《金屬晶體與離子晶體（第一課時(shí)）》思考1金屬有哪些共同的物理性質(zhì)？鋁鋰合金用于C919飛機(jī)的外殼國家體育場(chǎng)的鋼架結(jié)構(gòu)銅電纜一、金屬晶體資料一、金屬晶體資料銅的晶體結(jié)構(gòu)模型銅的晶體結(jié)構(gòu)模型銅的晶胞模型構(gòu)成的微粒微粒間相互作用物質(zhì)的性質(zhì)物質(zhì)的聚集狀態(tài)思考2金屬晶體中的原子是通過什么作用結(jié)合在一起的？金屬原子導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性等金屬晶體金屬“電子氣理論”構(gòu)成的微粒微粒間相互作用物質(zhì)的性質(zhì)物質(zhì)的聚集狀態(tài)？？“電子氣”導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性等金屬晶體導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性等金屬晶體金屬陽離子金屬鍵自由電子金屬陽離子與自由電子之間的強(qiáng)烈的相互作用。構(gòu)成的微粒微粒間相互作用物質(zhì)的性質(zhì)物質(zhì)的聚集狀態(tài)用“電子氣理論”解釋金屬的通性（1）金屬的導(dǎo)電性，

金屬的電導(dǎo)率

隨溫度升高而

降低用“電子氣理論”解釋金屬的通性（1）金屬的導(dǎo)電性，

金屬的電導(dǎo)率

隨溫度升高而

降低用“電子氣理論”解釋金屬的通性（2）金屬的導(dǎo)熱性用“電子氣理論”解釋金屬的通性（2）金屬的導(dǎo)熱性用“電子氣理論”解釋金屬的通性（3）金屬的延展性用“電子氣理論”解釋金屬的通性（3）金屬的延展性用“電子氣理論”解釋金屬的通性（4）金屬的熔點(diǎn)和硬度差別很大，和什么因素有關(guān)？金屬單質(zhì)熔點(diǎn)/℃Li180.5Na97.81K63.65Rb38.89Cs28.40小結(jié)：金屬晶體的認(rèn)知模型構(gòu)成的微粒微粒間相互作用物質(zhì)的性質(zhì)物質(zhì)的聚集狀態(tài)導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性等金屬晶體金屬陽離子金屬鍵自由電子合金鋼合金14K金二、離子晶體NaCl晶體從NaCl認(rèn)識(shí)離子晶體用手揉捏食鹽硬度大生活經(jīng)驗(yàn)NaCl的物理性質(zhì)燒烤、爆炒等加入食鹽，未見其熔融熔點(diǎn)較高（801oC）NaCl晶胞的球棍模型NaCl晶胞的模型活動(dòng)1動(dòng)手制作氯化鈉的晶胞模型NaCl晶胞的球棍模型NaCl晶胞的模型活動(dòng)1動(dòng)手制作氯化鈉的晶胞模型NaCl晶胞的球棍模型NaCl晶胞的模型活動(dòng)1動(dòng)手制作氯化鈉的晶胞模型Cl?Na+活動(dòng)1動(dòng)手制作氯化鈉的晶胞模型

（1）晶胞中各離子的位置分布；Cl?Na+活動(dòng)1動(dòng)手制作氯化鈉的晶胞模型

（1）晶胞中各離子的位置分布；Cl?Na+活動(dòng)1動(dòng)手制作氯化鈉的晶胞模型

（1）晶胞中各離子的位置分布；Cl?Na+活動(dòng)1動(dòng)手制作氯化鈉的晶胞模型

（2）NaCl表示什么含義?活動(dòng)1動(dòng)手制作氯化鈉的晶胞模型

（2）NaCl表示什么含義?Cl?Na+Cl?Na+

812141活動(dòng)1動(dòng)手制作氯化鈉的晶胞模型

（2）NaCl表示什么含義?活動(dòng)1動(dòng)手制作氯化鈉的晶胞模型（3）解釋NaCl的熔點(diǎn)較高、硬度較大的原因。Cl?Na+氯化銫的結(jié)構(gòu)分析和性質(zhì)解釋CsCl的熔點(diǎn)較高（645℃）Cl?Cs+（1）晶胞中各離子的位置分布；Cl?Cs+（1）晶胞中各離子的位置分布；每個(gè)Cs+同時(shí)吸引著8個(gè)Cl?Cl?Cs+（1）晶胞中各離子的位置分布；Cl?Cs+每個(gè)Cl?同時(shí)吸引著8個(gè)Cs+（1）晶胞中各離子的位置分布；每個(gè)Cl?同時(shí)吸引著8個(gè)Cs+（2）晶體中是否存在氯化銫分子?CsCl表示什么含義?Cl?Cs+Cl?Cs+

181（3）CsCl的熔點(diǎn)較高的原因?Cl?Cs+離子晶體的性質(zhì)探究（1）NaCl等離子晶體在熔融狀態(tài)下導(dǎo)電、

水溶液導(dǎo)電與金屬導(dǎo)電有什么不同?離子晶體的性質(zhì)探究（1）NaCl等離子晶體在熔融狀態(tài)下導(dǎo)電、

水溶液導(dǎo)電與金屬導(dǎo)電有什么不同?離子晶體的性質(zhì)探究（1）NaCl等離子晶體在熔融狀態(tài)下導(dǎo)電、

水溶液導(dǎo)電與金屬導(dǎo)電有什么不同?離子晶體的性質(zhì)探究（2）離子晶體是否具有較好的延展性？施加外力發(fā)生滑動(dòng)陽離子陰離子離子晶體的性質(zhì)探究（2）離子晶體是否具有較好的延展性？發(fā)生滑動(dòng)同種電荷相互排斥，使晶面裂開3、離子晶體的性質(zhì)探究（3）離子晶體的熔點(diǎn)是否都較高？分析下表中的數(shù)據(jù)，能得出什么結(jié)論？3、離子晶體的性質(zhì)探究（3）離子晶體的熔點(diǎn)是否都較高？分析下表中的數(shù)據(jù)，能得出什么結(jié)論？小結(jié)：離子晶體的認(rèn)知模型構(gòu)成的微粒微粒間相互作用物質(zhì)的性質(zhì)物質(zhì)的聚集狀態(tài)性質(zhì)差異較大離子晶體陽離子離子鍵陰離子晶體的認(rèn)知模型構(gòu)成的微粒微粒間相互作用物質(zhì)的性質(zhì)物質(zhì)的聚集狀態(tài)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(huì)發(fā)生相對(duì)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(chǎng)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(huì)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(duì)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(shí)誤區(qū)(1)金屬晶體在受外力作用下,各層之間發(fā)生相對(duì)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(cè)其原因嗎?預(yù)測(cè)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(duì)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(duì)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(cè)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(cè)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