高中化学 第3章 物质的聚集状态与物质性质 第2节 金属晶体与离子晶体学案 鲁科版选修3-鲁科版高中选修3化学学案VIP专享VIP免费

第2节金属晶体与离子晶体1．能用金属键和离子键的理论解释金属晶体和离子晶体的物理性质。(重点)2．了解金属晶体的三种原子堆积模型和几种典型离子晶体的晶胞结构。(难点)3．了解晶格能的概念和意义。金属晶体[基础·初探]1．概念金属原子通过金属键形成的晶体称为金属晶体。2．特点由于金属键没有饱和性和方向性，从而导致金属晶体最常见的结构型式具有堆积密度大、原子配位数高、能充分利用空间等特点。3．常见堆积方式三种典型结构型式面心立方最密堆积A1体心立方密堆积A2六方最密堆积A3常见金属Ca，Cu，Au，Al，Pd，Pt，AgLi，Na，K，Ba，W，FeMg，Zn，Ti结构示意图配位数12812晶体结构面心立方晶胞体心立方晶胞六方晶胞4.物理通性金属晶体具有金属光泽，有良好的导电、导热和延展性。1．金属在发生变形延展时，金属键断裂吗？【提示】不断裂。2．金属在通常状况下都是晶体吗？金属晶体的性质与哪些因素有关？【提示】不是，如汞；金属键和金属原子的堆积方式决定金属的性质。[核心·突破]1．金属物理通性的解释2．金属晶体熔点的影响因素同类型的金属晶体的熔点由金属阳离子半径、离子所带的电荷决定，阳离子半径越小，所带电荷越多，相互作用力就越强，熔点就越高。例如熔点：Li＞Na＞K＞Rb＞Cs，Na＜Mg＜Al。[题组·冲关]1．金属能导电的原因是()A．金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较弱B．金属晶体中的自由电子在外加电场作用下发生定向移动C．金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动D．金属晶体在外加电场作用下可失去电子【解析】金属原子失去电子后变为金属离子，失去的电子称为自由电子，自由电子可以在金属晶体中自由移动，在外加电场的作用下，自由电子就会定向移动而形成电流。【答案】B2．关于金属晶体的体心立方密堆积的结构型式的叙述中，正确的是()A．晶胞是六棱柱B．属于A2型最密堆积C．每个晶胞中含4个原子D．配位数为12【解析】金属晶体的体心立方密堆积的晶胞是平行六面体，体心立方密堆积的堆积方式为立方体的顶点和体心各有1个原子，属于A2型最密堆积，每个晶胞中含有8×＋1＝2个原子，A2型的配位数为8。【答案】B3．金属晶体堆积密度大，原子配位数高，能充分利用空间的原因是()A．金属原子的价电子数少B．金属晶体中有自由电子C．金属原子的原子半径大D．金属键没有饱和性和方向性【解析】这是因为借助于没有方向性的金属键形成的金属晶体的结构中，都趋向于使原子吸引尽可能多的原子分布于周围，并以密堆积的方式降低体系的能量，使晶体变得比较稳定。【答案】D4．下列关于金属晶体的叙述正确的是()A．常温下，金属单质都以金属晶体形式存在B．金属离子与自由电子之间有强烈的相互作用，在一定外力作用下，不因形变而消失C．钙的熔点低于钾D．温度越高，金属的导电性越好【解析】A项，汞在常温下为液态；C项，由于原子半径r(Ca)＜r(K)且价电子数Ca＞K，所以金属键Ca＞K，故熔点Ca＞K。【答案】B离子晶体[基础·初探]1．概念由阳离子和阴离子通过离子键结合，在空间呈现有规律的排列而形成的晶体。2．常见AB型的离子晶体晶体类型NaCl型CsCl型ZnS型晶体结构模型配位数684晶胞中微粒数Na＋4Cl－4Cs＋1Cl－1Zn2＋4S2－4符号类型Li、Na、K、Rb的卤化物、AgF、MgO等CsBr、CsI、NH4Cl等BeO、BeS等3.晶格能(1)概念：将1mol离子晶体中的阴、阳离子完全气化而远离所吸收的能量。(2)意义：衡量离子键的强弱。晶格能越大，表示离子键越强，离子晶体越稳定。(3)影响因素：①晶格能∝，即与阴、阳离子所带电荷的乘积成正比，与阴、阳离子间的距离成反比。②与离子晶体的结构型式有关。4．特性(1)熔点、沸点较高，而且随着离子电荷的增加，离子间距的缩短，晶格能增大，熔点升高。(2)一般易溶于水，而难溶于非极性溶剂。(3)在固态时不导电，熔融状态或在水溶液中能导电。离子晶体的化学式是表示真正的分子构成吗？【提示】不是。离子晶体的化学式仅代表晶体中阴、阳离子个数比，并不代表分子构成，所以离子晶体中不存在分子。[核心·突破]对离子晶体特性的理解1．离子晶体熔、沸点的比较：一般来说，阴、阳离子所带的电荷数越多，离子半径...