《金屬晶體離子晶體》1.金屬鍵(1)概念：“電子氣理論”把金屬鍵描述為金屬原子脫落下來的

形成遍布整塊晶體的“

”，被所有原子所共用，從而把所有的____

維系在一起。(2)成鍵粒子是

和

。(3)金屬鍵的強(qiáng)弱和對金屬性質(zhì)的影響①金屬鍵的強(qiáng)弱主要決定于金屬元素的原子半徑和價(jià)電子數(shù)。原子半徑越大、價(jià)電子數(shù)越少，金屬鍵越弱；反之，金屬鍵越強(qiáng)。一、金屬鍵與金屬晶體價(jià)電子電子氣金屬原子金屬陽離子自由電子②金屬鍵越強(qiáng)，金屬的熔、沸點(diǎn)越高，硬度越大。如：熔點(diǎn)最高的金屬是

，硬度最大的金屬是

。特別提醒金屬鍵沒有方向性和飽和性。2.金屬晶體(1)在金屬晶體中，原子間以

相結(jié)合。(2)金屬晶體的性質(zhì)：優(yōu)良的

、

和

。鎢鉻金屬鍵導(dǎo)電性導(dǎo)熱性延展性(1)金屬在常溫下都是晶體(

)(2)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(

)(3)金屬晶體在外力作用下，各層之間發(fā)生相對滑動(dòng)，金屬鍵被破壞(

)(4)共價(jià)晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的高，分子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的低(

)(5)金屬晶體除了純金屬還有大量的合金(

)(6)有機(jī)高分子化合物一定不能導(dǎo)電(

)(7)金屬的電導(dǎo)率隨溫度的升高而降低(

)判斷正誤××××√×√1.試用“電子氣理論”解釋為什么金屬具有良好的①延展性、②導(dǎo)電性、③導(dǎo)熱性。深度思考提示

①當(dāng)金屬受到外力作用時(shí)，晶體中的各原子層就會發(fā)生相對滑動(dòng)，但原來的排列方式不變，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滑劑的作用，并且電子氣沒有破壞，所以金屬有良好的延展性。②金屬晶體中的自由電子在電場中定向移動(dòng)而形成電流，呈現(xiàn)良好的導(dǎo)電性。③電子氣中的自由電子在運(yùn)動(dòng)時(shí)頻繁與金屬原子碰撞，從而引起能量傳遞，呈現(xiàn)良好的導(dǎo)熱性。2.試用金屬鍵解釋Na、Mg、Al的熔點(diǎn)逐漸升高的原因。提示

Na、Mg、Al的原子半徑逐漸減小，價(jià)電子數(shù)逐漸增多，金屬鍵逐漸增強(qiáng)，熔點(diǎn)逐漸升高。返回1.離子鍵及其影響因素(1)概念：陰、陽離子之間通過

形成的化學(xué)鍵。(2)影響因素：離子所帶電荷數(shù)

，離子半徑

，離子鍵越強(qiáng)。特別提醒離子鍵沒有方向性和飽和性。二、離子晶體靜電作用越多越小2.離子晶體及其物理性質(zhì)(1)概念：由

和

相互作用而形成的晶體。(2)離子晶體的性質(zhì)①熔、沸點(diǎn)較

，硬度較

。②離子晶體不導(dǎo)電，但

或

后能導(dǎo)電。③大多數(shù)離子晶體能溶于水，難溶于有機(jī)溶劑。陽離子陰離子高大熔化溶于水3.常見離子晶體的結(jié)構(gòu)(1)NaCl晶胞NaCl晶胞如圖所示，每個(gè)Na＋周圍距離最近的Cl－有

個(gè)(上、下、左、右、前、后各1個(gè))，構(gòu)成正八面體，每個(gè)Cl－周圍距離最近的Na＋6有

個(gè)，構(gòu)成正八面體，由此可推知晶體的化學(xué)式為

?；卮鹣铝袉栴}：①每個(gè)Na＋(Cl－)周圍距離相等且最近的Na＋(Cl－)是

個(gè)。②每個(gè)晶胞中實(shí)際擁有的Na＋數(shù)是

個(gè)，Cl－數(shù)是

個(gè)。③若晶胞參數(shù)為apm，則氯化鈉晶體的密度為

g·cm－3。6NaCl1244(2)CsCl晶胞CsCl晶胞如圖所示，每個(gè)Cs＋周圍距離最近的Cl－有

個(gè)，每個(gè)Cl－周圍距離最近的Cs＋有__個(gè)，它們均構(gòu)成正六面體，由此可推知晶體的化學(xué)式為

?；卮鹣铝袉栴}：8①每個(gè)Cs＋(Cl－)周圍距離最近的Cs＋(Cl－)有

個(gè)，構(gòu)成

。②每個(gè)晶胞中實(shí)際擁有的Cs＋有

個(gè)，Cl－有

個(gè)。③若晶胞參數(shù)為apm，則氯化銫晶體的密度為

g·cm－3。8CsCl6正八面體11(1)離子晶體中一定含有金屬元素(

)(2)由金屬元素和非金屬元素組成的晶體一定是離子晶體(

)(3)有些離子晶體中除含離子鍵外還存在共價(jià)鍵(

)(4)離子晶體的熔點(diǎn)一定低于共價(jià)晶體的熔點(diǎn)(

)(5)離子晶體受熱熔化，破壞化學(xué)鍵，吸收能量，屬于化學(xué)變化(

)(6)某些離子晶體受熱失去結(jié)晶水，屬于物理變化(

)判斷正誤××√×××1.NaCl的熔點(diǎn)為801℃，CsCl的熔點(diǎn)為645℃，試解釋其原因。深度思考提示

Na＋、Cs＋所帶電荷一樣，但Na＋的半徑小于Cs＋的半徑，NaCl中離子鍵強(qiáng)于CsCl中離子鍵，所以NaCl的熔點(diǎn)高于CsCl的熔點(diǎn)。2.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A.CaF2難溶于水，其水溶液的導(dǎo)電性極弱B.CaF2的熔、沸點(diǎn)較高，硬度較大C.CaF2固體不導(dǎo)電，但在熔融狀態(tài)下可以導(dǎo)電D.CaF2在有機(jī)溶劑(如苯)中的溶解度極小√解析離子晶體中含有離子鍵，離子鍵在熔融狀態(tài)下被破壞，電離出自由移動(dòng)的陰、陽離子，所以離子晶體在熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ?，這是判斷某晶體是否為離子晶體的依據(jù)。3.如圖所示是從NaCl或CsCl的晶胞結(jié)構(gòu)中分割出來的部分結(jié)構(gòu)圖，其中屬于從NaCl晶胞中分割出來的結(jié)構(gòu)圖是A.圖(1)和(3) B.圖(2)和(3)C.圖(1)和(4) D.只有圖(4)√解析NaCl晶體中，每個(gè)Na＋周圍最鄰近的Cl－有6個(gè)，構(gòu)成正八面體，同理，每個(gè)Cl－周圍最鄰近的6個(gè)Na＋也構(gòu)成正八面體，由此可知圖(1)和(4)是從NaCl晶體中分割出來的結(jié)構(gòu)圖，C項(xiàng)正確。4.在離子晶體中，陰、陽離子按一定的規(guī)律進(jìn)行排列，如圖甲是NaCl的晶胞結(jié)構(gòu)。在離子晶體中，陰、陽離子具有或近似具有球形對稱結(jié)構(gòu)，它們可以看作是不等徑的剛性圓球，并彼此相切，如圖乙。已知a為常數(shù)。(1)在NaCl晶體中，每個(gè)Na＋同時(shí)吸引____個(gè)Cl－；而Na＋與Cl－的數(shù)目之比為______。61∶1解析觀察晶胞的結(jié)構(gòu)可知，每個(gè)Na＋同時(shí)吸引6個(gè)Cl－；在每個(gè)晶胞中含Na＋的個(gè)數(shù)為4，含Cl－的個(gè)數(shù)也為4，即Na＋與Cl－的數(shù)目之比為1∶1。(2)Na＋半徑與Cl－半徑之比為__________(已知

＝1.414)。0.414∶1(3)若a＝5.6×10－8cm，NaCl晶體的密度為___________(已知5.63＝175.6，NaCl的摩爾質(zhì)量為58.5g·mol－1)。2.2g·cm－3返回1.下列敘述正確的是A.任何晶體中，若含有陽離子，就一定含有陰離子B.金屬晶體的形成是因?yàn)榫w中存在金屬陽離子間的相互作用C.價(jià)電子數(shù)越多，金屬元素的金屬性越強(qiáng)D.含有金屬元素的離子不一定是陽離子√123隨堂演練知識落實(shí)4567解析金屬晶體中雖存在陽離子，但沒有陰離子，A錯(cuò)誤；金屬晶體的形成是因?yàn)榫w中存在金屬陽離子與自由電子之間的相互作用，B錯(cuò)誤；價(jià)電子數(shù)多的金屬元素的金屬性不一定強(qiáng)，如Fe的價(jià)電子數(shù)比Na多，但Fe的金屬性卻沒有Na的強(qiáng)，C錯(cuò)誤；含有金屬元素的離子不一定是陽離子，如

是陰離子，D正確。12345672.下列關(guān)于金屬鍵的敘述中不正確的是A.金屬鍵是金屬陽離子和自由電子這兩種帶異性電荷的微粒間強(qiáng)烈的相

互作用，其實(shí)質(zhì)與離子鍵類似，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，金屬鍵無飽和性

和方向性D.構(gòu)成金屬鍵的“自由電子”在整個(gè)金屬內(nèi)部的三維空間中做自由運(yùn)動(dòng)√1234567解析從構(gòu)成物質(zhì)的基本微粒的性質(zhì)看，金屬鍵與離子鍵的實(shí)質(zhì)類似，都屬于電性作用，特征都是無方向性和飽和性；自由電子是由金屬原子提供的，并且在整個(gè)金屬內(nèi)部的三維空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)，為整個(gè)金屬中的所有陽離子所共有，從這個(gè)角度看，金屬鍵與共價(jià)鍵有類似之處，但兩者又有明顯的不同，如金屬鍵無方向性和飽和性。12345673.金屬晶體熔、沸點(diǎn)的高低和硬度大小一般取決于金屬鍵的強(qiáng)弱，而金屬鍵與金屬陽離子所帶電荷的多少及半徑大小有關(guān)。由此判斷下列說法正確的是A.金屬鎂的熔點(diǎn)大于金屬鋁B.堿金屬單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)從Li到Cs是逐漸增大的C.金屬鋁的硬度大于金屬鈉D.金屬鎂的硬度小于金屬鈣123456解析金屬陽離子所帶電荷越多，半徑越小，金屬鍵越強(qiáng)，據(jù)此判斷?！?4.下列物質(zhì)中屬于含有中心分子的離子晶體的是A.CaCO3

B.Na2O2C.(NH4)2SO4

D.Cu(NH3)4SO4·H2O123456√71234565.(2019·靈丘高二月考)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

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)鍵無變化的化合物√76.下列有關(guān)離子晶體的敘述中，不正確的是A.1mol氯化鈉晶體中有NA個(gè)NaCl分子B.氯化鈉晶體中，每個(gè)Na＋周圍距離最近且相等的Cl－共有6個(gè)C.醋酸鈉屬于離子晶體，含非極性鍵D.平均每個(gè)NaCl晶胞中有4個(gè)Na＋、4個(gè)Cl－123456√7由NaCl的晶胞結(jié)構(gòu)可知，Na＋在棱心和體心時(shí)，頂點(diǎn)和面心為Cl－，則每個(gè)Na＋周圍距離最近且相等的Cl－共有6個(gè)，B項(xiàng)正確；醋酸鈉中存在碳碳非極性鍵，C項(xiàng)正確。12345677.根據(jù)CsCl的晶胞結(jié)構(gòu)分析，CsCl晶體中兩距離最近的Cs＋間距離為a，則每個(gè)Cs＋周圍與其距離為a的Cs＋數(shù)目為_____；每個(gè)Cs＋周圍距離相等且次近的Cs＋數(shù)目為_____，距離為_____；每個(gè)Cs＋周圍距離相等且第三近的Cs＋數(shù)目為____，距離為_____；每個(gè)Cs＋周圍緊鄰且等距的Cl－數(shù)目為____。612345671288返回1234567123456789101112131415課時(shí)對點(diǎn)練一、選擇題：每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。1.下列有關(guān)金屬晶體的說法中正確的是A.金屬晶體所有性質(zhì)均與金屬鍵有關(guān)B.最外層電子數(shù)少于3個(gè)的原子一定都是金屬C.任何狀態(tài)下都有延展性D.都能導(dǎo)電、傳熱√123456789101112131415解析金屬鍵只影響金屬的物理性質(zhì)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；H、He最外層電子數(shù)都少于3個(gè)，但它們不是金屬，B項(xiàng)錯(cuò)誤；金屬的延展性指的是能抽成細(xì)絲、壓成薄片的性質(zhì)，在液態(tài)時(shí)，由于金屬具有流動(dòng)性，不具備延展性，C項(xiàng)錯(cuò)誤；金屬晶體中存在自由電子，能夠?qū)щ姟鳠?，D項(xiàng)正確。2.關(guān)于金屬性質(zhì)和原因的描述不正確的是A.金屬一般具有銀白色光澤是物理性質(zhì)，與金屬鍵沒有關(guān)系B.金屬具有良好的導(dǎo)電性，是因?yàn)樵诮饘倬w中共享了金屬原子的價(jià)電

子，形成了“電子氣”，在外電場的作用下自由電子定向移動(dòng)便形成

了電流，所以金屬易導(dǎo)電C.金屬具有良好的導(dǎo)熱性能，是因?yàn)樽杂呻娮釉谑軣岷?，加快了運(yùn)動(dòng)速

率，自由電子通過與金屬離子發(fā)生碰撞，傳遞了能量D.金屬晶體具有良好的延展性，是因?yàn)榻饘倬w中的原子層可以滑動(dòng)而

不破壞金屬鍵123456789101112131415√解析金屬具有金屬光澤是由于金屬中的自由電子吸收了可見光以后，發(fā)生躍近，成為高能態(tài)，然后又回到低能態(tài)時(shí)，把多余的能量以可見光的形式釋放出來，因而金屬一般顯銀白色光澤；金屬導(dǎo)電性是由于在外加電場下，電子氣中的電子定向移動(dòng)形成電流；導(dǎo)熱性是由于自由電子受熱后與金屬離子發(fā)生碰撞，傳遞能量；良好的延展性是由于原子層滑動(dòng)時(shí)，金屬鍵未被破壞。1234567891011121314153.物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論推出：金屬晶體中金屬離子與自由電子之間的強(qiáng)烈相互作用叫金屬鍵。金屬鍵越強(qiáng)，其金屬的硬度越大，熔、沸點(diǎn)越高。據(jù)研究表明，一般地，金屬原子的半徑越小，價(jià)電子數(shù)越多，則金屬鍵越強(qiáng)。由此判斷下列說法正確的是A.鎂的硬度大于鋁

B.鎂的熔、沸點(diǎn)低于鈣C.鎂的硬度大于鉀

D.鈣的熔、沸點(diǎn)低于鉀123456789101112131415√123456789101112131415解析Mg的半徑大于Al的半徑，且價(jià)電子數(shù)小于Al的價(jià)電子數(shù)，所以金屬鍵：Mg<Al，A項(xiàng)錯(cuò)；而Mg與Ca為同一主族，價(jià)電子數(shù)相同，半徑：Mg<Ca，故金屬鍵：Mg＞Ca，B項(xiàng)錯(cuò)；Ca與K同周期，半徑：Ca＜K，價(jià)電子數(shù)Ca>K，故金屬鍵：Ca>K，D項(xiàng)錯(cuò)。4.下列生活中的問題，不能用電子氣理論知識解釋的是A.鐵易生銹

B.用金屬鋁制成導(dǎo)線C.用金箔做外包裝

D.用鐵制品做炊具123456789101112131415√解析鐵易生銹，是因?yàn)殍F中含有碳，易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，與金屬鍵無關(guān)，故A選；用金屬鋁制成導(dǎo)線，是利用金屬的導(dǎo)電性，金屬中存在金屬陽離子和自由電子，當(dāng)給金屬通電時(shí)，自由電子定向移動(dòng)而導(dǎo)電，能用金屬鍵理論知識解釋，故B不選；用金箔做外包裝，是因?yàn)橛薪饘俟鉂?，金屬具有光澤是因?yàn)樽杂呻娮幽軌蛭湛梢姽猓苡媒饘冁I理論知識解釋，故C不選；用鐵制品做炊具，是利用了金屬的導(dǎo)熱性，金屬容易導(dǎo)熱是因?yàn)樽杂呻娮釉谶\(yùn)動(dòng)時(shí)經(jīng)常與金屬離子碰撞而引起能量的交換，能用金屬鍵理論知識解釋，故D不選。1234567891011121314155.有關(guān)離子晶體的下列說法中不正確的是A.離子晶體在熔融狀態(tài)時(shí)都能導(dǎo)電B.離子晶體具有較高的熔、沸點(diǎn)，較大的硬度C.離子晶體中陰、陽離子個(gè)數(shù)比為1∶1D.氯化鈉溶于水時(shí)離子鍵被破壞123456789101112131415√123456789101112131415解析在熔融狀態(tài)下，離子晶體中存在自由移動(dòng)的離子，故能導(dǎo)電，A項(xiàng)正確；離子晶體具有較高的熔、沸點(diǎn)和較大的硬度，B項(xiàng)正確；離子晶體中陰、陽離子個(gè)數(shù)比各不相同，C項(xiàng)不正確；氯化鈉溶于水時(shí)，電離成自由移動(dòng)的陰、陽離子，離子鍵被破壞，D項(xiàng)正確。6.據(jù)所學(xué)知識判斷KCl、NaCl、CaO、BaO四種離子晶體熔點(diǎn)的高低順序是A.KCl＞NaCl＞BaO＞CaOB.NaCl＞KCl＞CaO＞BaOC.CaO＞BaO＞KCl＞NaClD.CaO＞BaO＞NaCl＞KCl123456789101112131415√7.AB、CD、EF均為1∶1型離子化合物，根據(jù)下列數(shù)據(jù)判斷它們的熔點(diǎn)由高至低的順序是A.CD＞AB＞EF B.AB＞EF＞CDC.AB＞CD＞EF D.EF＞AB＞CD123456789101112131415√

ABCDEF離子電荷數(shù)112鍵長(10－10m)2.313.182.108.北京大學(xué)和中國科學(xué)院的化學(xué)工作者已成功研制出堿金屬與C60形成的球碳鹽K3C60，實(shí)驗(yàn)測知該物質(zhì)屬于離子化合物，具有良好的超導(dǎo)性。下列有關(guān)分析正確的是A.K3C60中只有離子鍵

B.K3C60中不含共價(jià)鍵C.該晶體在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電

D.C60與12C互為同素異形體123456789101112131415解析首先判斷球碳鹽K3C60中，在K與C之間有離子鍵。而60個(gè)C之間為共價(jià)鍵。所以該晶體在熔融狀態(tài)下能電離出K＋，所以能導(dǎo)電。D選項(xiàng)中的同素異形體應(yīng)該對應(yīng)由相同元素組成的不同單質(zhì)，12C不是單質(zhì)而是元素符號或者代表一個(gè)碳原子?！潭?、選擇題：每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題意。9.元素X、Y和Z可結(jié)合形成化合物XYZ3；X、Y和Z的原子序數(shù)之和為26；Y和Z在同一周期。下列有關(guān)推測正確的是A.XYZ3是一種可溶于水的酸，且X與Z可形成共價(jià)化合物XZB.XYZ3是一種微溶于水的鹽，且X與Z可形成離子化合物XZC.XYZ3是一種易溶于水的鹽，且Y與Z可形成離子化合物YZD.XYZ3是一種離子化合物，且Y與Z可形成離子化合物YZ2√123456789101112131415123456789101112131415解析由題目可知，XYZ3可能的物質(zhì)有：HClO3、NaNO3、MgCO3。若XYZ3為一種可溶于水的酸HClO3，XZ(HO)不能形成共價(jià)化合物，且Y、Z不在同一周期，A項(xiàng)錯(cuò)；若XYZ3為MgCO3，微溶于水，則XZ可形成離子化合物MgO，B項(xiàng)正確；若XYZ3為NaNO3，是易溶于水的鹽，YZ(NO)不是離子化合物，C項(xiàng)錯(cuò)；若XYZ3是離子化合物，YZ2為NO2或CO2，均不是離子化合物，D項(xiàng)錯(cuò)。10.鋇在氧氣中燃燒時(shí)得到一種鋇的氧化物晶體，其晶胞的結(jié)構(gòu)如圖所示，下列有關(guān)說法中正確的是A.該晶體屬于離子晶體B.晶體的化學(xué)式為Ba2O2C.該晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與CsCl相似D.與每個(gè)Ba2＋距離相等且最近的Ba2＋共有12個(gè)√123456789101112131415√123456789101112131415該晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl的晶胞結(jié)構(gòu)相似，所以與每個(gè)Ba2＋距離相等且最近的Ba2＋共有12個(gè)，C不正確、D正確；11.已知食鹽的密度為ρg·cm－3，其摩爾質(zhì)量為Mg·mol－1，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則在食鹽晶體中Na＋和Cl－的核間距大約是√12345678910111213141512345678910111213141512.已知CsCl晶體的密度為ρg·cm－3，NA為阿伏加德羅常數(shù)，相鄰的兩個(gè)Cs＋的核間距為a

cm，如圖所示，則CsCl的相對分子質(zhì)量可以表示為√13.Ⅰ.結(jié)合金屬晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，回答下列問題：(1)根據(jù)下列敘述判斷，一定為金屬晶體的是____(填字母，下同)。A.由分子間作用力形成，熔點(diǎn)很低B.由共價(jià)鍵結(jié)合形成立體三維骨架結(jié)構(gòu)的晶體，熔點(diǎn)很高C.固體有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性C解析A項(xiàng)屬于分子晶體；B項(xiàng)屬于共價(jià)晶體；C項(xiàng)是金屬的通性。123456789101112131415三、非選擇題(2)下列關(guān)于金屬晶體的敘述正確的是______。A.常溫下，金屬單質(zhì)都以金屬晶體形式存在B.金屬陽離子與自由電子之間強(qiáng)烈的相互作用，在一定外力作用下，不

因形變而消失C.鈣的熔、沸點(diǎn)高于鉀D.溫度越高，金屬的導(dǎo)電性越好BC解析常溫下，Hg為液態(tài)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；因?yàn)榻饘冁I無方向性，故金屬鍵在一定范圍內(nèi)不因形變而消失，B項(xiàng)正確；鈣的金屬鍵強(qiáng)于鉀，故鈣的熔、沸點(diǎn)高于鉀，C項(xiàng)正確；溫度升高，金屬的導(dǎo)電性減弱，D項(xiàng)錯(cuò)誤。123456789101112131415A組物質(zhì)NaClKClCsCl熔點(diǎn)/K10741049918B組物質(zhì)NaMgAl熔點(diǎn)/K370922933Ⅱ.同類晶體物質(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：晶體熔、沸點(diǎn)的高低，取決于組成晶體微粒間的作用力的大小。A組物質(zhì)是_____晶體，晶體中微粒之間通過_______相連。B組物質(zhì)是______晶體，價(jià)電子數(shù)由少到多的順序是__________，粒子半徑由大到小的順序是___________。離子金屬123456789101112131415離子鍵Na<Mg<AlNa>Mg>Al解析A組物質(zhì)為離子晶體，離子之間通過離子鍵相結(jié)合。B組物質(zhì)為金屬晶體，是由金屬鍵結(jié)合而成的，價(jià)電子數(shù)排列順序：Na<Mg<Al，而粒子半徑排列順序：Na>Mg>Al。123456789101112131415A組物質(zhì)NaClKClCsCl熔點(diǎn)/K10741049918B組物質(zhì)NaMgAl熔點(diǎn)/K37092293312345678910111213141514.鎂、銅等金屬離子是人體內(nèi)多種酶的輔因子。工業(yè)上從海水中提取鎂時(shí)，先制備無水氯化鎂，然后將其熔融電解，得到金屬鎂。(1)以MgCl2為原料用熔融鹽電解法制備鎂時(shí)，常加入NaCl、KCl或CaCl2等金屬氯化物，其主要作用除了降低熔點(diǎn)之外還有________________________________________________。增大熔融鹽中的離子濃度，從而增強(qiáng)熔融鹽的導(dǎo)電性解析鈉、鉀、鈣等氯化物在熔融鹽中電離，所以其作用除了可變成混合物而降低熔點(diǎn)外，還能夠增大熔融鹽中的離子濃度，增強(qiáng)導(dǎo)電性。123456789101112131415(2)已知MgO的晶體結(jié)構(gòu)屬于NaCl型。某同學(xué)畫出的MgO晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，請改正圖中錯(cuò)誤：___________。⑧應(yīng)為黑色解析因?yàn)檠趸V與氯化鈉的晶胞相似，所以在晶體中每個(gè)Mg2＋周圍應(yīng)該有6個(gè)O2－，每個(gè)O2－周圍應(yīng)該有6個(gè)Mg2＋，根據(jù)此規(guī)則可得⑧應(yīng)該改為黑色。123456789101112131415(3)Mg是第三周期元素，該周期部分元素氟化物的熔點(diǎn)見右表：解釋表中氟化物熔點(diǎn)差異的原因：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。氟化物NaFMgF2SiF4熔點(diǎn)/K12661534183NaF與MgF2為離子晶體，SiF4為分子晶體，所以NaF與MgF2的熔點(diǎn)遠(yuǎn)比SiF4的高，又因?yàn)镸g2＋的半徑小于Na＋的半徑，且Mg2＋的電荷數(shù)大于Na＋的電荷數(shù)，所以MgF2的離子鍵強(qiáng)度大于NaF的離子鍵強(qiáng)度，故MgF2的熔點(diǎn)高于NaF的熔點(diǎn)123456789101112131415解析物質(zhì)的熔點(diǎn)與其晶體的類型有關(guān)，如果形成的是分子晶體，則其熔點(diǎn)較低，而如果形成的是離子晶體，則其熔點(diǎn)較高，在離子晶體中，離子半徑越小，電荷數(shù)越多，則形成的離子鍵越強(qiáng)，所得物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高。三種物質(zhì)中，氟化鈉和氟化鎂是離子晶體，而氟化硅是分子晶體。15.如圖所示，直線交點(diǎn)處的圓圈為NaCl晶體中Na＋或Cl－所處的位置。這兩種離子在空間三個(gè)互相垂直的方向上都是等距離排列的。(1)將其中代表Cl－的圓圈涂黑(不必考慮體積大小)，以完成NaCl晶體結(jié)構(gòu)示意圖。123456789101112131415答案(2)晶體中，在每個(gè)Na＋周圍與它最近且距離相等的Na＋共有_____個(gè)。(3)晶體中每一個(gè)重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元叫晶胞。在NaCl晶胞中，正六面體的頂點(diǎn)上、面上、棱上的Na＋或Cl－為該晶胞與其相鄰的晶胞所共有，一個(gè)晶胞中Cl－的個(gè)數(shù)等于____，即(計(jì)算式)_______________；Na＋的個(gè)數(shù)等于____，即(填計(jì)算式)____________。1234567891011121314151244(4)設(shè)NaCl的摩爾質(zhì)量為Mg·mol－1，NaCl晶體的密度為ρg·cm－3，阿伏加德羅常數(shù)為NA。NaCl晶體中兩個(gè)鈉離子間的最近距離為____________cm。123456789101112131415返回探究1金屬晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)特點(diǎn)【問題探究】1.試用“電子氣”理論解釋為什么金屬具有良好的①延展性、②導(dǎo)電性、③導(dǎo)熱性。提示

①當(dāng)金屬受到外力作用時(shí),晶體中的各原子層就會發(fā)生相對滑動(dòng),但原來的排列方式不變,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滑劑的作用,并且“電子氣”沒有破壞,所以金屬有良好的延展性。②金屬晶體中的自由電子在電場中定向移動(dòng)而形成電流,呈現(xiàn)良好的導(dǎo)電性。③“電子氣”中的自由電子在運(yùn)動(dòng)時(shí)頻繁與金屬原子碰撞,從而引起能量傳遞,呈現(xiàn)良好的導(dǎo)熱性。2.試用金屬鍵解釋Na、Mg、Al的熔點(diǎn)逐漸升高的原因。提示

Na、Mg、Al的原子半徑逐漸減小,價(jià)電子數(shù)逐漸增多,金屬鍵逐漸增強(qiáng),所以熔點(diǎn)逐漸升高。3.純鋁硬度不大,形成硬鋁合金后,硬度很大,金屬形成合金后為什么有些物理性質(zhì)會發(fā)生很大的變化?提示

金屬晶體中摻入不同的金屬或非金屬原子時(shí),影響了金屬的延展性和硬度?！旧罨卣埂?.對金屬晶體的組成、性質(zhì)的正確理解(1)金屬單質(zhì)和合金在固態(tài)時(shí)都屬于金屬晶體。(2)金屬晶體中含有金屬陽離子,但沒有陰離子。(3)金屬導(dǎo)電的微粒是自由電子,電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的微粒是自由移動(dòng)的陽離子和陰離子;前者導(dǎo)電過程中不生成新物質(zhì),為物理變化,后者導(dǎo)電過程中有新物質(zhì)生成,為化學(xué)變化。因而,兩者導(dǎo)電的本質(zhì)不同。2.金屬晶體熔、沸點(diǎn)高低的比較金屬陽離子半徑越小,所帶電荷越多,則金屬鍵越強(qiáng),金屬的熔、沸點(diǎn)就越高,一般存在以下規(guī)律:(1)同周期金屬單質(zhì)(如Na、Mg、Al),從左到右熔、沸點(diǎn)逐漸升高。(2)同主族金屬單質(zhì)(如堿金屬),從上到下熔、沸點(diǎn)逐漸降低。(3)合金的熔、沸點(diǎn)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,如汞在常溫下為液體,熔點(diǎn)很低(-38.9℃),而鐵等金屬熔點(diǎn)很高(1535℃)?！舅啬軕?yīng)用】典例1下列關(guān)于金屬鍵的敘述不正確的是(

)A.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(gè)金屬內(nèi)部的三維空間中做自由運(yùn)動(dòng)答案

B解析

從構(gòu)成基本粒子的性質(zhì)來看,金屬鍵也是一種電性作用,其特征是無方向性和飽和性。自由電子是由金屬原子提供的,并且在整個(gè)金屬內(nèi)部的三維空間內(nèi)運(yùn)動(dòng),為整個(gè)金屬的所有原子所共用,從這個(gè)角度看,金屬鍵與共價(jià)鍵有類似之處,但二者又有明顯的區(qū)別,如金屬鍵無方向性和飽和性等。易錯(cuò)提醒金屬晶體性質(zhì)的認(rèn)識誤區(qū)(1)金屬晶體在受外力作用下,各層之間發(fā)生相對滑動(dòng),但金屬鍵并沒有被破壞。(2)共價(jià)晶體的熔點(diǎn)不一定都比金屬晶體的高,如金屬鎢的熔點(diǎn)就高于一般的共價(jià)晶體。(3)分子晶體的熔點(diǎn)不一定都比金屬晶體的低,如汞在常溫下是液體,熔點(diǎn)很低。變式訓(xùn)練1要使金屬晶體熔化必須破壞其中的金屬鍵。金屬晶體熔點(diǎn)高低和硬度大小一般取決于金屬鍵的強(qiáng)弱,而金屬鍵的強(qiáng)弱與金屬陽離子所帶電荷的多少及半徑大小有關(guān)。由此判斷下列說法正確的是(

)A.金屬鎂的熔點(diǎn)高于金屬鋁B.堿金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)從Li到Cs是逐漸升高的C.金屬鋁的硬度大于金屬鈉D.金屬鎂的硬度小于金屬鈣答案

C解析

鎂離子比鋁離子的半徑大且所帶的電荷少,所以金屬鎂比金屬鋁中的金屬鍵弱,與鋁相比較,鎂的熔點(diǎn)低、硬度小;從Li到Cs,離子的半徑逐漸增大,離子所帶電荷相同,故金屬鍵逐漸減弱,熔點(diǎn)逐漸降低,硬度逐漸減小;因鋁離子的半徑比鈉離子小且所帶電荷多,故金屬鋁比金屬鈉中的金屬鍵強(qiáng),所以金屬鋁比金屬鈉的熔點(diǎn)高、硬度大;因鎂離子的半徑比鈣離子小,所帶電荷與鈣離子相同,故金屬鎂比金屬鈣中的金屬鍵強(qiáng),所以金屬鎂比金屬鈣的熔點(diǎn)高、硬度大。探究2離子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)特點(diǎn)【問題探究】1.如圖所示是從NaCl和CsCl晶體中分割出來的部分結(jié)構(gòu)圖。試分析哪些圖是從NaCl和CsCl晶體中分別提取出來的?提示

從NaCl晶體中分別提取出來的是(1)和(4);從CsCl晶體中分別提取出來的是(2)和(3)。2.已知:CaCO3、(NH4)2SO4、CuSO4·5H2O、Cu(NH3)4SO4·H2O等均為離子晶體。分析這些離子晶體中都含有哪些微觀粒子?晶體內(nèi)部存在哪些類型的作用力?提示

構(gòu)成離子晶體的微粒有陰離子和陽離子,還有電中性分子;晶體內(nèi)部的作用力除離子鍵外還存在共價(jià)鍵、氫鍵和范德華力等。3.下表所示NaCl、CsCl的熔、沸點(diǎn)比HCl的明顯高很多,結(jié)合晶體類型,你能推測其原因嗎?預(yù)測MgO和NaCl的熔、沸點(diǎn)的高低?物質(zhì)HClNaClCsCl熔點(diǎn)/℃-114.18801645沸點(diǎn)/℃-8514131290提示

HCl的晶體類型為分子晶體,熔、沸點(diǎn)較低。NaCl、CsCl、MgO均為離子晶體,一般構(gòu)成離子晶體的陰、陽離子半徑越小,含有的電荷越多,其離子鍵越強(qiáng),晶體的熔、沸點(diǎn)越高,故熔、沸點(diǎn)MgO>NaCl?！旧罨卣埂?.離子晶體的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)特點(diǎn)(1)離子晶體中一定含有陰、陽離子,可能含有小分子,晶體的化學(xué)式只表示物質(zhì)的構(gòu)成微粒個(gè)數(shù)比,不是分子式。(2)離子晶體中一定含有離子鍵,也可能含有共價(jià)鍵、氫鍵等其他作用。(3)離子晶體中離子鍵沒有方向性和飽和性,但每個(gè)陰(陽)離子周圍排列的帶相反電荷的離子數(shù)目都是固定的(配位數(shù)一定)。(4)常見的離子晶體包括強(qiáng)堿、活潑金屬的氧化物、大部分鹽。(5)一般同類型的離子晶體的熔、沸點(diǎn)高低、硬度大小比較,可以通過離子鍵強(qiáng)弱來比較,離子半徑越小,所帶電荷越多,對應(yīng)的離子鍵越強(qiáng),晶體熔、沸點(diǎn)越高。2.四類晶體的比較

晶體類型離子晶體共價(jià)晶體分子晶體金屬晶體構(gòu)成晶體的粒子陰、陽離子原子分子金屬陽離子和自由電子粒子間的作用離子鍵共價(jià)鍵范德華力(有的含有氫鍵)金屬鍵作用力大小(一般而言)較強(qiáng)很強(qiáng)弱有的較強(qiáng),有的較弱晶體類型離子晶體共價(jià)晶體分子晶體金屬晶體判斷作用力大小的參考數(shù)據(jù)離子電荷數(shù)、離子半徑鍵能、鍵長(與原子半徑相關(guān))組成和結(jié)構(gòu)相似時(shí),比較相對分子質(zhì)量(必要時(shí)還要考慮是否存在氫鍵)離子半徑、離子所帶電荷數(shù)熔點(diǎn)較高高低差別較大(汞常溫下為液態(tài),鎢的熔點(diǎn)為3410℃)硬度略硬而脆大較小差別較大晶體類型離子晶體共價(jià)晶體分子晶體金屬晶體導(dǎo)熱和導(dǎo)電性不良導(dǎo)體(熔融后或溶于水導(dǎo)電)不良導(dǎo)體不良導(dǎo)體(部分溶于水發(fā)生電離后導(dǎo)電)良導(dǎo)體溶解性多數(shù)易溶一般不溶相似相溶一般不溶于水,少數(shù)與水反應(yīng)機(jī)械加工性能不良不良不良優(yōu)良延展性差差差優(yōu)良【素能應(yīng)用】典例2為了確定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否為離子化合物,進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)。其中合理、可靠的是(

)A.觀察常溫下的狀態(tài),SbCl5是蒼黃色液體,SnCl4為無色液體。結(jié)論:SbCl5和SnCl4都是離子化合物B.測定SbCl3、SbCl5、SnCl4的熔點(diǎn)依次為73.5℃、2.8℃、-33℃。結(jié)論:SbCl3、SbCl5、SnCl4都不是離子化合物C.將SbCl3、SbCl5、SnCl4溶于水中,滴入HNO3酸化的AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀。結(jié)論:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是離子化合物D.測定SbCl3、SbCl5、SnCl4水溶液的導(dǎo)電性,發(fā)現(xiàn)它們都可以導(dǎo)電。結(jié)論:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是離子化合物答案

B解析

離子晶體中含有離子鍵,離子鍵是陰、陽離子之間強(qiáng)烈的相互作用,故離子晶體往往有較高的熔點(diǎn),A項(xiàng)錯(cuò)而B項(xiàng)正確;滴入HNO3酸化的AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀,只能說明這些物質(zhì)溶于水時(shí)產(chǎn)生了Cl-,有的共價(jià)化合物溶于水時(shí)也能產(chǎn)生Cl-(如HCl),C錯(cuò);有些共價(jià)化合物的水溶液也能導(dǎo)電,如HCl,D錯(cuò)。歸納總結(jié)

離子晶體的判斷(1)根據(jù)物質(zhì)的分類大多數(shù)鹽(包括銨鹽)、強(qiáng)堿,活潑金屬的氧化物和過氧化物(如Na2O和Na2O2),部分氫化物(如NaH)、部分硫化物等都是離子晶體。(2)根據(jù)元素的性質(zhì)和種類①根據(jù)電負(fù)性:如成鍵元素的電負(fù)性差值大于1.7的物質(zhì);②根據(jù)元素在周期表中的位置:金屬元素(如第ⅠA、ⅡA族元素等)與非金