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(共20張PPT)
第3節(jié) 金屬晶體和離子晶體
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.通過搭建和觀察模型，認(rèn)識(shí)金屬晶體和離子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，認(rèn)識(shí)微粒的堆積方式和晶胞特征，發(fā)展學(xué)生感知和識(shí)別模型的能力，發(fā)展證據(jù)推理與模型認(rèn)知的化學(xué)核心素養(yǎng)。
2.學(xué)會(huì)通過微粒種類和微粒間作用力判斷晶體類型，推測(cè)晶體性質(zhì)，發(fā)展宏觀辨識(shí)與微觀探析的化學(xué)核心素養(yǎng)。
【問題組一】結(jié)合模型，回答下列問題：
1.金屬晶體的組成微粒是什么？微粒間作用力是什么？有什么特征？
2.每種晶胞中原子的位置在哪里？一個(gè)晶胞中實(shí)際擁有的原子數(shù)目是多少？
3.每種堆積方式的配位數(shù)是多少？晶胞參數(shù)與原子半徑有什么等量關(guān)系？
【目標(biāo)分解一】金屬晶體
堆積方式 面心立方最密堆積 六方最密堆積 體心立方密堆積 簡(jiǎn)單立方堆積
結(jié)構(gòu)示意圖
常見金屬
晶胞微粒數(shù)
配位數(shù)
原子半徑與晶胞參數(shù)關(guān)系
【小結(jié)】常見金屬晶體的四種堆積方式
Ca,Al,Cu,Ag,Au,
Pt,Pd
Li,Na,K,Ba,Fe,W
Zn,Ti,Mg
釙Po
12
12
8
6
4
2
2
1
a＝2r
a＝2r
【問題組2】
1.金屬有哪些物理通性 這些性質(zhì)與什么相關(guān)，如何解釋？
2.金屬熔化時(shí)破壞了什么作用力？其強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)？
3.金屬Li、Na、K的熔點(diǎn)由大到小的順序是 。
金屬Na、Mg、Al的熔點(diǎn)由大到小的順序是 。
如何比較金屬晶體的熔沸點(diǎn)？
4.升高溫度金屬的電導(dǎo)率如何變化？原因是什么？
金屬光澤不透明 導(dǎo)電導(dǎo)熱延展性
當(dāng)可見光照射到金屬表面時(shí)，固態(tài)金屬中的“自由電子”能夠吸收所有頻率的光并很快放出，使得金屬不透明并具有金屬光澤
⑴金屬光澤不透明：
金屬的物理通性：
在金屬晶體中，自由電子的運(yùn)動(dòng)是沒有一定方向的，但在外加電場(chǎng)的條件下，自由電子定向運(yùn)動(dòng)形成電流，所以金屬容易導(dǎo)電。
(2)導(dǎo)電性:
【思考】升高溫度金屬的電導(dǎo)率如何變化？原因是什么？
⑶導(dǎo)熱性：
金屬容易導(dǎo)熱，是由于自由電子運(yùn)動(dòng)時(shí)與金屬離子碰撞把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分，從而使整塊金屬達(dá)到相同的溫度。
⑷金屬的延展性：金屬晶體中由于金屬離子與自由電子間的相互作用沒有方向性，受到外力各原子層之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，仍可保持這種相互作用，因而即使在外力作用下，發(fā)生形變也不易斷裂。
錯(cuò)位
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【知識(shí)小結(jié)】金屬的物理通性及解釋：
金屬光澤
導(dǎo)電性
導(dǎo)熱性
延展性
自由電子可以吸收所有頻率的光，并很快釋放
在外加電場(chǎng)的作用下自由電子會(huì)定向移動(dòng)
自由電子與金屬陽離子碰撞傳遞熱量
金屬受外力時(shí)，密堆積層的金屬原子間容易發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，但金屬鍵仍然存在，金屬雖然發(fā)生了形變，但不會(huì)導(dǎo)致斷裂。
2.影響金屬鍵強(qiáng)弱的主要因素是 和 ，
3.金屬原子的價(jià)電子數(shù)越 ，原子半徑越 ，金屬陽離子與自由電子的靜電作用越強(qiáng)，金屬鍵越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)越高，反之越低。
金屬陽離子半徑 離子所帶電荷數(shù)
多 小
金屬Li、Na、K的熔點(diǎn)由大到小的順序是 。
金屬Na、Mg、Al的熔點(diǎn)由大到小的順序是 。
Li>Na>K
Na【問題組3】根據(jù)模型思考回答下列問題：
1.離子晶體的組成微粒是什么？離子晶體中有哪些作用力？
2.離子晶體的堆積方式與金屬晶體有什么不同？
【目標(biāo)分解二】離子晶體
填充正方體空隙
面心立方晶胞中的四面體空隙和八面體空隙
正四面體空隙：8個(gè)
8個(gè)小立方體的體心
八面體空隙位于體心和棱心
正八面體空隙：4
3.將金屬的簡(jiǎn)單立方晶胞和面心立方晶胞進(jìn)行變換
①將簡(jiǎn)單立方晶胞中頂點(diǎn)的原子定為氯離子，將銫離子填立方體空隙中，得到氯化銫晶胞。
②將面心立方晶胞中頂點(diǎn)的原子定為氯離子，將八面體空隙都填鈉離子，得到氯化鈉晶胞。
③將面心立方晶胞中頂點(diǎn)的原子定為硫離子，將鋅離子填在半數(shù)的四面體空隙內(nèi)，得到硫化鋅晶胞.
④將面心立方晶胞中頂點(diǎn)的原子定為鈣離子，將氟離子填在全部四面體空隙內(nèi)，得氟化鈣晶胞。
【小結(jié)】空隙填充思維
填充正方體空隙
CsCl型
【小結(jié)】
6
6
4
Li、Na、K、Rb的鹵化物,
AgF、MgO等
8
8
1
CsBr、CsI、
NH4Cl等
4
4
4
BeO、BeS等
8
4
4
BaF2、PbF2、
CeO2等
【問題組4】
1.離子晶體熔化時(shí)破壞什么作用力？
2.什么時(shí)晶格能？根據(jù)課本表3-2-3，總結(jié)影響晶格能大小的因素有哪些？
3.離子晶體有哪些性質(zhì)？
4.若離子體積較大或者是復(fù)雜離子，對(duì)離子晶體的性質(zhì)有什么影響？
【小結(jié)】
1.晶格能的大小與 有關(guān)。
2.離子晶體熔沸點(diǎn)的高低與 相關(guān)。
3.離子液體的特點(diǎn)和應(yīng)用。
離子的半徑和離子所帶的電荷數(shù)目
晶格能的大小
【本課小結(jié)】
微粒種類
微粒間作用力
微粒堆積方式
結(jié)構(gòu)
性質(zhì)
應(yīng)用
晶體類型
晶體的熔沸點(diǎn)、硬度

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