寒假预习：金属晶体和离子晶体（学生版）-2025年高二化学寒假专项提升（人教版）

第06讲金属晶体和离子晶体

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模块一思维导图串知识1.能借助金属晶体和离子晶体等模型认识晶体的结构特

模块二基础知识全梳理(吃透教材)点，说明晶体中的微粒及其微粒间的相互作用。

模块三核心考点精准练2.知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普

模块四小试牛刀过关测遍存在的。

3.能结合金属晶体和离子晶体的实例描述晶体中微粒排

列的周期性规律。

模块一思维导图串知识

模块二基础知识全梳理

皿，【学习新知】

知识点一金属键和金属晶体

i.金属键

(1)定义：和之间存在的强烈的相互作用称为金属犍。

(2)本质：金属原子脱落下来的形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把所有

的维系在一起。这一理论称为“电子气理论

(3)成键粒子：和o

(4)存在：金属单质或合金。

(5)金属键的强弱和对金属性质的影响

①金属键的强弱主要取决于金属元素的原子半径和价电子数，原子半径越小，价电子数越多，金属键

;反之，金属键。

②金属键越强，金属的熔、沸点,硬度。

2.金属晶体

(1)概念：金属阳离子与自由电子(“电子气”)之间通过_________形成的晶体叫做金属晶体。

(2)通性：金属晶体有优良的性、性和性。

(3)用“电子气理论”解释金属的性质

①延展性：当金属收到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，但金属原子的排列方式不变,

金属晶体中的化学键没有被破坏，所以金属有良好的延展性。

②导电性；在外加电场的作用下，金属晶体中的电子气做定向移动形成电流，呈现良好的导电性。

③导热性：电子气中自由电子在运动时会与金属离子不断发生碰撞，从而引起两者的能量交换。

(4)金属晶体中，除了纯金属，还有大量的合金。

(5)金属晶体有导电性，但能导电的晶体不一定是金属。

知识点二离子晶体

定义:

由和相互作用而形成的晶体。

2.结构特点

(1)构成微粒:和

(2)微粒间的作用力：_

3.常见离子晶体的结构类型

晶体CsCl

晶胞

NaCl晶体CsCl晶体

1个Na,周围距离相等且最近的有1个Cs+周围距离相等且最近的C1

结构特点个；I个C「周围距离相等且最近的Na'有有一个；1个C「周围距离相等且

个最近的Cs+有个

4.离子晶体的性质

熔点硬度导电性

较大不导电，但在____________或_____________时导电

【交流讨论】

以下是八种物质的熔点:

序号①②③④⑤⑥⑦⑧

物质NaFNaClNaBrNaiMgOCaOSrOBaO

熔点/℃9938017476612852261424301918

(1)①〜④、⑤〜⑧中物质的熔点为什么会逐渐降低?

(2)⑤〜⑧中物质的熔点远高于①〜④中物质的原因是什么？

【特别提示】

(1)离子晶体中不一定都含有金属元素，如NH4CI是离子晶体。

(2)离子晶体中除离子键外不•定不含其他化学键，如NaOH晶体中还含有极性共价键，NazO?晶体中

还含有非极性共价键。

(3)由金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体，如AlCb是由金属元素A1和非金属元素C1

组成的分子晶体。

(4)含有金属离子的晶体不一定是离子晶体，如金属晶体中含有金属阳离子。

知识点三过渡晶体和混合晶体

1.过渡晶体

(1)四种典型晶体是指晶体、晶体、晶体和晶体。

(2)过渡晶体：介于典型晶体之间的晶体。

2.混合型晶体(石墨晶体)

(1)晶体模型

(2)结构特点

①同层内，碳原子采用杂化，以相结合形成结构。所有碳原子

的p轨道相互平行且相互重叠，使p轨道中电子可在整个平面中运动。

②层与层之间以相结合。

(3)晶体类型

石墨晶体中，既有,又有,属于。

»模块三核心考点精准练

令核心考点一：金属键和金属晶体

【例1】如图是金属晶体内部的电子气理论示意图。电子气理论可以用来解释金属的性质，其中正确的

是()

、一

A.金属能导电是因为金属阳离子在外加电场作用卜.定向移动

B.金属能导热是因为自由电子在热的作用下相互碰撞，从而发生热的传导

C.金属具有延展性是因为在外力的作用下，金属中各原子层间会出现相对滑动，但自由电子可以起到

润滑剂的作用，使金属不会断裂

D.合金与纯金属相比，由于增加了不同的金属或非金属，使电子数目增多，所以合金的延展性比纯金

属强，硬度比纯金属小

【归纳小结】

1.金属键

(1)金属键的特征

B.晶体中，阴离子与阳离子个数之比为1：1

C.该离子晶体化学式为A2O2

D.晶体中，0价氧原子与一2价氧原子的数目比为3：1

【归纳小结】常见离子晶体的晶胞结构

晶体晶胞晶胞详解

①在NaQ晶体中，Na+的配位数为6,0一的配位数为6

②与Na'（。一）等距离且最近的Na'（C「）有12个

NaCl

③每个晶胞中有4个Na+和4个CF

④每个C「周围的Na卡构成正八面体形结构

①在CsCl晶体中，Cs+的配位数为8,C厂的配位数为8

CsCl②每个Cs+与6个Cs+等距离且最近，每个Cs+与8个

等距离且最近

【变式训练1】下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是（）

A.离子键:NaF>NaCl>NaBr

B.硬度：MgO>CaO>BaO

C.熔点：NaF>MgF2>AlF3

D.1个阴离子周围等距离且最近的阳离子数：CsCl>NaCI>CaF2

【变式训练2】有关晶体的结构如图所示，下列说法中正确的是（）

A.在NaCl晶体中，距Na+最近的C的有8个

B.在CaF?晶体中，每个晶胞平均占有6个Ca?+

C.在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键的个数比为1：2

D.该气态团簇分子的分子式为EF或FE

核心考点三：过渡晶体和混合晶体

【例3】下列说法错误的是（）

A.Na?O中离子键的百分数为62%,则Na?O不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价晶体之间的过渡

晶体

B.Na?O通常当作离子晶体来处理，因为Na?。是偏向离子晶体的过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离

子晶体接近

C.AI2O3是偏向离子晶体的过渡晶体，当作离子晶体来处理；Si02是偏向共价晶体的过渡晶体，当作

共价晶体来处理

D.分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型

【归纳小结】石墨晶体的结构

(I)结构特点一层状结构

①同层内碳原子采取Sp?杂化，以共价键键)结合，形成平面六元并环结构。

②层与层之间靠范德华力维系。

③石墨的二维平面结构内，每个碳原子的配位数为3,有一个未参与杂化的2P电子，它的原子轨道垂

直于碳原子平面。

(2)晶体类型：石墨晶体中，既有共价键，又有金属键和范德华力，属于混合型晶体。

(3)性质：熔点很高、质软、易导电等。

(4)石墨的典型物理性质是导电性、润滑性和高熔、沸点，其熔点比金刚石的还高。

(5)石墨晶体中C原子数与C-C数之比为2：3,即12g石墨晶体中含1.5必个C-C共价键。

【变式训练】航天飞机表层的防热瓦曾成为航天飞机能否安全着陆的制约因素，防热瓦是以石墨材料为

主要成分的十分疏松的泡沫陶瓷。下列有关说法合理的是()

A.石墨成为该泡沫陶瓷主要成分的主要原因是石墨是共价晶体

B.石墨成为该泡沫陶瓷主要成分的主要原因是石墨熔点很高

C.石墨中碳碳键之间的夹角是109。28'

D.C”也可代替石墨用作航天飞机表层的防热瓦材料

小核心考点四：四种典型晶体比较

【例4】(DMgCb在工业上应用广泛,可由MgO制备。

①MgO的熔点比BaO的熔点(填“高”或"低

②SiO2的晶体类型为。

⑵对于钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(SiX。下列叙述正确的是(填字母)。

A.SiX4难水解B.SiX4是共价化合物

C.NaX都易水解D.NaX的熔点一般高于SiX4

【归纳小结】

1.四种晶体类型的比较

比较、分子晶体共价晶体金属晶体离子晶体

金属阳离子和自由电

构成粒子分子原子阴、阳离子

子

粒子间的相互分子间作用

共价键金属键离子键

作用力))

硬度较小很大有的很大，有的很小较大

熔、沸点较低很高有的很高，有的很低较高

大多易溶于水

溶解性相似相溶难溶于任何溶剂常见溶剂难溶

等极性溶剂

一般不导电，晶体不导电，

一般不具有导电

导电、传热性溶于水后有电和热的良导体水溶液或熔融

性

的导电态导电

2.晶体熔、沸点高低的比较方法

（I）不同类型晶体的熔、沸点

不同类型的晶体的熔、沸点高低，取决于组成晶体的微粒间的作用力大小，粒子间的作用力越大，晶体

的熔、沸点越高；粒子间的作用力越小，晶体的熔、沸点越低。

一般共价晶体的熔、沸点最高，分子晶体的熔、沸点最低。离子晶体和金属晶体要根据物质构成粒子间

的作用力大小判断，但一般介于上述两者之间。如SiO2>NaCl>干冰。

有的离子晶体熔点很高，如MgO。

有的金属晶体的熔点很高，如W、Cr等，有的金属晶体的熔点很低，如汞、Na、K等。

（2）同类晶体的熔沸点比较方法

①离子晶体：

一般地，化学组成、结构相似的晶体，离子所带电荷越多、半径越小，离子键越强，熔、沸点越高。如

KF>KC1>K1：CaCl2>KClo

②共价晶体：

共价晶体结构相似时，原子斗径越小，键长越短，键能越大，熔、沸点越高。如金刚石〉碳化硅〉晶体

硅。

③金属晶体：

金属晶体的核电荷数越多，原子半径越小，价电子数越多，则金属键越强，熔、沸点越高。如Al>Mg>Na>K。

一般合金的熔、沸点比其各成分金属的熔、沸点低。

④分子晶体：

a.分子晶体的熔沸点高、低由分子间作用力（氢键、范德华力）的强弱决定。比较分子晶体的熔、沸点，

要先看是否有氢键形成，若形成分子间氢键，熔、沸点升高，若形成分子内氢键，则熔、沸点降低。

b.对于分子晶体，组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力越大，晶体的熔、沸点

越局。$11Cl4>CBr4>CC14>CF4o

c.组成相似且相对分子质量相近的物质，分子的电荷分布逑不均匀，范德华力越大，其熔、沸点就越

高，如熔、沸点：CO>N2O

d.在同分异构体中，一般来说，支链越多，熔、沸点就越低，如沸点：正戊烷〉异戊烷>新戊烷。

【变式训练1】下表给出几种化合物的熔点和沸点：

物质

NaClMgCl2A1C13CCI4

熔点/℃801714190-22.9

沸点/℃1465141217876.8

关于表中4种化合物有下列说法，其中正确的是（）

①A1CL在加热时可升华

②C04属于分子晶体

③1500C时NaCl可形成气体分子

④AlCb是典型的离子晶体

A.①②④B.③④C.①®@D.①②®④

【变式训练2】下列物质的熔、沸点高低顺序中，正确的是（）

A.金刚石>晶体硅〉二氧化硅〉碳化硅

C（）011

B.IIO-）011>11（

C.MgO>H2O>O2>Br2

D.金刚石,生铁〉纯铁〉钠

3模块四小试牛刀过关测-----------------

【基础练】

1.金属晶体的形成是因为晶体中存在（）。

A.金属离子间的相互作用B.金属原子间的用互作用

C.金属离子与自由电子间的相互作用D.自由电子间的相互作用

2.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作用较弱

B.金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动

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

3.关于晶体的下列说法中，正确的是（）。

A.共价晶体中可能含有离子键

B.离子晶体中可能含有共价键

C.离子晶体中只含有离子键，不含有共价键

D.任何晶体中，若含有阳离子就一定有阴离子

4.下列物质中，含有极性共价键的离子晶体是（）。

5.下列各物质的晶体中，晶体类型相同的是（）。

6.下列性质中，能充分说明某晶体是离子晶体的是（）

A.具有较高的熔点B.固态不导电，水溶液能导电

C.可溶于水D.固态不导电，溶融状态能导电

7.如图所示，在氯化钠晶胞中，与每个Na'等距离且最近的几个。所围成的空间结构为（）

Na4

（串I

辰容毋

A.正八面体B.十二面体C.正六面体D.正四面体

8.下列各组中的固态物质熔化（或升华）时，克服的微粒间相互作用力属于同种类型的是（）

A.碘和碘化钠B.金刚石和重晶石

C.冰醋酸和硬脂酸甘油酯D.干冰和二氧化硅

9.下列说法中正确的是（）

A.Co汽化和h升华克服的作用力相同

B.甲酸甲酯和乙酸的分子式相同，它们的熔点相近

C.NaQ和H。溶于水时，破坏的化学键都是离子键

D.常温下TiCL是无色透明液体，熔点23.2C,沸点136.2C,所以TiCL属于离子晶体

10.表是第一.・周期部分元素氧化物和氟化物的熔点和摩氏硬度：

化合物NaFMgF?MgOSiF4SiO2

熔点/K1266153431251831983

摩氏硬度3.26.06.57

（1）两种氧化物MgO和SQ的晶体类型分别是、o

（2）表格中几种氟化物熔点差异的主要原因是

（3）ImolSiO?中含有molSi・O键，Si和O原子配位数之比为<,

（4）NaF、MgF?、MgO、SiF4.SiO?中化学键能够代表分子