高二冲刺巩固--高二化学金属晶体和离子晶体第一课时金属晶体

认识晶体金属晶体与离子晶体（基础）编稿：房鑫审稿：张灿丽【学习目标】1、从晶体的一般性认识出发，了解晶体与非晶体的本质区别。

2、从组成微粒和微粒间相互作用的不同，认识金属晶体和离子晶体的结构及其性质特点。

3、能列举金属晶体的基本规程模型——简单立方堆积、钾型、镁型和铜型。

4、能根据离子晶体的结构特征解释其物理性质；了解离子晶体的特征；了解晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。

【要点梳理】要点一、晶体的特性、分类1．晶体的概念人们把内部微粒（原子、离子或分子）在空间按一定规律做_______ _构成的固体物质称为晶体。

2．晶体的特征（1）晶体具有____ ____、各向异性、特定的对称性三个重要特征。

（2）晶体的自范性是指晶体能够自发地呈现________的________的多面体外形。

晶体的各向异性是指晶体在不同的方向上表现出不同的________性质。

晶体的对称性指晶体的外形呈现轴对称性或面对称性。

3．晶体的分类根据晶体内部微粒的种类和微粒间相互作用的不同，可以将晶体分为______ __、___ _____、____ ____和________。

对于常见的晶体，例如：氯化钠是Na+与Cl－通过_____ ___键形成的晶体，称为离子晶体；金属铜是以________键为基本作用所形成的晶体，称为金属晶体；金刚石是碳原子间完全通过_______键形成的晶体，称为原子晶体；冰是水分子间通过______ __形成的晶体，称为分子晶体。

要点诠释：四种晶体的比较答案：1．周期性重复排列2．（1）自范性（2）封闭规则物理3．离子晶体金属晶体原子晶体分子晶体离子金属共价分子间作用力要点二、晶体结构的堆积模型晶胞1．晶体结构的堆积模型（1）X射线衍射实验测定的结果表明，组成晶体的金属原子，离子或分子在没有其他因素（如氢键）影响时，在空间的排列大都服从_______ _原理，这是因为在金属晶体、离子晶体和分子晶体的结构中，金属键、离子键和分子间作用力均没有________，以紧密堆积的方式________体系的能量，使晶体变的比较________。

高二化学晶体结构知识点化学是一门研究物质组成、性质、变化以及相互关系的科学。

而晶体结构是化学中一个非常重要的知识点，它对于理解物质的性质和化学反应有着重要的影响。

本文将为你介绍高二化学晶体结构的相关知识点，以帮助你更好地理解和应用这一领域。

晶体结构是指物质中原子、离子或分子排列的有序性，它决定了物质的宏观性质。

晶体结构是由周期性重复的结构单元组成，因此我们可以通过研究晶体的结构单元来揭示晶体的性质。

1. 晶体结构的分类根据结构单元的类型，晶体结构可以分为离子晶体、共价晶体、金属晶体和分子晶体四种类型。

离子晶体是由阳离子和阴离子通过离子键相互结合而成。

它们具有高熔点、良好的导电性和脆性等特点。

典型的离子晶体有氯化钠（NaCl）、氯化铜（CuCl2）等。

共价晶体是由共价键连接的原子或分子组成。

它们通常具有较高的硬度和熔点，同时也是电绝缘体。

典型的共价晶体有金刚石（C）、二氧化硅（SiO2）等。

金属晶体是由金属原子通过金属键相互结合而成。

它们具有良好的导电性、延展性和塑性，同时也是良好的热导体。

典型的金属晶体有铁、铜等。

分子晶体是由分子通过分子间力相互结合而成。

它们通常具有较低的熔点和软化点，同时也是电绝缘体。

典型的分子晶体有水（H2O）、乙醇（C2H5OH）等。

2. 晶体的晶体格晶体格是描述晶体结构的平面和方向的基本参数。

晶体格可以用来描述晶体的对称性和晶胞的构造。

晶体格有两种常见的描述方式：直角坐标和分数坐标。

直角坐标用来描述晶体中原子、离子或分子的具体位置，分数坐标则用来表示晶体格中原子、离子或分子在晶胞内的相对位置。

晶胞是晶体中最小的重复单元，通过平移晶胞可以得到整个晶体的结构。

晶胞可以分为简单晶胞和复杂晶胞。

简单晶胞是指晶胞内只有一个结构单元，如体心立方晶胞、面心立方晶胞等。

而复杂晶胞则是指晶胞内存在多个结构单元。

3. 点阵和晶面点阵描述了晶体中结构单元排列的周期性，可以用来表示晶体的对称性。

高二化学下册《离子晶体》知识点归纳
在学习新知识的同时，既要及时跟上老师步伐，也要及时复习巩固，知识点要及时总结，这是做其他练习必备的前提，下面为大家总结了离子晶体知识点归纳，仔细阅读哦。

1.什么是分子晶体、原子晶体和金属晶体?
2.下列物质的固体中哪些是分子晶体?哪些是原子晶体?哪
些是金属晶体?
干冰? 金刚石?? 冰?? 铜?? 水晶? 碳化硅?? NaCl?? CsCl 讲述：显然，氯化钠、氯化铯固体的构成微粒不是前面所讲的分子、原子，离子之间的作用力也不一样，这就是我们今天要学习的一种新的晶体类型。

一、离子晶体
1.离子晶体定义：由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体
活???? 动1：展示氯化钠、氯化铯晶体结构，思考这两种晶体的构成微粒、离子之间的作用力是什么?
归纳小结:
(1)离子晶体定义：由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体
(2)离子晶体的构成微粒是离子，离子间的作用力为离子键。

2.离子晶体的类别
活???? 动2：思考我们学过的物质中哪些类型的物质是离子
晶体?
归????? 纳：强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐
有了上文为大家总结的离子晶体知识点归纳，大家及时提前复习，在考试中一定能取得好成绩。

《金属晶体与离子晶体》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解金属晶体和离子晶体的基本观点。

2. 掌握金属键和离子键的形成原理。

3. 能够区分金属晶体和离子晶体，并能够应用所学知识诠释生活中的实例。

二、教学重难点1. 金属键和离子键的形成。

2. 离子晶体的结构和性质。

3. 金属晶体的电子结构和物理性质。

三、教学准备1. 准备PPT课件，包括图片、图表和相关案例。

2. 准备金属晶体和离子晶体的实物样品，如水晶、金属钠等。

3. 准备实验器械，如试管、烧杯等，用于演示金属晶体的导电性实验。

4. 准备一些习题，用于教室练习和测试。

四、教学过程：（一）导入新课1. 回顾金属钠、镁、铝等金属的物理性质，如颜色、状态、光泽、密度等。

2. 引出金属的分类问题，强调金属晶体与离子晶体在结构上的差别。

（二）讲授新课1. 金属晶体的结构（1）介绍金属键观点，强调金属阳离子与自由电子之间的强烈互相作用。

（2）展示不同金属晶体的结构模型，让学生观察并分析其特点。

（3）通过实验展示金属晶体的导电、导热、延展性等性质。

2. 离子晶体的结构（1）介绍离子键观点，强调阴阳离子之间的强烈互相作用。

（2）展示不同离子晶体的结构模型，让学生观察并分析其特点。

（3）通过实验展示离子晶体的一些性质，如硬度、脆性等。

3. 金属晶体与离子晶体的比较（1）比较金属键与离子键的异同点。

（2）分析金属晶体与离子晶体在物理性质上的差别。

4. 离子晶体性质实验（1）展示钠、镁、铝等金属阳离子的水解过程，说明由此引起的化学性质特点。

（2）演示不同类型离子晶体的熔点、沸点等物理性质的比较实验，帮助学生理解晶体类型对物质性质的影响。

（三）小组讨论组织学生分组讨论以下问题：1. 金属晶体与离子晶体在结构上的主要区别是什么？2. 影响金属晶体与离子晶体物理性质的主要因素是什么？3. 如何根据晶体的结构预计物质的性质？（四）教室小结1. 总结金属晶体与离子晶体的结构特点。

第21讲 高二化学学科素养能力竞赛专题训练—金属晶体与离子晶体【题型目录】 模块一：易错试题精选 模块二：培优试题精选 模块三：全国名校竞赛试题精选 【典例例题】 模块一：易错试题精选1．有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是A ．在NaCl 晶体中，距Na +最近且相等的Cl -有6个B ．在2CaF 晶体中，每个晶胞平均占有4个2Ca +C ．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数之比为1：2D ．2CaF 晶体在熔融状态下不导电 2．下列有关离子晶体的说法正确的是A ．离子晶体中一定含有金属元素，含有金属元素的化合物一定是离子晶体B ．离子键只存在于离子晶体中，离子晶体中一定含有离子键C ．离子晶体中不可能含有共价键D ．离子晶体受热熔化破坏化学键，吸收热量，属于化学变化 3．下列有关晶体的说法正确的有①石英和金刚石都是共价晶体，最小环上都有6个原子 ①在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子 ①金刚石、金刚砂、冰的熔点依次降低①石墨晶体中碳原子数和C -C 键个数之比为1①2①23Al O 晶体中离子键成分百分数较小，所以可以当作共价晶体处理 ①石墨晶体中只有σ键A ．1个B ．2个C ．3个D ．4个4．2KO 的晶体结构与NaCl 相似，2KO 可以看作是+Na 的位置用+K 代替，Cl -的位置用-2O 代替（如图），晶体中含有的哑铃形-2O 使晶胞沿一个方向拉长。

设A N 为阿伏加德罗常数的值，下列对于2KO 晶体的描述正确的是A ．一个2KO 晶胞的质量为284gB ．2KO 的熔点比2RbO 的熔点低C ．一个晶胞中含有12个-2OD ．与+K 距离最近且相等的-2O 共有4个5．有关晶体的结构如下图所示，下列说法不正确的是A ．在NaCl 晶体中，与Na +等距离且最近的Cl -形成正八面体B ．在2CaF 晶体中，每个晶胞平均占有4个2Ca +C ．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数之比为1①2D ．由E 原子和F 原子构成的气态团簇分子的分子式为EF 或FE 6．下列说法错误的是A ．原子晶体中只存在非极性共价键B ．分子晶体的状态变化，只需克服分子间作用力C ．金属晶体通常具有导电、导热和良好的延展性D ．离子晶体在熔化状态下能导电7．已知某离子晶体晶胞如图所示。

金属晶体与离子晶体第1课时◆教学目标1.知道金属晶体的结构特点。

2.能借助金属晶体模型说明金属晶体中的粒子及其粒子间的相互作用，能从微观的视角来解释金属晶体的导电性、导热性、延展性等宏观性质。

◆教学重难点金属晶体的结构特点与性质之间的关系，运用电子气理论解释金属性质。

◆教学过程一、新课导入回忆所学知识，列举金属的通性有哪些？物理性质：（1）常温下除汞外，均为有金属光泽的固体（2）良好的导电性、导热性（3）良好的延展性，容易发生形变化学性质：容易失电子，变为金属阳离子，具有一定的还原性二、讲授新课一、金属键与金属晶体1. 金属晶体金属原子通过金属键形成的晶体称为金属晶体。

金属元素电负性较小，电离能也较小，金属原子的（部分）价层电子容易脱离原子核的束缚，在晶体中由各个正离子形成的总势场中比较自由地大范围运动，形成“自由电子”（也称为电子气），这些电子被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起。

这便是金属键的本质。

2. 金属键的特点“自由电子”为整个金属所共有，电子与离子的作用形式是电荷吸引，不受方向与距离的影响，导致金属键没有饱和性和方向性。

将同种金属原子看作是半径相等的球，则金属晶体的结构就好像一层一层紧密堆积的球，每一个金属原子的周围有较多的相同原子围绕着。

X 射线衍射实验充分验证了这些事实。

3. 金属等径球堆积模型等径球的堆积模型在宏观世界中就像一些近似圆球的水果的密堆积。

4. 常见的金属晶体的结构Ca、Cu等金属晶体的晶胞具有相似性，都为立方体；除顶点各有一个微粒外，在每个面的中心还各有一个微粒。

Li、Na等金属晶体的晶胞也是立方体，但这种晶胞除了其顶点处各有一个微粒外，在中心还有一个微粒。

Mg、Zn等金属晶体则不同，其晶胞并非立方体或者长方体，底面中棱的夹角不是直角。

【提问】（1）结合上图中辅助线的提示，计算晶胞中含有的原子数，在三种晶胞中，每个原子距离最近且相等的原子数是多少？【讲解】第一种晶胞每个晶胞中含有的原子数= 8 ×1/8 + 6 × 1/2 = 4 个；以顶点的原子为例，距离最近且相等的原子是面心上的原子，一共有三组互相垂直的面，每组面有4个这样的原子，因此每个原子距离最近且相等的原子数是12。

第三章 晶体结构与性质第一节 晶体的常识一、基础练1．有一种蓝色晶体，化学式可表示为()x y 6M Fe CN ⎡⎤⎣⎦，经X 射线衍射实验发现，它的结构特征是3+Fe 和2+Fe 分别占据立方体互不相邻的顶点，而CN -位于立方体的棱上。

其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。

下列说法正确的是( )A ．该晶体的化学式为()226M Fe CN ⎡⎤⎣⎦B ．该晶体属于离子晶体，M 呈+1价C ．该晶体属于离子晶体，M 呈+2价D ．晶体中与每个3+Fe 距离最近且相等的CN 有3个【答案】B【详解】A ．由题图可得出，晶体中阴离子的最小结构单元中2Fe +及Fe 3+个数均为11482⨯=，CN -的个数为11234⨯=，因此阴离子的化学式为()26Fe CN -⎡⎤⎣⎦，则该晶体的化学式为()26M Fe CN ⎡⎤⎣⎦，A 项错误； B ．由阴、阳离子形成的晶体为离子晶体，M 的化合价为+1，B 项正确；C ．M 的化合价为+1，C 项错误；D ．由题图可看出与每个3+Fe 距离最近且相等的CN -有6个，D 项错误；故选：B 。

2．如图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式，其对应的化学式是XY 的是(图中：o-X ， -Y)( )A ．B ．C ．D ．【答案】A【详解】[根据顶点、棱上、面上、体心和其他处于立方体内部的原子对晶胞的贡献分别为111842、、、1，求出X 、Y 的数目之比，其化学式分别为XY 、X 3Y 、XY 4、XY 4；故选：A 。

3．下图为高温超导领域里的一种化合物(钙钛矿)结构中的最小重复单元。

该化合物中，每个钛离子周围与它最接近且距离相等的钛离子有a 个，元素氧、钛、钙的原子个数比为b 。

则a 、b 是( )A ．6，3∶1∶1B ．24，10∶8∶1C ．12，5∶4∶1D ．3，3∶2∶1【答案】A【详解】 由晶胞结构可知，晶胞顶点上相邻的钛离子相距最近，则钛离子周围与它接近且距离相等的钛离子有6个，a=6；晶胞中位于顶点的钛原子个数为8×18=1，位于棱上的氧原子个数为12×14=3，位于体内的钙原子的个数为1，则氧、钛、钙的原子个数比为 3：1：1，故选A 。

2022学年下学期高二暑假新教材巩固练习题及答案11晶体结构与性质例1．砷化镓是一种重要的半导体材料，熔点为1238℃。

它在600℃以下能在空气中稳定存在，并且不被非氧化性的酸侵蚀。

砷化镓的晶胞结构如图所示。

下列说法正确的是A．砷化镓是一种分子晶体B．砷元素在周期表位置是第四周期第VB族C．晶胞中Ga原子与As原子的数目之比为4∶1D．晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间构型为正四面体例2．下列有关晶体的说法中正确的是A．共价晶体、离子晶体、金属晶体、分子晶体中都一定存在化学键H O>H S；锂＜钠＜钾＜铷＜铯B．熔点：MgO>NaCl；22C．金刚石的硬度大于晶体硅的硬度，其熔点也高于晶体硅的熔点D．晶体中有阴离子，必有阳离子；则晶体中有阳离子，必有阴离子1．K3[Fe(CN)6]俗称赤血盐、赤血盐钾，化学上常用于检验亚铁离子。

下列关于K3[Fe(CN)6]的说法错误的是A．该化合物中的Fe为+3价B．铁离子提供空轨道C．配体是CN-，配位数为6D．1 mol K3[Fe(CN)6]中含有的σ键数目为6N A2．下列各物质的晶体中，晶体类型相同的是A．NaCl和HCl B．晶体硅和灰锡C．CS2和MgSO4D．金刚石和石墨3．下列关于晶体的分类正确的是A．A B．B C．C D．D4．冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞（晶胞结构如图所示）类似。

下列有关冰晶胞的说法合理的是A．冰晶胞内水分子间以共价键相结合B．晶体冰与金刚石晶体硬度都很大C．冰分子间的氢健具有方向性和饱和性，也是一种σ键D．氢键的存在导致冰晶胞与金刚石晶胞微粒的排列方式类似5．下列说法不正确．．．的是A．利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析B．焰色试验是与电子跃迁有关的物理现象C．用X射线衍射摄取石英玻璃和水晶的粉末得到的图谱是相同的D．等离子体和离子液体都具有良好的导电性6．下列关于共价晶体、分子晶体的叙述中，正确的是A．金刚石为网状结构，碳原子与周围4个碳原子形成正四面体结构B．晶体中分子间作用力越大，分子越稳定C．HI的相对分子质量大于HF，所以HI的沸点高于HFD．在SiO2晶体中，1个硅原子和2个氧原子形成2个共价键7．三氯化氮（NCl3）常温下是一种淡黄色的液体，其分子结构呈三角锥形。

物质结构与性质金属晶体与离子晶体一、金属共同的物理性质容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等二、金属的结构1.“电子气理论”(自由电子理论)金属原子脱落来的价电子形成遍布整个晶体的“电子气”,被所有原子所共用，从而把所有的原子维系在一起。

2.金属键:这种金属原子间由于电子气产生的作用(在金属晶体中，金属阳离子和自由电子之间的较强的相互作用)。

3、金属晶体：通过金属键作用形成的单质晶体金属键强弱判断:阳离子所带电荷多、半径小－金属键强，熔沸点高。

三、金属晶体的结构与金属性质的内在联系金属为什么易导电？在金属晶体中，存在着许多自由电子，这些自由电子的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下自由电子就会发生定向运动，因而形成电流，所以金属容易导电。

金属为什么易导热？金属容易导热，是由于自由电子运动时与金属离子碰撞把能量从温度高的部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。

金属为什么具有较好的延展性？金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作用没有方向性，各原子层之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。

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 .金属原子间的相互作用C.金属离子与自由电子间的相互作用D.金属原子与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、下列叙述正确的是A.任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子B .原子晶体中只含有共价键C.离子晶体中只含有离子键，不含有共价键D .分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其他化学键4、为什么碱金属单质的熔沸点从上到下逐渐降低，而卤素单质的熔沸点从上到下却升高？四、金属晶体的密堆积结构1．下列有关金属元素特征的叙述中正确的是A．金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性B．金属元素在化合物中一定显正价C．金属元素在不同化合物中的化合价均不同D．金属单质的熔点总是高于分子晶体2．关于ⅠA族和ⅡA族元素的下列说法中正确的是A．同一周期中，ⅠA族单质的熔点比ⅡA族的高B．浓度都是0.01mol·L－1时，氢氧化钾溶液的pH比氢氧化钡的小C．氧化钠的熔点比氧化镁的高D．加热时碳酸钠比碳酸镁易分解关于离子晶体1、离子键2、成键的微粒：3、成键的本质：4、成键的条件：5.常见的离子化合物1、活泼的金属元素（IA、IIA）和活泼的非金属元素（VIA、VIIA）形成的化合物。

第一讲 金属晶体与离子晶体一、金属晶体1.定义：金属晶体是指金属原子通过金属键形成的晶体。

2.金属键：金属晶体中金属阳离子和自由电子之间的强烈的相互作用。

金属键的特征：由于自由电子为整个金属所共有，所以金属键没有方向性和饱和性。

金属原子的外层电子数比较少，容易失去电子变成金属离子和电子，金属离子间存在反性电荷的维系――带负电荷的自由移动的电子（运动的电子使体系更稳定），这些电子不是专属于某几个特定的金属离子这就是金属晶体的形成的原因。

例1.金属晶体的形成是因为晶体中存在( C)①金属原子②金属离子③自由电子④阴离子A.只有①B.只有③C.②③D.②④3.金属晶体的结构型式：（1）特点：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。

（2）分类：Ca 、Al 、Cu 、Ag 、Au 等金属晶体属于A 1型最密堆积，Mg 、Zn 等金属晶体属于A 3型最密堆积，A 2型密堆积又称为体心立方密堆积，Li 、Na 、K 、Fe 等金属晶体属于A 2型密堆积。

A 1型配位数为12，A 2型配位数为8，A 3型配位数为 12。

4.金属晶体中的金属键和原子的堆积方式与金属晶体的物理性质的关系（1）金属晶体具有良好的导电性：金属中有自由移动的电子，金属晶体中的自由电子在没有外加电场存在时是自由运动的，当有外加电场存在的情况下，电子发生了定向移动形成了电流，呈现良好的导电性。

（2）金属晶体具有良好的导热性：自由电子在运动时经常与金属离子碰撞，从而引起两者能量的交换。

当金属某一部分受热时，在那个区域里的自由电子能量增加，运动速度加快，于是通过碰撞，自由电子把能量传给金属离子。

金属容易导热就是由于自由电子运动时，把能量从温度高的部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。

（3）金属晶体具有良好的延展性：当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，由于金属离子与自由电子之间的相互作用没有方向性，滑动以后，各层之间仍（4）金属的熔点、硬度等取决于金属晶体内部作用力的强弱。