-3-1金屬晶體與離子晶體課件高二下學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修2

第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三節(jié)第1課時(shí)金屬晶體與離子晶體觀察金屬置換反應(yīng)中金屬的生長(zhǎng)過(guò)程

，

可知：

金屬具有較為規(guī)則的幾何外形

，是一種晶體

，

我們稱(chēng)其為金屬晶體。金屬的置換金屬原子脫落下來(lái)的價(jià)電子形成遍布整塊晶體的

“電子氣”

，

被所有原子共用

，從而把所有金屬原子維系在一起，

形成像共價(jià)晶體一樣的

“

巨分子”。金屬鍵的特征金屬鍵無(wú)方向性和飽和性。電子氣理論簡(jiǎn)介一、金屬鍵與金屬晶體（一）

金屬鍵1.概念：2.本質(zhì)：

3.成鍵微粒：

4.存在:5.特征：

一、金屬鍵與金屬晶體金屬陽(yáng)離子與自由電子之間的強(qiáng)烈作用電子氣理論---靜電作用金屬陽(yáng)離子與自由電子金屬單質(zhì)或合金無(wú)方向性和飽和性大多銀白色，有金屬光澤；

除汞外，金屬在常溫下都呈現(xiàn)固態(tài)金屬有哪些物理通性？導(dǎo)熱性延展性導(dǎo)電性“電子氣理論”解釋金屬的通性---物理性質(zhì)通性一:

金屬的導(dǎo)電性

電子氣在電場(chǎng)中定向移動(dòng)。（加熱→金屬離子的振動(dòng)加強(qiáng)→

阻礙了自由電子的運(yùn)動(dòng)→

電阻增大→

電導(dǎo)率降低）導(dǎo)電

電子定向移動(dòng)電子運(yùn)動(dòng)沒(méi)有固定方向未通電通電注意：能導(dǎo)電的物質(zhì)不一定是金屬eg:石墨、半導(dǎo)體Si、電解質(zhì)溶液還有一大類(lèi)能導(dǎo)電有機(jī)高分子化合物（如聚乙炔）。金屬的電導(dǎo)率隨溫度升高而降低。自由電子與金屬陽(yáng)

離子高速碰撞能量被傳導(dǎo)一開(kāi)始，是熱導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)，之后是運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致熱（傳遞）。通性二:

金屬的導(dǎo)熱性從一點(diǎn)加熱通性三:

金屬的延展性

由于自由電子的“膠合”作用，

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)

，但不會(huì)改變?cè)瓉?lái)的排列方式

，而且彌漫在金屬原子間的電子氣可以起到類(lèi)似軸承中滾珠之間潤(rùn)滑劑的作用

，所以金屬有良好的延展性。延展性最好的金屬是金,一兩黃金,壓成金箔可覆蓋兩個(gè)籃球場(chǎng)。金屬光澤和顏色銀白色——自由電子吸收所有頻率的光

，然后又釋放。特殊顏色——易吸收某些頻率的光。黑色粉末——晶面取向復(fù)雜

，

吸收可見(jiàn)光后難反射。通性四:金屬具有金屬光澤

以最緊密堆積狀態(tài)排列，且存在自由電子，所以當(dāng)光線照射到金屬表面時(shí)，

自由電子可以吸收所有頻率的光并很快放出，使金屬不透明且具有金屬光澤。Cs（二）金屬晶體

1.定義： 2.構(gòu)成微粒：

3.微粒間作用力：

4.類(lèi)別：※注意：晶體中有陽(yáng)離子不一定有陰離子，若有陰離子一定有陽(yáng)離子

金屬陽(yáng)離子與自由電子之間通過(guò)金屬鍵作用形成的晶體金屬陽(yáng)離子、自由電子金屬鍵金屬單質(zhì)及合金5.金屬晶體的性質(zhì)(1)具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。Li-K：

價(jià)電子數(shù)相同

，

離子半徑逐漸增大，金屬鍵作用減弱

，熔沸點(diǎn)降低

，硬度減小。對(duì)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)？物質(zhì)LiNaKRb熔點(diǎn)/℃180986439硬度較硬很軟非常軟非常軟物質(zhì)NaMgAl熔點(diǎn)/℃98651660硬度很軟易變形較硬Na-Mg-Al:離子半徑依次減小

，

價(jià)電子數(shù)增多

，金屬鍵增強(qiáng)。5.金屬晶體的性質(zhì)(1)金屬晶體具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。(2)熔、沸點(diǎn):金屬陽(yáng)離子半徑越小

，

價(jià)電子數(shù)越多

，金屬鍵越強(qiáng)金屬的熔沸點(diǎn)越高

，硬度越大a、一般來(lái)說(shuō),合金的熔、沸點(diǎn)比其各成分金屬的熔、沸點(diǎn)低。b、金屬晶體熔點(diǎn)差別很大eg:汞常溫下為液體,熔點(diǎn)很低;而鐵常溫下為固體,熔點(diǎn)很高。想一想：什么是離子鍵有什么特點(diǎn)？什么是離子化合物？什么是離子晶體離子晶體重晶石BaSO4氯化鈉晶體硫酸銅晶體螢石CaF21、離子鍵

（1）

定義：陰、

陽(yáng)離子之間通過(guò)靜電作用所形成的化學(xué)鍵。（2）

特征：

（3）

成鍵元素：

eg:電負(fù)性差值大于1.7的物質(zhì),金屬元素(特別是活潑金屬元素,eg第ⅠA、ⅡA族元素)與非金屬元素(特別是活潑非金屬元素,eg第ⅥA、ⅦA族元素)組成的化合物二、離子晶體

包括靜電引力和靜電斥力離子鍵的作用力強(qiáng)

，

無(wú)飽和性

，

無(wú)方向性?；顫娊饘僭嘏c活潑非金屬元素。2、離子晶體（1）

概念：

陰、

陽(yáng)離子之間通過(guò)離子鍵所形成的晶體。（2）

構(gòu)成微粒：

陰、

陽(yáng)離子（3）

相互作用力：

3、

常見(jiàn)離子晶體：離子鍵，可能還存在共價(jià)鍵。強(qiáng)堿、活潑金屬的氧化物和過(guò)氧化物、大部分的鹽。(1)單原子陰、陽(yáng)離子,如NaCl、CaF2等。(2)存在共價(jià)鍵的離子晶體,如NH4Cl、K2SO4等。(3)存在電中性分子的離子晶體,如CuSO4·5H2O等。離子間距/pm電荷數(shù)熔點(diǎn)/℃NaCl2761801NaBr2901750MgO20522800CaO23922576離子晶體的熔點(diǎn)與哪些因素有關(guān)？離子半徑、

所帶電荷離子鍵

強(qiáng)弱熔點(diǎn)離子半徑越小

，所帶電荷越多

，

離子鍵越強(qiáng)

，熔點(diǎn)越高

，硬度越大4、

物理性質(zhì)：具有較高的熔、

沸點(diǎn)

（差異較大），難揮發(fā)；硬度大

；硬而脆，難壓縮

不導(dǎo)電

；熔融或溶于水導(dǎo)電

易溶于極性溶劑，難溶于非極性溶劑；遵循“相似相溶”原理無(wú)延展性；離子晶體中陰、陽(yáng)離子交替出現(xiàn),層與層之間如果滑動(dòng),同性離子相鄰而使斥力增大,導(dǎo)致不穩(wěn)定破裂,所以離子晶體無(wú)延展性思考：1.含金屬陽(yáng)離子的晶體一定是離子晶體嗎

，

有陽(yáng)離子的晶體中一定存在陰離子嗎？2.離子晶體中一定含有金屬元素嗎

，

由金屬元素和非金屬元素組成晶體一定是離子晶體嗎？3.離子晶體中是否含有共價(jià)鍵？4.離子晶體的熔點(diǎn)一定低于共價(jià)晶體嗎？MgO>SiO2結(jié)論：陽(yáng)陰離子的半徑比越大，配位數(shù)越高。5、配位數(shù)：一個(gè)離子周?chē)钹徑漠愲娦噪x子的數(shù)目（配位數(shù)之比=所帶電荷數(shù)）①每個(gè)晶胞含鈉離子、

氯離子的個(gè)數(shù)

、

；②每個(gè)Na＋周?chē)c之等距且距離最近的Cl－有

_個(gè)。

每個(gè)Cl-周?chē)c之等距且距離最近的Na＋有

_個(gè)。

它們所圍成的空間幾何構(gòu)型是：

。③每個(gè)Na＋周?chē)c之等距且距離最近的Na＋有

個(gè)。

每個(gè)Cl－周?chē)c之等距且距離最近的Cl－有_

_個(gè)。常見(jiàn)的離子晶體

NaCl晶胞

熔點(diǎn)：

801oC、

沸點(diǎn)：

1413oC4

466正八面體1212

CsCl晶胞

熔點(diǎn)：645℃

、沸點(diǎn)：1290℃;①每個(gè)晶胞含銫離子、氯離子數(shù)：

、

；②

每個(gè)Cs＋周?chē)c之等距且距離最近的Cl－有

__個(gè)；

每個(gè)Cl-周?chē)c之等距且距離最近的Cs+有____個(gè)。它們所圍成的空間幾何構(gòu)型是

。③每個(gè)Cs＋周?chē)c之等距且距離最近的Cs＋有

個(gè)。

每個(gè)Cl－周?chē)c之等距且距離最近的Cl－有

個(gè)。1188正方體66鈣離子周?chē)c之最近等距的鈣離子有12個(gè),氟離子周?chē)c之最近等距的氟離子有6個(gè).每一個(gè)Zn2+的周?chē)?個(gè)S2-,每一個(gè)S2-周?chē)?個(gè)Zn2+A.該晶體屬于分子晶體B.該晶胞中Zn2＋和S2－數(shù)目不相等C.陽(yáng)離子的配位數(shù)為6D.氧化鋅的離子鍵強(qiáng)于硫化鋅1.鋅與硫所形成化合物晶體的晶胞如圖所示。

下列判斷正確的是（

）D練習(xí)：三、離子液體1.離子液體1)定義:在室溫或稍高于室溫時(shí)呈液態(tài)的離子化合物,稱(chēng)為離子液體。熔點(diǎn)不高2)特點(diǎn):①大多數(shù)離子液體含有體積很大的陰、陽(yáng)離子;②離子液體難揮發(fā)。3)應(yīng)用:①用作溶劑;②在生物化學(xué)等科研領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。2.離子液體中常見(jiàn)的陰、陽(yáng)離子概念成鍵粒子金屬鍵的強(qiáng)弱和對(duì)金屬性質(zhì)的影響概念影響因素離子晶體的性質(zhì)金屬鍵與金屬晶體離子晶體金屬晶體與離子晶體電子氣理論結(jié)論：碳酸鹽中陽(yáng)離子的金屬性越弱，離子半徑越小，熱穩(wěn)定性越差這里的解釋常見(jiàn)的有兩種角度：1、陰陽(yáng)離子的匹配程度，陰陽(yáng)離子半徑大小若相當(dāng)，形成的離子化合物就相對(duì)較穩(wěn)定所以，CO32-半徑較大，所以與半徑大的離子結(jié)合更穩(wěn)定，即，BaCO3>CaCO3>MgCO32、從極化的角度，Mg2+半徑較小，對(duì)CO3