金屬晶體課件高二下學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修2

南山中學(xué)

李曉紅第三節(jié)分子的結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)（2023級33.37.44班

2025年3月12日）第15課時

金屬晶體

學(xué)習(xí)目標1．了解金屬鍵與金屬晶體；2．掌握離子晶體。學(xué)習(xí)目標1．通過金屬鍵的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生“微觀思維”的學(xué)科素養(yǎng)。2.從電子氣理論，發(fā)展“宏觀辨識和微觀探析”的學(xué)科核心素養(yǎng)。素養(yǎng)目標1、概念：金屬陽離子和自由電子之間強烈的相互作用叫做金屬鍵。金屬陽離子、自由電子無方向性和飽和性，成鍵電子可以在金屬中自由移動2、成鍵微粒：3、特征：自由電子金屬陽離子+++++++++++++++++一.金屬鍵金屬陽離子與自由電子之間的強烈的靜電作用4、成鍵本質(zhì)：

由于金屬原子的最外層電子數(shù)（價電子）較少,容易失去電子成為金屬陽離子。金屬原子釋放出的價電子在整個金屬中自由運動,這些電子又稱為自由電子。

從金屬原子上“脫落”下來的價電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”，被所有原子所共用，從而把所有的金屬原子維系在一起。“電子氣理論”“電子氣理論”金屬鍵和金屬晶體1.定義：通過金屬鍵結(jié)合形成的單質(zhì)晶體。2.組成粒子：金屬陽離子和自由電子3.微粒間作用力：金屬鍵5.性質(zhì)特點：導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性、有金屬光澤等4.結(jié)構(gòu)特點：金屬離子和自由電子之間強烈的相互作用（電子氣）6.導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性的原因：導(dǎo)電：自由電子在通電時作定向移動；導(dǎo)熱：受熱時自由電子熱運動加快并與其它電子、金屬離子碰撞產(chǎn)生熱交換；延展：在電子氣作用下，受到外力時各原子層發(fā)生相對滑動，但不脫落。金屬鍵影響因素：金屬陽離子半徑和帶電荷5.金屬晶體熔點高低比較：熔點高低的決定因素：金屬鍵的強弱結(jié)論1：金屬陽離子半徑越小，所帶電荷越多，自由電子越多，金屬鍵越強，熔點越高，硬度也越大。結(jié)論2：同主族從上到下，原子（離子）半徑依次增大，金屬鍵依次減弱。如堿金屬熔點隨原子序數(shù)的增大而減弱。結(jié)論3：同周期從左到右，價電子數(shù)增多，原子（離子）半徑減小，金屬鍵依次增強。如鈉、鎂、鋁熔點和硬度逐增大。拓展：常見晶胞的中邊長與原子半徑關(guān)系簡單立方：2r=a

二.離子晶體1.定義：陽離子和陰離子以離子鍵結(jié)合而成的晶體2.成鍵粒子：陰、陽離子

化學(xué)鍵：一定含離子鍵（共價鍵）3.相互作用力：離子鍵4.常見離子晶體：強堿、活潑金屬氧化物、大部分鹽6.性質(zhì)特點：(1)硬度較大、難于壓縮、較高的熔點和沸點(2)晶體不導(dǎo)電，在水溶液或融化狀態(tài)導(dǎo)電5.結(jié)構(gòu)特點:一般含活潑金屬陽離子或NH4+與Na+等距離且最近Cl-

有

個與Cl-等距離且最近Na+

有

個晶胞中Na+與Cl-個數(shù)比為_____

661:1離子晶體代表結(jié)構(gòu)常見離子晶體的結(jié)構(gòu)分析：（2）CsCl晶胞每個Cs＋周圍距離最近的Cl－有___個，構(gòu)成正六面體；每個Cl－周圍距離最近的Cs＋有___個，構(gòu)成正六面體；若晶胞參數(shù)為apm，則氯化銫晶體的密度為

g·cm－3。88每個晶胞中實際擁有的Cs＋數(shù)是

個，Cl－數(shù)是

個11典型的離子晶體歸納總結(jié)6：6型陰陽離子：4個；與Na+等距Na+：12個與Na+等距離Cl-：6個CsCl:8：8型晶胞中含陰陽離子均1個；CaF2型晶胞（4:8型）Ca2+的配位數(shù)：8F-的配位數(shù)：4晶胞中含：

4個CaF2典型的離子晶體大量離子晶體中的陰離子或陽離子不是單原子離子，有的還存在電中性分子(H2O、NH3等)CuSO4·5H2OKAl(SO4)2·12H2OCaCO3離子晶體物理性質(zhì)歸納（2）離子晶體熔化后能導(dǎo)電——特性（3）大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑（H2O),難溶于非極性溶劑（如汽油，苯，CCl4)（1）熔點較高，硬而脆，固態(tài)不導(dǎo)電，水溶液或熔化狀態(tài)下導(dǎo)電。

一般陰陽離子的電荷數(shù)越大，半徑越小，離子鍵強，晶體的熔沸點越高。如：熔點MgO>NaClKCl>KBr思考：工業(yè)上冶煉鎂，為啥不電解熔融的MgO，而是電解熔融MgCl2

原因：MgO比MgCl2熔點高，能耗更大

離子鍵強弱熔點離子半徑、所帶電荷

離子半徑越小，所帶電荷越多，離子鍵越強，熔點越高，硬度越大。簡單離子晶體熔點高低比較簡單離子晶體熔點高低的主要依據(jù)：離子鍵的強弱陰陽離子帶電荷數(shù)越大，半徑越?。弘x子鍵越強，熔沸點越高陰陽離子帶電荷數(shù)越小，半徑越大：離子鍵越弱，熔沸點越低提示：含有原子團的離子晶體熔點高低無法直接比較半徑和電荷三.物質(zhì)的熔點與晶體類型的關(guān)系1.若晶體類型不同，一般情況下：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體2.若晶體類型相同，則有：（1）簡單離子晶體：離子半徑小，電荷高，晶格能大，熔點高（2）原子晶體：半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，熔點越高（3）分子晶體（不含氫鍵）：組成和結(jié)構(gòu)相似時相對分子質(zhì)量越大，范德華力就越強，熔點越高（4）金屬晶體：離子半徑越小，離子電荷越高，金屬鍵越強，熔點越高。（合金的熔點比它的各成分金屬的熔點低）科學(xué)技術(shù)與社會——離子液體【歸納總結(jié)】晶體類型分子晶體共價晶體