資源簡介

(共18張PPT)
第三節　金屬晶體與離子晶體
第1課時 金屬晶體 + 離子晶體
第三章 晶體結構與性質
金屬晶體
金屬晶體：
由金屬鍵結合形成的晶體
金屬鍵
金屬陽離子與自由電子之間的強烈的相互作用
【本質】：是一種“靜電作用”
金屬原子脫落下來的價電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”，被所有原子共用，從而把所有的金屬原子維系在一起。
【特征】：沒有飽和性；沒有方向性
【影響因素】：原子半徑、價電子數
原子半徑越小 → 金屬鍵越強 ；價電子數越多 → 金屬鍵越強
金屬晶體
思考1
對比鋰、鈉、鎂、鋁、鉀的原子結構和熔沸點的數據，
分析：金屬晶體的熔沸點與哪些因素有關？
晶體 離子半徑/pm 電荷數 熔點/℃ 沸點/℃
Li 76 1 180 1340
Na 102 1 97.72 883
Mg 72 2 651 1107
Al 53.5 3 660 2324
K 138 1 63.65 759
①、電荷數相等（同族）時，比較離子半徑：
半徑越小 → 金屬鍵越強 → 晶體熔沸點越高
②、半徑接近(同周期）時，比較電荷數：
電荷數越大 → 金屬鍵越強 → 晶體熔沸點越高
金屬晶體
金屬晶體 · 物理性質特點
①、受金屬鍵影響，金屬晶體的熔沸點差異巨大
例如：汞 — 熔點最低 (－38.87 ℃)，鎢 — 熔點最高(3 410 ℃)
②、金屬晶體具有良好的導熱性
金屬某部分受熱時，該區域自由電子能量增加，
運動速度加快，通過碰撞，把能量傳遞給金屬陽離子。
自由電子與金屬陽離子頻繁碰撞，實現熱能的傳遞，
使整塊金屬達到相同的溫度。
金屬晶體
金屬晶體 · 物理性質特點
③、金屬晶體具有良好的導電性
在金屬晶體中，存在許多自由電子，這些電子移動是沒有方向的，
但是在外加電場的作用下，自由電子就會發生定向移動，形成電流，使金屬表現出導電性。
金屬晶體的電導率隨溫度升高而降低。
金屬晶體
金屬晶體 · 物理性質特點
④、金屬晶體具有良好的延展性
當金屬受到外力作用時，晶體中的各原子層就會發生相對滑動，但不會改變原來的排列方式，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，所以金屬有良好的延展性。
金屬晶體
金屬晶體 · 物理性質特點
⑤、金屬晶體具有“金屬光澤”
由于金屬內部原子以最緊密堆積狀態排列，且存在自由電子，所以當光線照射到金屬表面時，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。
金屬晶體
①、構成金屬晶體的粒子有哪些？
②、金屬導電與電解質在熔融狀態下導電、電解質溶液導電有什么不同？
③、金屬在導熱過程中粒子的運動情況如何？熱量是通過什么方式傳遞的？
④、金屬在受到外力時為什么不易斷裂？其晶體結構是如何變化的？
金屬陽離子、自由電子
金屬：自由電子的定向移動，物理變化
電解質：自由離子的定向移動后得失電子，化學變化
金屬陽離子和自由電子的運動加速，碰撞。
金屬晶體中原子相對滑動，但排列方式不變。
（因為自由電子也隨之移動，“電子氣”將金屬陽離子緊密聯系）
金屬晶體
金屬晶體 · 堆積方式
①、在二維空間中排列的兩種方式
非密置層
配位數：4
密置層
配位數：6
金屬晶體
金屬晶體 · 堆積方式
②、在三維空間中的常見堆積方式
簡單立方堆積
（釙）
體心立方堆積
（鈉、鉀、鉻、鉬、鎢等）
面心立方堆積
（金、銀、銅、鉛等）
【例1】正誤判斷
(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烈的靜電吸引作用
(3)、金屬陽離子與自由電子之間的強烈作用，在一定外力作用下，不因形變而消失
(4)、共價晶體的熔點一定比金屬晶體的高，分子晶體的熔點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( )
(7)、金屬的電導率隨溫度的升高而降低( )
金屬晶體
Hg常溫液體
靜電作用 ≠ 靜電吸引
金屬晶體熔沸點差異極大
【補充】：相較于構成合金的單純金屬，合金的硬度更大，熔點更低
離子晶體
離子晶體 · 基本概念
定義：由陽離子和陰離子相互作用形成的晶體
相互作用力：離子鍵（可能還含有共價鍵，甚至是氫鍵）
大量離子晶體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（如H2O、NH3）
離子晶體
離子晶體 · 物理性質特點
物理性質：硬度較大，難以壓縮；熔沸點較高；
（不同類型的離子晶體，熔沸點差異可能較大）
固體不導電，熔融狀態或水溶液中能導電
離子晶體的形變、融、沸需要破壞離子鍵，
離子鍵強度較大，決定了離子晶體的硬度、熔沸點都較高
【補充】
離子鍵的強弱與離子半徑、離子所帶電荷有關
離子半徑越小 → 離子鍵越強； 所帶電荷越多 → 離子鍵越強
離子晶體
典型離子晶體① —— NaCl
NaCl晶體中
不含NaCl分子
、每個晶胞中實際擁有______個Na＋，_______個Cl-，
晶體的化學式為 。
(2)、每個Na+周圍與之等距且距離最近有_____個Cl-
(3)、每個Cl- 周圍與之等距且距離最近有______個Na+
(4)、每個Na+周圍與之等距且距離最近有______個Na+
(5)、每個Cl-周圍與之等距且距離最近有______個Cl-
4
4
NaCl
6
6
Na+的配位數為6，Cl-的配位數為6
12
12
離子晶體
典型離子晶體② —— CsCl
、每個晶胞中實際擁有______個Cs＋，_______個Cl-，
晶體的化學式為 。
(2)、Cs+的配位數為_______，Cl-的配位數為__________
(3)、每個Cs+周圍與之等距且距離最近有______個Cs+
1
1
CsCl
8
6
晶胞
晶體
8
(4)、每個Cl-周圍與之等距且距離最近有______個Cl-
6
【例2】正誤判斷
(1)離子晶體一定是離子化合物
(2)離子晶體中只含離子鍵
(3)含有離子的晶體一定是離子晶體
(4)由金屬與非金屬形成的晶體，屬于離子晶體
(5)離子晶體的熔點一定低于共價晶體的熔點
(6)離子晶體受熱熔化，破壞化學鍵，吸收能量，屬于化學變化
√
×
×
×
×
×
課堂練習
【例3】關于晶體的下列說法中，正確的是（ )
A、共價晶體中可能含有離子鍵
B、離子晶體中可能含有共價鍵
C、離子晶體中只含有離子鍵，不含有共價鍵
D、任何晶體中，若含有陽離子就一定有陰離子
B
課堂練習
【例4】下列各物質的晶體中，晶體類型相同的是（ ）
A、CO2和SiO2 B、NaCl和HCl
C、CO2和CS2 D、CCl4和MgCl2
C
課堂練習
【例5】下列敘述中，正確的是（　　）
A、離子晶體都是化合物 B、共價晶體都是單質
C、金屬在常溫下都以晶體形式存在 D、分子晶體在常溫下不可能為固態
A

展開更多......

收起↑