò)誤,因?yàn)樾╆帯㈥?yáng)離子中一定只有離子鍵而沒(méi)有共價(jià)鍵錯(cuò)誤,因?yàn)镺;—中有共價(jià)鍵;從以上分析可知,元素可以在同一周期,如Be元素可以在同一周期,如Be與0元素同在第二周期,選項(xiàng)C不正確;晶體中陽(yáng)離子半徑不一定大于陰離子半徑,如Na邙徑比O空半徑小。答案:A離子晶體通常具有的性質(zhì)是()8硬度很小,容易變形以密度很小A8硬度很小,容易變形以密度很小G都能溶于有機(jī)溶劑而難溶于水解析:離子晶體中的陰、陽(yáng)離子通過(guò)一種強(qiáng)烈的相互作用——離子鍵結(jié)合在一起,離子鍵的鍵能較大,且極性很強(qiáng),除了有些在極性溶劑中容易斷裂外,其他的必須在高溫下才能斷裂,所以其熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都較高不揮發(fā),硬度很大,不易變形,難溶于有機(jī)溶劑;又因?yàn)樵陔x子晶體中,較大的離子采取密堆積型式,較小離子填隙,所以密度一般都較大。下列說(shuō)法中,不正確的是(D)A、離子晶體中不一定含有金屬離子8在含有陽(yáng)離子的化合物的晶體中,一定含有陰離子G含有金屬元素的離子不一定是陽(yáng)離子以金屬晶體中原子的堆積方式都是a或A1型最密堆積含有金屬元素的離子不一定是陽(yáng)離子,如MnQ或[Al(OH)4】等;金屬晶體中也存在非最密堆積型式,如&型密堆積,配位數(shù)只有八個(gè)。氯化俺晶胞(晶體中重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元)如圖(1)所示,該晶體中Cs+與CI-的個(gè)數(shù)比為1:1,化學(xué)式為CsClo若某晶體晶胞結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖(2)所示,其中含有A、B、C三種元素的微粒,則該晶體中A、B、C的微粒個(gè)數(shù)比為()。

(2)(1)(2)A、8:6:184:3:1C、1:6:1D、1:3:19.下列各指定微粒的數(shù)目之比不是1:1的是()A.Na2O2晶體中的陰離子和陽(yáng)離子B.NaHCO3晶體中的鈉離子和碳酸氫根離子C.2412Mg2+離子中的質(zhì)子和中子D.常溫下,pH=7的氯化俊溶液中的俊根離子和氯離子解析:Na2O2晶體中的陰離子(022—)和陽(yáng)離子數(shù)目(Na*)之比是1:2;常溫下pH=7,說(shuō)明溶液呈中性,則根據(jù)電荷守叵C(NH4+)+C(H+)=C(Cl)+C(OH),而C(H+)=C(OH)所以C(NH4+)=C(Cl)。答案:A-110.如圖所示,食鹽晶體由鈉離子和氯離子構(gòu)成。已知食鹽的M=58.5g-mol,食鹽的密度是2.2g-cm-3,阿伏加德羅常數(shù)為6.0X1023mol-1,在食鹽晶忐布蘭二口體中兩個(gè)距離最近的鈉離)屬或?)屬或?°O~<JA3"%3.5X10cm4.0X108cm85.0X108cm8解析:從圖中可看出,頂點(diǎn)上的每個(gè)離子同為8解析:從圖中可看出,頂點(diǎn)上的每個(gè)離子同為8個(gè)小立方體所共有,NaCl晶體的一個(gè)晶胞中有Na+:8X1+6X壹=4個(gè),有Cl:12X土+1=4個(gè),即晶體為4個(gè)〃NaCI分子”所3-323-1-1占的體積。設(shè)每個(gè)小立方體的邊長(zhǎng)為a。貝ij(2aX2.2gcm)x6.0x10mol=58.5gmol°所以,兩個(gè)距離最近的鈉離子中心間的距離為V2a=

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