3.3.1 金属晶体 离子晶体 课件-课件- 高二化学人教版（2019）选择性必修2

第三章晶体结构与性质第三节金属晶体与离子晶体金属晶体、离子晶体第1课时回顾旧知构成微粒：分子微粒间作用力：分子间作用力干冰金刚石构成微粒：原子微粒间作用力：共价键金属分子晶体共价晶体1.概念一、金属晶体构成微粒：微粒间作用：金属（除汞外）在常温下都是晶体，称其为金属晶体。金属阳离子和自由电子金属键常见的金属晶体：纯金属（汞、锗和灰锡除外）；合金常温常压下为液态，不是晶体Hg(汞)金属键本质——电子气理论金属晶体的电子气理论示意图金属原子的价电子脱落遍布整块晶体的“电子气”价电子被所有原子共用金属键“巨分子”没有饱和性和方向性一、金属晶体金属键无饱和性和方向性铜晶体X射线衍射实验充分验证了这些事实金属晶体可以看作等径圆球在三维空间堆积而成水果的密堆积一、金属晶体回顾思考：金属有哪些物理性质？容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。一、金属晶体3.金属的性质CsRbKNaLiMgBeCrW熔点(℃)28

396498181651127818573410结合数据分析，金属晶体熔点是否存在规律？由于金属键的强度差别很大，金属晶体熔点、硬度差异较大。钠：熔点较低、硬度较小钨：熔点最高铬：硬度最大金属键的强弱离子半径越小价电子数越大金属键越强熔点越高硬度越大a.熔点、硬度一、金属晶体b.延展性外力金属原子间的电子气起到润滑剂的作用各原子层发生相对滑动，但不改变原来的排列方式思考：如何解释金属材料具有良好的延展性？3.金属的性质一、金属晶体电子气在电场中定向移动通电导电电子运动没有固定方向未通电c.导电性Ag

CuAl自由电子在通电时作定向移动形成电流3.金属的性质一、金属晶体c.导电性思考：如何解释温度升高，金属导电能力减弱？自由电子与金属原子频繁碰撞加热金属的电导率下降思考：金属晶体有导电性，能导电的物质都属于金属晶体吗？不一定常温下金属汞也能导电，NaCl溶液、熔融态NaCl、石墨、聚乙炔等也能导电以上物质都不属于金属晶体。弱电解质溶液导电能力随温度如何变化呢？3.金属的性质一、金属晶体c.导电性思考：金属导电与电解质导电有什么不同？自由移动的离子

自由电子类别电解质金属晶体导电时的状态导电粒子

导电时发生的变化

化学变化物理变化水溶液或

熔融状态下

晶体状态3.金属的性质一、金属晶体d.导热性从一点加热自由电子与金属原子高速碰撞能量被传导加热点低温区高温区3.金属的性质e.光泽性金属晶体对辐射具有良好的反射性能，金属中自由电子可以吸收波长极广的光，并重新反射出来。

金属晶体不透明且有金属光泽思考：金属晶体与金属粉末的光泽为何不同？金属晶体中金属离子以最紧密堆积状态排列；在粉末状态时，金属的晶面取向杂乱，排列不规则，吸收可见光后辐射不出去。所以金属粉末大多为暗灰色或黑色(铝粉为银白色，俗称“银粉”)。因而整块金属具有金属光泽而金属粉末常呈暗灰色或黑色。3.金属的性质视野拓展能带理论能带理论（Energybandtheory）是讨论晶体（包括金属、绝缘体和半导体的晶体）中电子的状态及其运动的一种重要的近似理论。能带理论就是认为晶体中的电子是在整个晶体内运动的共有化电子，并且共有化电子是在晶体周期性的势场中运动。一、金属晶体4.合金

金属晶体中，除了纯金属，还有大量的合金。合金的组成和结构非常复杂多样。大多数合金以一种金属为主要组成，如以铁为主要成分的碳钢、锰钢、不锈钢等，以铜为主要成分的黄铜、青铜、白铜等。当向金属晶体中掺入不同的金属或非金属原子时，就像在滚珠之间掺入了细小而坚硬的砂土或碎石一样，会使这种金属的延展性甚至硬度发生改变。通常，合金比纯金属熔点更__，硬度更__。低大二、离子晶体下列晶体构成微粒有什么共同点？微粒之间存在哪种相同的作用力？

胆矾CuSO4·5H2O重晶石

BaSO4萤石CaF2明矾KAl(SO4)2·12H2O二、离子晶体1.概念由阳离子与阴离子相互作用而形成的晶体，叫离子晶体构成微粒：微粒间相互作用：离子键（阴、阳离子间的静电作用）阴、阳离子离子晶体的判断：固态离子化合物（含活泼金属元素的化合物及铵盐）如何通过实验区分离子化合物和共价化合物？加热至熔融状态，若能导电则为离子化合物。无方向性和饱和性二、离子晶体2.离子晶体的性质思考：NaCl、CsCl的熔、沸点比HCl的明显高很多，结合晶体类型，你能推测其原因吗？HClNaClCsCl熔点/℃–114.18801645沸点/℃–8514131290思路：先判断晶体类型→微粒间作用力类型→破坏微粒间作用力需要能量大小→熔沸点高低离子键强度较大，破坏它需要较多的能量NaCl和CsCl的晶体硬度较大，难以压缩，熔点和沸点较高离子键越强，破坏它需要的能量越多，熔点越高思考与讨论（课本88页）

我们知道，金属的熔点差异很大，如钨的熔点为3410℃。而常温下，汞却是液体。离子晶体的熔点是不是也差异很大呢？请从理化手册或互联网查找下列离子晶体的熔点数据，得出结论。化合物熔点/℃化合物熔点/℃CaO2613Na2SO4884KCl770Ca2SiO42130NH4NO3169.6Na3PO4340BaSO41580CH3COOCs194LiPF6200分解温度NaNO2270MgO2852℃结论：离子晶体的熔点差距也较大离子半径越小，离子所带电荷越多，离子键越强，破坏它需要的能量越多，熔点越高。二、离子晶体3.典型离子晶体的结构分析NaCl晶胞

Na+

Cl-Na+数:Cl－数：每个Na+直接相邻的Cl－为____个

（直接相邻的Na+为____个）；每个Cl－直接相邻的Na+为____个（直接相邻的Cl－为____个）。44612612化学式：NaCl二、离子晶体CsCl晶胞Cs+数:Cl－数：每个Cs+直接相邻的Cl－为____个

（直接相邻的Cs+为____个）；每个Cl－直接相邻的Cs+为____个（直接相邻的Cl－为____个）。118686化学式：CsCl3.典型离子晶体的结构分析二、离子晶体3.典型离子晶体的结构分析CaCO3(NH4)2SO4CuSO4·5H2OCu(NH3)4SO4·H2O实际上，大量离子晶体的阴离子或阳离子不是单原子离子，有的还存在电中性分子(如H2O、NH3等)。例如，思考：离子晶体中微粒间的作用力是否只有离子键？离子晶体阴、阳离子(单原子离子或多原子离子)电中性分子构成微粒离子键共价键氢键范德华力作用力二、离子晶体3.典型离子晶体的结构分析CuSO4·5H2O离子晶体中还存在共价键、氢键等。(注:晶体中也存在范德华力，只是当能量份额很低时不提及。)然而，贯穿整个晶体的主要作用力仍是阴、阳离子之间的作用力。二、离子晶体离子液体（课本88-89页）特点：离子液体难挥发用途：可用作溶剂、催化剂。概念：室温或高于室温呈液态的离子化合物发现：引入有机基团可降低离子化合物的熔点分子晶体共价晶体金属晶体离子晶体构成微粒分子