METALCRYSTALSANDIONICCRYSTALS第三節(jié)第1課時第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)構(gòu)成的微粒微粒間相互作用物質(zhì)的聚集狀態(tài)物質(zhì)的性質(zhì)金屬晶體金屬光澤、具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性不同金屬的熔點(diǎn)、硬度差別較大。金屬晶體金屬(除汞外)在常溫下都是晶體，稱其為金屬晶體。鐵銀銅鋁金【思考交流】問題：下列視頻是金屬晶體微觀結(jié)構(gòu)的示意圖，你認(rèn)為：構(gòu)成金屬晶體的微粒就是金屬原子嗎？構(gòu)成金屬晶體的微粒金屬陽離子自由電子含有陽離子的晶體一定含有陰離子？金屬鍵金屬陽離子與自由電子之間的強(qiáng)烈的相互作用。金屬陽離子自由電子靜電作用金屬鍵金屬鍵的本質(zhì)：“電子氣”理論金屬原子脫落下來的價(jià)電子(自由電子)形成遍布整塊晶體的“電子氣”，被所有原子所共有，從而把所有金屬原子維系在一起，形成“巨分子”?！半娮託狻苯饘冁I沒有方向性和飽和性構(gòu)成的微粒微粒間相互作用物質(zhì)的聚集狀態(tài)物質(zhì)的性質(zhì)金屬晶體金屬陽離子自由電子金屬鍵（電子氣理論）金屬光澤、具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性金屬的熔點(diǎn)、硬度差別較大。金屬光澤：金屬中的自由電子可以吸收波長范圍極廣的光，并重新反射出來【思考交流】問題：請根據(jù)金屬鍵的本質(zhì)，解釋金屬的導(dǎo)電性。金屬的導(dǎo)電性在金屬晶體中，存在許多自由電子，這些電子在外加電場的作用下，發(fā)生定向移動，形成電流，使金屬表現(xiàn)出導(dǎo)電性。金屬的電導(dǎo)率隨溫度升高而降低隨著溫度的升高，自由電子在熱的作用下與金屬陽離子頻繁碰撞，導(dǎo)致定向移動的的自由電子數(shù)目減少，故電導(dǎo)率下降【思考交流】問題：請根據(jù)金屬鍵的本質(zhì)，解釋金屬的導(dǎo)熱性。在金屬晶體中，自由電子在運(yùn)動中不斷地與金屬陽離子碰撞，從而發(fā)生能量交換，當(dāng)金屬晶體的一端受熱，加強(qiáng)了該端的金屬陽離子的振動，自由電子將熱能迅速地傳遞到另一端，使金屬整體的溫度很快的升高，所以金屬有很好的導(dǎo)熱性。【思考交流】問題：請根據(jù)金屬鍵的本質(zhì)，解釋金屬的延展性。在金屬晶體中，當(dāng)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，而且彌漫在金屬離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?！舅伎冀涣鳌繂栴}：對比鋰、鈉、鎂、鋁、鉀的原子結(jié)構(gòu)和熔沸點(diǎn)的數(shù)據(jù)，晶體的熔沸點(diǎn)與哪些因素有關(guān)？晶體離子半徑/pm電荷數(shù)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃Li7611801340Na102197.72883Mg7226511107Al53.536602324K138163.65759金屬晶體中，金屬鍵的強(qiáng)度差別很大，因此金屬晶體的熔點(diǎn)和硬度也相差較大。金屬離子的半徑越小，價(jià)電子數(shù)越多，金屬鍵越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)就相應(yīng)越高。常將兩種或兩種以上的金屬元素或以金屬為基添加其他非金屬元素通過合金化工藝(熔煉、機(jī)械合金化、燒結(jié)、氣相沉積等等)而形成的具有金屬特性的金屬材料叫做合金。根據(jù)合金元素的半徑大小，合金元素原子（或離子）可以替代金屬晶體中的離子或填充間隙，從而阻礙金屬晶體層間的相對滑動。因此，合金的硬度一般強(qiáng)于純金屬；而純金屬的延展性則強(qiáng)于合金。金屬晶體概念金屬陽離子

自由電子構(gòu)成微粒微粒間的作用力金屬鍵本質(zhì)“電子氣”理論金屬鍵無方向性和飽和性結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系：利用“電子氣”理論解釋金屬的物理性質(zhì)金屬鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響。a．金屬鍵越強(qiáng)，晶體的熔點(diǎn)越高；b．金屬鍵越強(qiáng)，晶體的硬度越大。離子晶體定義：1、微粒：2、相互作用力：陰、陽離子間通過離子鍵結(jié)合而成的晶體叫做離子晶體。陰、陽離子離子鍵3、常見的離子晶體：強(qiáng)堿、活潑金屬氧化物、大部分的鹽類。--含有離子鍵的晶體【思考交流】問題：離子晶體的物理性質(zhì)有哪些呢？熔沸點(diǎn)較高，硬度較大，難揮發(fā)。晶體不導(dǎo)電，但溶于水或在熔融狀態(tài)下可導(dǎo)電。大多數(shù)能溶于水、難溶于有機(jī)溶劑?！舅伎冀涣鳌繂栴}：離子晶體熔化破壞什么作用力？

離子晶體的熔點(diǎn)與哪些因素有關(guān)？晶體離子間距/pm電荷數(shù)熔點(diǎn)/℃NaCl2761801NaBr2901750MgO20522800CaO23922576【思考交流】問題：它含有幾個Na+和Cl－？分別在哪些位置？

晶胞中Na+:Cl－=?【思考交流】問題：每個Na+周圍有幾個距離相等且最近的Cl-？（配位多面體構(gòu)型？）

每個Cl-周圍有幾個距離相等且最近的Na+？NaCl晶體中有無分子？其化學(xué)式表示的含義？【思考交流】問題：它含有幾個Cs+和Cl?？晶胞中Cs+和Cl?的個數(shù)比是多少？晶胞中Cs+和Cl?的個數(shù)比為1:1Cl?Cs+Cs+

周圍有幾個等距離且最近的Cl-（Cs+的配位數(shù)）？Cl-周圍有幾個等距離且最近的Cs+

（Cl-的配位數(shù)）？Cs+

周圍有幾個等距離且最近的Cs+？【思考交流】問題：SiC、CO2、Na2CO3均為含碳化合物，分別屬于哪類晶體？三者的熔點(diǎn)由低到高的順序如何？熔點(diǎn)由低到高的順序:二氧化碳＜碳酸鈉＜碳化硅【總結(jié)】比較不同晶體熔、沸點(diǎn)的基本思路?

類型離子晶體分子晶體原子晶體金屬晶體構(gòu)成微粒微粒間作用典型實(shí)例熔沸點(diǎn)硬度導(dǎo)電性溶解性陰、陽離子分子原子金屬陽離子和自由電子離子鍵分子間作用力共價(jià)鍵金屬鍵NaCl、CsCl干冰、I2、

S8、P4金剛石、Si、SiC、SiO2Na、Mg、Al、Fe較高低高大多較高較大固體不導(dǎo)電，熔化或溶于水能導(dǎo)電部分易溶于極性溶劑較小不良相似相溶大不良難溶于常見溶劑大多較大良好導(dǎo)電、導(dǎo)熱性及延展性難溶，少數(shù)與水反應(yīng)(離子鍵越強(qiáng)熔沸點(diǎn)越高)(分子間力越強(qiáng)熔沸點(diǎn)越高)(共價(jià)鍵越強(qiáng)熔沸點(diǎn)越高)(金屬鍵越強(qiáng)熔沸點(diǎn)越高)1、比較下列幾組晶體熔、沸點(diǎn)的高低順序。(1)金剛石、氯化鈉、晶體硅、干冰(2)CaO、KI、KCl(3)F2、Cl2、Br2、I2當(dāng)堂鞏固金剛石、晶體硅都屬于原子晶體，C原子半徑比Si原子半徑小，鍵能大，金剛石熔、沸點(diǎn)比晶體硅的高，原子晶體>離子晶體>分子晶體，故金剛石>晶體硅>氯化鈉>干冰；CaO、KCl、KI為離子晶體，Ca2+所帶電荷大于K+，r(I-)>r(Cl-)，離子鍵CaO>KCl>KI，故熔、沸點(diǎn)，CaO>KCl>KI；分子晶體相對分子質(zhì)量越大，熔點(diǎn)越高，故熔點(diǎn)高低順序?yàn)椋篒2>Br2>Cl2>F2【課堂練習(xí)】【練習(xí)】如圖為一些晶體中的部分結(jié)構(gòu)，它們分別是NaCl、CsCl、干冰、金剛石、石墨中的某一種。(1)代表金剛石的是________(填字母，下同)，其中每個碳原子與________個碳原子最近且距離相等，金剛石屬于________晶體。(2)代表石墨的是________，其中每個正六邊形平均占有的碳原子數(shù)為________。D4共價(jià)E2【課堂練習(xí)】(3)代表NaCl的是________，每個Na＋與________個Na＋緊鄰。(4)代表CsCl的是________，它屬于________晶體，每個Cs＋與________個Cl－緊鄰。(5)代表干冰的是______，它屬于________晶體，每個CO2分子與________個CO2分子緊鄰。A12C離子8B分子121.判斷正誤。(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)(1)金屬晶體中的自由電子專屬于某個金屬離子。 (

)(2)金屬鍵可以看作多個原子共用多個電子的相互作用，故也有方向性和飽和性。 (

)(3)任何狀態(tài)下的金屬單質(zhì)都能導(dǎo)電。 (

)(4)金屬晶體內(nèi)部的自由電子來源于價(jià)電子。 (

)(5)合金固體也是金屬晶體。 (

)【課堂練習(xí)】2.下列關(guān)于金屬鍵的敘述不正確的是 (

)BA金屬鍵是金屬陽離子和自由電子間的強(qiáng)烈相互作用，也是一種電性作用B金屬鍵可以看作是許多原子共用許多電子所形成的強(qiáng)烈的相互作用，所以與共價(jià)鍵類似，也有方向性和飽和性C金屬鍵是金屬陽離子和自由電子間的相互作用，故金屬鍵無方向性和飽和性D構(gòu)成金屬鍵的自由電子在整個金屬內(nèi)部的三維空間中做自由運(yùn)動【課堂練習(xí)】3.下列有關(guān)金屬鍵的敘述錯誤的是 (

)CA金屬鍵不同于共價(jià)鍵，沒有飽和性和方向性B金屬鍵中的電子屬于整塊金屬，具有流動性C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D金屬的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性都與金屬鍵有關(guān)【課堂練習(xí)】4.物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論指出,金屬鍵越強(qiáng),其金屬的硬度越大,熔、沸點(diǎn)越高。根據(jù)研究表明,一般來說,金屬原子半徑越小,價(jià)電子越多,則金屬鍵越強(qiáng)。由此判斷下列說法錯誤的是(

)。AB鎂的熔、沸點(diǎn)高于鈣的熔、沸點(diǎn)A鎂的硬度大于鋁的硬度D鈣的熔、沸點(diǎn)高于鉀的熔、沸點(diǎn)C鎂的硬度大于鉀的硬度【課堂練習(xí)】5.根據(jù)下列對四種物質(zhì)的有關(guān)性質(zhì)的敘述,判斷其中可能屬于金屬晶體的是(

)。BA由分子間作用力結(jié)合而成,熔點(diǎn)低B固體或熔融后易導(dǎo)電,熔點(diǎn)在1000℃左右C具有共價(jià)鍵三維骨架結(jié)構(gòu),熔點(diǎn)高D固體和熔融狀態(tài)不導(dǎo)電,但溶于水后可能導(dǎo)電【課堂練習(xí)】6．金晶體的最小重復(fù)單元(也稱晶胞)是面心立方體，如圖所示，即在立方體的8個頂點(diǎn)各有一個金原子，各個面的中心有一個金原子，每個金原子被相鄰的晶胞所共有。金原子的直徑為d，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，M表示金的摩爾質(zhì)量。(1)金晶體的每個晶胞中含有______個金原子。(2)欲計(jì)算一個金晶胞的體積，除假定金原子是剛性小球外，還應(yīng)假定__________________________________________。(3)一個晶胞的體積是____________。(4)金晶體的密度是____________。4每個面心的原子和四個頂點(diǎn)的原子相互接觸【課堂練習(xí)】7.判斷正誤。(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)(1)離子晶體中只含離子鍵，一定不含共價(jià)鍵。 (

)(2)離子晶體在任何狀態(tài)時都能導(dǎo)電。 (

)(3)只要含有離子的晶體一定屬于離子晶體。 (

)(4)離子晶體一定含有金屬元素，含有金屬元素的化合物一定是離子晶體。(

)【課堂練習(xí)】8.下列說法錯誤的是(

)CA離子晶體在熔化狀態(tài)下能導(dǎo)電B在晶體中只要有陰離子就一定有陽離子C共價(jià)晶體中一定有非極性共價(jià)鍵D分子晶體中不一定含有共價(jià)鍵【課堂練習(xí)】9.下面有關(guān)離子晶體的敘述中,不正確的是(

)。(設(shè)NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值)AA1mol氯化鈉中有NA個NaCl分子B氯化鈉晶體中,每個Na+

周圍緊鄰6個Cl-C氯化銫晶體中,每個Cs+

周圍緊鄰8個Cl-D平均每個NaCl晶胞中有4個Na+、4個Cl-【課堂練習(xí)】10．CaO晶胞如下圖所示，其中與Ca2＋最近的O2－數(shù)為(

)BA4B6C8D12【課堂練習(xí)】11.自然界中的CaF2又稱螢石，是一種難溶于水的固體，屬于典型的離子晶體。下列一定能說明CaF2是離子晶體的實(shí)驗(yàn)是（）CACaF2難溶于水，其水溶液的導(dǎo)電性極弱BCaF2的熔、沸點(diǎn)較高，硬度較大CCaF2固體不導(dǎo)電，但在熔融狀態(tài)下可以導(dǎo)電DCaF2在有機(jī)溶劑(如苯)中的溶解度極小【課堂練習(xí)】12.下列性質(zhì)適合于離子晶體的是(

)。A①熔點(diǎn)1070℃,易溶于水,水溶液能導(dǎo)電②熔點(diǎn)10.31℃,液態(tài)不導(dǎo)電,水溶液能導(dǎo)電③能溶于CS2,熔點(diǎn)112.8℃,沸點(diǎn)444.6℃④熔點(diǎn)97.81℃,質(zhì)軟,導(dǎo)電,密度0.97g·cm-3⑤熔點(diǎn)-218℃,難溶于水⑥熔點(diǎn)3900℃,硬度很大,不導(dǎo)電⑦難溶于水,固態(tài)時導(dǎo)電,升溫時導(dǎo)電能力減弱⑧難溶于水,熔點(diǎn)高,固態(tài)時不導(dǎo)電,熔化時導(dǎo)電A①⑧B②③⑥C①④⑦D②⑤【課堂練習(xí)】13.根據(jù)表中給出物質(zhì)的熔點(diǎn)數(shù)據(jù)(AlCl