人教化学选修3第三章第3节 金属晶体导学案无答案
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《选修三第三章第三节金属晶体》导案(第3课时)【课标要求】知识与技能要求:复习本节知识【主干知识再现】一、关于金属键1.几种键的比较(1)延展性:当金属受到外力作用时,晶体中各原子层就会发生相对滑动,但不会改变原的排列方式,而且弥漫在金属原子间的“电子气”可以起到类似轴承中滚球之间润滑剂的作用,即金属的离子和自由电子之间的较强作用仍然存在,因而金属都有良好的延展性。
(2)导电性:金属内部的原子之间的“电子气”的流动是无方向性的,在外加电场的作用下,电子气在电场中定向移动形成电流。
(3)金属的热导率随温度的升高而降低,是由于电子气中的自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞的缘故。
3.金属导电与电解质溶液导电的比较。
一般地,熔点、硬度等取决于金属晶体内部作用力的强弱。
一般说,金属原子的价电子越多,原子半径越小,金属晶体内部作用力越强,因而晶体熔点越高,硬度越大。
二、关于金属晶体1.金属晶体结构错误!未定义书签。
2.物性质错误!未定义书签。
3.位置与分类错误!未定义书签。
4.金属之最(1)在生活生产中使用最广泛的金属是铁(一般是铁与碳的合金);(2)地壳中含量最多的金属元素是铝(A);(3)自然界中最活泼的金属元素是铯();(4)最稳定的金属单质是金(A);(5)最硬的金属单质是铬(r);(6)熔点最高的金属单质是钨(3 413℃)(W);(7)熔点最低的金属单质是汞(-39℃)(Hg);(8)延展性最好的是金(A);(9)导电性能最好的是银(Ag);(10)密度最大的是锇(2257 g·c-3)(O)。
5三维空间模型常见的三种结构1.只有阳离子而没有阴离子的晶体是( )A.金属晶体 B.原子晶体.离子晶体 D.分子晶体2.下列有关金属晶体的说法中正确的是( )A.常温下都是晶体 B.最外层电子少于3个的都是金属.任何状态下都有延展性 D.都能导电、传热3.下列有关金属晶体的说法中不正确的是( )A.金属晶体是一种“巨分子” B.“电子气”为所有原子所共有.简单立方堆积的空间利用率最低 D.钾型堆积的空间利用率最高4.下列性质不能用金属键论解释的是( )A.导电性 B.导热性.延展性 D.锈蚀性5.金属的下列性质中,与电子气无关的是( )A.密度大小 B.容易导电.延展性好 D.容易导热6.下列有关键、氢键和范德华力的叙述中,不正确的是( )A.金属键是金属离子与“电子气”之间的较强作用,金属键无方向性和饱和性B.共价键是原子之间通过共用电子对形成的键,共价键有方向性和饱和性.范德华力是分子间存在的一种作用力,分子的极性越大,范德华力越大D.氢键不是键,而是分子间的一种作用力,所以氢键只存在于分子与分子之间7.金属晶体堆积密度大,原子配位高,能充分利用空间的原因是( ) A.金属原子的价电子少 B.金属晶体中有自由电子.金属原子的原子半径大 D.金属键没有饱和性和方向性8.石墨晶体中不存在的作用力是( )A.共价键 B.氢键.金属键 D.范德华力9.下列对各组物质性质的比较中,正确的是( )A.熔点:L<N< B.导电性:Ag>>A>F.密度:N>Mg>A D.空间利用率:钾型<镁型<铜型10.金属原子在二维空间里的放置有下图所示的两种方式,下列说法中正确的是( )A.图()为非密置层,配位为6 B.图(b)为密置层,配位为4 .图()在三维空间里堆积可得镁型和铜型 D.图(b)在三维空间里堆积仅得简单立方11.请你运用所的知识判断,下列有关观念的叙述错误的是( )A.几千万年前地球上一条恐龙体内的某个原子可能在你的身体里B.用斧头将木块一劈为二,在这个过程中个别原子恰好分成更小微粒.一定条件下,金属钠可以成为绝缘体 D.一定条件下,水在20℃时能凝固成固体12.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.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13.在核电荷为1~18的元素中,其单质属于金属晶体的有______________________,金属中,密度最小的是______,地壳中含量最多的金属元素是________,熔点最低的是________,既能与酸反应又能与碱反应的是________,单质的还原性最强的是________。
《选修三第三章第三节金属晶体》导学案(第1课时)【课标要求】知识与技能要求:1.知道金属键的涵义2.能用金属键理论解释金属的物理性质【复习思考】大家都知道晶体有固定的几何外形、有确定的熔点,水、干冰等都属于分子晶体,靠范德华力结合在一起,金刚石、金刚砂等都是原子晶体,靠共价键相互结合,那么我们所熟悉的铁、铝等金属是不是晶体呢?它们又是靠什么作用结合在一起的呢?【阅读练习】阅读教材P73 金属键部分内容,完成:一、金属键1.金属晶体定义:由和通过键形成的具有一定几何外形的晶体。
2.构成微粒:和。
3.微粒间的作用力:键。
4.金属的物理通性(用电子气理论解释)“电子气理论”:金属原子脱落下来的形成遍布整块晶体的“”,被所有原子共用,金属键就是将所有原子维系在一起的这种金属脱落价电子后形成的离子与“价电子气”之间的强烈的相互作用。
①导电性:在外加电场作用下定向移动,所以能导电。
比较电解质溶液、金属晶体导电的区别②导热性:与温度升高金属的导热率。
③延展性:相对滑动,金属离子与自由电子仍保持相互作用。
④ 硬度和熔沸点:与金属键的强弱有关。
一般规律:原子半径越小、金属键就越,价电子数(即阳离子的的电荷)越多,金属键就越。
金属键的强弱影响金属晶体的物理性质。
金属键越强,硬度就越,熔沸点就越。
【典例解悟】1.金属的下列性质中和金属晶体无关的是()A.良好的导电性 B.反应中易失电子C.良好的延展性 D.良好的导热性2.下列有关金属元素特征的叙述正确的是()A.金属元素的原子只有还原性,离子只有氧化性B.金属元素在一般化合物中只显正价C.金属元素在不同的化合物中的化合价均不同D.金属元素的单质在常温下均为金属晶体3.要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键。
金属晶体熔、沸点高低和硬度大小一般取决于金属键强弱,而金属键与金属阳离子所带电荷的多少及半径大小有关。
由此判断下列说法正确的是()A.金属镁的熔点大于金属铝B.碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs是逐渐增大的C.金属铝的硬度大于金属钠D.金属镁的硬度小于金属钙【对点练习】1.下列有关金属的叙述正确的是()A.金属元素的原子具有还原性,其离子只有氧化性B.金属元素的化合价一般表现为正价C.熔化状态能导电的物质一定是金属的化合物D.金属元素的单质在常温下均为金属晶体2.金属的下列性质中,与自由电子无关的是()A.密度大小B.易导电C.延展性好D.易导热3.关于晶体的下列说法正确的是()A.在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子B.在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子C.原子晶体的熔点一定比金属晶体的高D.分子晶体的熔点一定比金属晶体的低4.金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式:六方堆积、面心立方堆积和体心立方堆积,下图(a)、(b)、(c)分别代表这三种晶胞的结构,其晶胞内金属原子个数比为()A.3∶2∶1B.11∶8∶4 C.9∶8∶4 D.21∶14∶9【课后作业】1.金属晶体的形成是因为晶体中存在()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.②④2.物质结构理论指出:金属晶体中金属离子与自由电子之间的强烈相互作用,叫金属键。
第三节金属晶体[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析:能辨识常见的金属晶体,能从微观角度分析金属晶体中的构成微粒及微粒间的相互作用。
2.证据推理与模型认知:能利用金属晶体的通性推导晶体类型,从而理解金属晶体中各微粒之间的作用,理解金属晶体的堆积模型,并能用均摊法分析其晶胞结构。
一、金属键和金属晶体1.金属键(1)概念:金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用。
(2)实质:金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气〞,被所有原子所共用,从而把所有的金属原子维系在一起,形成一种“巨分子〞。
(3)特征:金属键没有方向性和饱和性。
2.金属晶体(1)金属晶体通过金属阳离子与自由电子之间的较强作用形成的晶体,叫做金属晶体。
(2)用电子气理论解释金属的性质(1)金属单质和合金都属于金属晶体。
(2)金属晶体中含有金属阳离子,但没有阴离子。
(3)金属导电的微粒是自由电子,电解质溶液导电的微粒是自由移动的阳离子和阴离子;前者导电过程中不生成新物质,为物理变化,后者导电过程中有新物质生成,为化学变化。
因而,二者导电的本质不同。
例1以下关于金属键的表达中,不正确的选项是( )A.金属键是金属阳离子和自由电子这两种带异性电荷的微粒间的强烈相互作用,其实质与离子键类似,也是一种电性作用B.金属键可以看作是许多原子共用许多电子所形成的强烈的相互作用,所以与共价键类似,也有方向性和饱和性C.金属键是带异性电荷的金属阳离子和自由电子间的相互作用,故金属键无饱和性和方向性D.构成金属键的自由电子在整个金属内部的三维空间中做自由运动[考点] 金属键和金属晶体[题点] 金属键的理解答案 B解析从基本构成微粒的性质看,金属键与离子键的实质类似,都属于电性作用,特征都是无方向性和饱和性;自由电子是由金属原子提供的,并且在整个金属内部的三维空间内运动,为整个金属的所有阳离子所共有,从这个角度看,金属键与共价键有类似之处,但两者又有明显的不同,如金属键无方向性和饱和性。
金属晶体【课前准备】金属的共性:。
【活动一】金属晶体中存在的作用力1.金属晶体的构成微粒是:、。
金属晶体:通过与之间的较强作用形成的晶体。
【思考】某晶体含有阳离子是否一定含有阴离子?2. 金属键的定义:。
①、金属键的特征:金属键无方向性和饱和性。
②、金属键的强弱比较:离子所带电荷数越多,金属键越,金属阳离子半径越小,金属键越。
3. 金属键越强,金属的熔点(沸点)越,硬度一般也越。
【回顾】碱金属熔沸点变化规律,并解释其原因。
4.从金属键角度分析金属晶体的共性:(1)延展性:金属键没有方向性,当金属受到外力作用时,晶体中的各原子层发生相对滑动而不会破坏金属键,金属发生形变但不会断裂,故金属晶体具有良好的延展性。
(2)导电性:金属材料有良好的导电性是由于金属晶体中的可以在外加电场作用下发生定向移动。
(3)导热性:金属的导热性是自由电子在运动时与金属离子碰撞而引起能量的交换,从而使能量从温度高的部分传到温度低的部分,使整块金属达到相同的温度。
(4)金属光泽:金属具有金属光泽是因为金属中的自由电子吸收了可见光,又把各种波长的光大部分反射出来,因而金属一般有银白色光泽。
【反馈训练】1.金属键的实质是()A.自由电子与金属阳离子之间的相互作用B.金属原子与金属原子间的相互作用C.金属阳离子与阴离子的吸引力D.自由电子与金属原子之间的相互作用2.下列关于金属键的叙述中,正确的是()A.金属键具有方向性和饱和性B.金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用C.金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子D.金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光3.物质结构理论指出,金属晶体中金属离子与自由电子之间的强烈相互作用,叫金属键。
金属键越强,其金属的硬度越大,熔、沸点越高。
根据研究表明,一般来说,金属原子半径越小,价电子越多,则金属键越强。
由此判断下列说法错误的是()A.镁的硬度大于铝B.镁的熔、沸点高于钙C.镁的硬度大于钾D.钙的熔、沸点高于钾【活动二】金属晶体的原子堆积模型1.金属原子在二维平面中放置的两种方式金属晶体中的原子可看成直径相等的球体。
3-3金属晶体知道金属键的涵义,能川“电子气理论”解释金属的一些物理性质;2、能列举金属晶体的基木堆积模型。
2、金属晶体的4种基木堆积模型。
【学习难点】金属晶体的4种基木堆积模型。
【学习过程】 温习旧知:1、金屈的通性:金屈具有 _________ 、不 _______ 、是 ___________ 、有一定的 ______ 性。
2、 金属Z 最:地壳中含暈最多的金属元素—— ________人体含量最高的金属一 __________H 前世界年产量最高的金属一 __________导电、导热性最好的金属一 _________ 硕度最高的金属一 _________ 熔点最高的金属—— _______ 熔点最低的金属一 _________密度最小的、最轻的金属一 _________ 展性最好的金属—— _______ 延性最好的金属一 _________3、 合金1) __________________________ 概念:把两种或两种以上的 (或 与 )熔合而成的具有金属特性的物质。
2) ______________________________________________________ 性质:合金的熔点一般比成分金属的熔点—,形成合金后硕度 ____________________________ , 学习新知: 一、金属键1、金属键1) ___________ 定义: __ 与 Z 间的强烈的和互作用。
2) 本质:“电子气理论”金属原子脱落下來的 ________ 形成遍布整块晶体的“ ________ ”,被所有原 子共用,从而把所冇的金属原子维系在起。
3) ________________ 成键条件: 或 “ 4) ________________________ 特征: ・ 2、金属晶体1) ______________ 定义:由 _ 和 _________ 通过 形成的具有一定儿何外形的晶体。
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第三章晶体结构与性质第三节金属晶体(第1课时)【课标要求】1.理解金属键的概念和电子气理论2.初步学会用电子气理论解释金属的物理性质【考纲要求】了解金属的性质。
【学习目标叙写】了解金属键会使用电子气理论解释金属的性质.【预习案】一、金属晶体1.定义:在金属单质的晶体中,原子之间以____________相互结合。
2.构成微粒:和。
3.微粒间的作用力:4.金属的物理通性(用电子气理论解释)“电子气理论":金属原子脱落下来的形成遍布整块晶体的“”,被所有原子共用.金属键就是将所有原子维系在一起的这种金属脱落价电子后形成的离子与“价电子气"之间的强烈的相互作用.①导电性:在外加电场的作用下,金属晶体中的__________做____________而形成电流,呈现良好的导电性。
②导热性:是电子气中的____________在热的作用下_______________频繁碰撞的结果。
③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______________,但不会改变原来的______________,而且弥漫在原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间的________的作用,所以金属材料有良好的延展性。
高二化学选修三第三章晶体结构班级姓名第小组小组评价教师评价第三章晶体结构与性质第一节晶体的常识【学习目标】1. 了解晶体的初步知识,知道晶体与非晶体的本质差异。
2. 学会识别晶体与非晶体的结构示意图3. 掌握晶胞的定义以及晶胞中原子个数的计算方法——均摊法。
【基础知识】一.晶体与非晶体1. 晶体与非晶体的本质差异2. 晶体与非晶体的性质差异3. 获得晶体的途径熔融态物质凝固获得晶体的途径气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)溶质从溶液中析出二.晶体结构的基本单元——晶胞1. 晶胞的特点(1)晶胞是描述晶体结构的基本单元习惯采用的晶胞是平行六面体,其三条边的长度不一定相等,也不一定互相垂直。
晶胞的形状和大小由具体晶体的结构所决定。
(2)整个晶体就是晶胞按其周期性在三维空间重复排列而成。
每个晶胞上下左右前后无隙并置地排列着与其一样的无数晶胞,决定了晶胞的8个顶角、平行的面以及平行的棱完全相同。
2. 晶胞中粒子数目的计算——均摊法如某个粒子为n个晶胞所共有,则该粒子有n1属于这个晶胞。
(1)长方体(正方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算。
位于顶角→同为8个晶胞所共有,81粒子属于该晶胞。
位于棱上→同为4个晶胞所共有,41粒子属于该晶胞。
粒子位于面上→同为2个晶胞所共有,21粒子属于该晶胞。
位于内部→整个粒子都属于该晶胞。
(2)非长方体(正方体)晶胞中粒子视具体情况而定,如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形,其顶角(1个碳原子)被三个六边形共有,每个六边形占该粒子的31。
高二化学选修三第三章晶体结构【过关训练】1.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是()A. 晶体一定比非晶体的熔点高B. 晶体有自范性但排列无序C. 非晶体无自范性而且排列无序D. 固体SiO2一定是晶体2.下列叙述中,正确的是()A. 具有规则几何外形的固体一定是晶体B. 晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则的几何外形C. 具有各向异性的固体一定是晶体D. 许多固体粉末用肉眼看不到晶体外形,因此不属于晶体3.下列过程得不到晶体的是 ( )A. 对NaCl饱和溶液降温,所得到的固体B. 气态H2O冷却为液态,然后再冷却成的固态C. 熔融的KNO3冷却后所得的固体D. 将液态的玻璃冷却所得到的固体4. 元素X 位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2。
第三节金属晶体【学习目标】1.知道金属键的涵义2.能用金属键理论解释金属的物理性质3.能列举金属晶体的基本堆积模型4.了解金属晶体性质的一般特点5.理解金属晶体的类型与性质的关系.【课前预习】一、金属键1.本质描述金属键本质的最简单的理论是____________理论。
该理论把金属键描述为金属原子脱落下来的_________形成遍布整块晶体的___________,被所有原子所共有,从而把所有的金属原子维系在一起。
2.金属晶体在金属单质的晶体中,原子之间以____________相互结合. 构成金属晶体的粒子是________和_________。
. 3.“电子气”理论的应用(1)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______________,但不会改变原来的______________,而且弥漫在原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间的___________的作用,所以金属材料有良好的延展性。
(2)导电性:在外加电场的作用下,金属晶体中的__________做____________而形成电流,呈现良好的导电性。
(3)导热性:金属的热导率随温度升高而______,是电子气中的____________在热的作用下_______________频繁碰撞的结果。
金属键的强度差别_________.例如,金属钠的熔点较低,硬度较小,而_____是熔点最高,硬度最大的金属,这是由于_____________________________的缘故. 铝硅合金在凝固时收缩率很小,因而这种合金适合铸造。
在①铝②硅③铝硅合金三种晶体中,它们的熔点从低到高的顺序是_______________。
二、金属晶体的原子堆积模型1..二维空间模型金属原子在二维平面里有两种方式为__________和__________,其配位数分别为______和________. 2..三维空间模型(1)简单立方堆积相邻__________原子的原子核在_______________的堆积,空间利用率太低,只有金属_____采用这种堆积方式,一个晶胞含有_______个原子,配位数是________。
第三节金属晶体一、金属键1、金属键定义:和之间的强烈的相互作用。
2、成键微粒:和。
3、成键本质:4、金属键特征:思考:试分析比较金属键和共价键、离子键的异同相同点:三种化学键都是微粒间的作用。
不同点:二.“电子气理论”及其解释金属的物理通性金属原子脱落下来的形成遍布整块晶体的“”,被所有原子共用,从而把所有的金属原子维系在一起。
(1) 对导电性的解释金属晶体中的自由电子在外电场作用下__________形成电流。
(2) 对导热性的解释自由电子在运动时会与金属离子碰撞,引起能量交换,能量从温度高的部分传到温度低的部分,使整块金属达到相同的温度。
热导率随温度升高而降低。
(3) 对金属延展性的解释当金属受到外力作用时,晶体中的各离子层就会发生___________,但金属离子与自由电子仍保持相互作用,金属形变但不会断键。
而且弥漫在金属原子之间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用,从而使金属具有良好的延展性。
(4)颜色、光泽:可见光照射到金属表面上时,自由电子能够吸收所有频率的光,并很快放出这些光。
金属粉末晶面取向杂乱,吸光后辐射不出去,所以暗灰色、黑色。
(5)硬度和熔沸点:金属晶体多数熔点高,差异很大。
高的如W、Pt,低的如Hg、Cs这与金属键的强弱有关。
一般规律:原子半径越小、金属键就越;金属阳离子所带的电荷越多,金属键就越。
金属键越强,硬度就越,熔沸点就越。
练习:比较下列金属的熔点:Li Na K Rb;Na Mg Al (6) 对合金性能的解释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,使金属的_____ __甚至_________发生改变。
一般规律:合金的熔沸点于各组分,硬度于各组分。
思考:金属晶体都是纯净物吗?类别电解质溶液金属晶体导电粒子过程(填化学变化、物理变化)温度影响温度越高,导电能力越温度越高,导电能力越三、金属晶体的原子堆积模型1.二维空间模型:金属原子在二维平面里放置有___________和____________两种方式,配位数分别为_____和______,如图:2.三维空间模型(1) 简单立方堆积相邻_____________(填“密置层”或“非密置层”)的原子核在同一直线上的堆积,其空间利用率_____%,配位数为_______。
晶胞构成:一个立方体,每个晶胞含___个原子,如金属_____。
(2) 体心立方堆积(钾型)是按_____________(填“密置层”或“非密置层”)方式堆积而成,其空间利用率_____%,配位数为_______。
晶胞构成:______立方,每个晶胞含___个原子,如碱金属。
(3) 面心立方最密堆积(铜型) 和六方最密堆积(镁型)面心立方最密堆积和六方最密堆积都是按__________(填“密置层”或“非密置层”)方式堆积而成,其空间利用率均为_____ %,配位数均为___。
面心立方最密堆积:按__________……方式堆积,每个晶胞含___个原子,如Cu、Ag、Au。
六方最密堆积:按__________……方式堆积,每个晶胞含___个原子,如Mg、Zn、Ti;多年以后你会感激现在拼命的自己。
多年以后你会感激现在拼命的自己。
归纳:1、金属晶体原子堆积模型类型简单立方堆积体心立方堆积钾型面心立方最密堆积铜型六方最密堆积镁型 代表金属配位数(晶体结构中,与任何一个原子最近的原子数目)晶胞占有的原子数原子半径(r )与立方体边长(a )的关系 注:相邻的球彼此接触 r(原子)=2a注:体心对角线上的球彼此接触注:立方体面上对角线上的球彼此接触不做计算要求。
空间利用率(晶胞中原子体积占晶胞空间的百分率)四、混合晶体石墨不同于金刚石,它的碳原子不像金刚石的碳原子那样呈sp 3杂化,而是呈 杂化,形成平面六元并环结构,因此石墨晶体是层状结构的,每一层内部碳原子间是靠 相维系,层内的碳原子的核间距为142pm 层间距离为335pm ,说明层间没有化学键相连,是靠 维系的;石墨中每个碳原子提供三个电子参加成键形成平面网状结构,碳原子最外层上的另一个电子成为自由电子,并通过自由电子在层间产生范德华力。
石墨晶体中,既有共价键,又有金属键,还有范德华力,不能简单地归属于其中任何一种晶体,是一种混合晶体。
第四节 离子晶体离子键: 一、离子晶体1.概念:由_________和__________通过________结合而成的晶体。
2.构成离子晶体的微粒:_________和_________。
3.微粒间的作用力:______________。
注:离子键_______方向性和饱和性 4.种类:繁多,离子晶体有强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐提示:典型的离子晶体多数为活泼金属(K 、Ca 、Ba 、Na 、Mg )化合物及铵盐不存在单个小分子,为“巨分子”。
思考:1、下列物质的晶体,哪些属离子晶体?离子晶体与离子化合物之间的关系是什么?干冰、NaOH 、H 2SO 4 、K 2SO 4 、NH 4Cl 、CsCl2、下列物质中哪些是离子化合物?哪些是只含离子键的离子化合物?Na 2O NH 4Cl O 2 Na 2SO 4 NaCl CsCl CaF 2 思考: 1、凡是含有阳离子的晶体中一定有阴离子?2、凡是含金属阳离子的晶体一定是离子晶体?3、凡是离子晶体必含金属阳离子?4、离子晶体只含离子键?5、共价化合物中也可含离子键?5.离子晶体的性质(1) 离子晶体熔、沸点_________(常温下都为 态),难挥发(一般,熔点_____500℃)。
原因:离子键较强,克服离子键需要较多的能量。
(2) 离子晶体的硬而脆。
理由:硬:离子键较强;脆:受力后部分离子键断裂,晶体破碎。
多年以后你会感激现在拼命的自己。
CaF 2型Ca2+F-(3) 离子晶体不导电,离子键较强,阴阳离子不能自由移动。
但是在___________或________中可导电。
离子键受热或在水分子作用下断裂,可移动。
(4)溶解性:大多数离子晶体 溶于极性溶剂, 溶于非极性溶剂。
原因:可看成强极性键。
二.常见离子晶体的空间结构 1、 AB 型离子晶体的空间结构 (一)NaCl型(r +/ r=0.525)(1)NaCl 晶胞:一个NaCl 晶胞中含有_____个Na +, _____个Cl -,该晶胞中NaCl 的单元数为_____。
(2)配位数:①每个Na +相邻最近且距离相等的Cl -有_____个, 每个Cl -相邻最近且距离相等的Na +有_____个 ②NaCl 晶体中Na +的配位数是_____,Cl -的配位数是_____ ③这6个Na +(或Cl -)围成一个______________构型。
(3)等距离相邻的离子:每个Na +相邻最近且距离相等的Na+有______个,每个Cl -相邻最近且距离相等的Cl -有______个。
(二)CsCl 型(r +/ r=0.934)(1)CsCl 晶胞:一个CsCl 晶胞中含有_____个Cs +,含有_____个Cl -,该晶胞中CsCl 的单元数为_____。
(2)配位数:每个Cs +相邻最近且距离相等的Cl -有_____个, 每个Cl -相邻最近且距离相等的Cs +有_____个。
CsCl 晶体中阴、阳离子的配位数为_____。
(3)等距离相邻的离子:每个Cs +相邻最近且距离相等的Cs+有_____个,每个Cl -相邻最近且距离相等的Cl -有_____个。
(三)ZnS 晶胞:1个ZnS 晶胞中,有 个S 2-,有个Zn 2+。
Zn 2+的配位数为,S 2-的配位数为。
(2) 其它离子晶体的空间结构: (四)CaF 2晶胞(1)CaF 2晶胞:一个CaF 2晶胞中含有_____个Ca 2+,_____个F -, 该晶胞中CaF 2的单元数为:_____(2)配位数:每个Ca 2+相邻最近且距离相等的F -有_____个,每个F -相邻最近且距离相等的Ca 2+有_____个。
CaF 2的晶体 中,Ca 2+和F -的配位数不同,Ca 2+的配位数为_____,F —的 配位数为____。
讨论:为什么AB 型离子晶体NaCl 、CsCl 化学式相似,配位数不同? 空间结构不同?二、决定离子晶体结构(配位数)的因素配位数:离子晶体中与某离子距离最近的异性离子的数目叫该离子的配位数 。
(配位数缩写为 C.N.)(1) 几何因素,即晶体中正负离子的半径比(r +/r _)0.2~0.4 0.4~0.7 0.7~1.0 〉1.0 配位数 4 6 8 10 代表物ZnSNaClCsClCsF结论:AB 型离子晶体中,阴阳离子的配位数相等,正、负离子的半径比越大,离子的配位数越大。
(2) 电荷因素,即晶体中正负离子的电荷比。
例如CaF 2晶体,如果正负离子的电荷不同,正负离子的个数必定不相同,结果,正负离子的配位数就不会相同。
(3) 键性因素,即离子键的纯粹程度(不要求)。
三、晶格能 1.概念_______________形成_________离子晶体__________的能量。
符号和单位:符号为U ,常用单位是kJ ·mol —1,取正值。
如 Na +(g)+Cl —(g) NaCl(s),△H = —786 kJ ·mol —1。
NaCl(s) Na +(g)+Cl —(g),△H = +786 kJ ·mol —1。
NaCl 晶体的晶格能是786 kJ ·mol—12.影响晶格能大小的因素(1) 离子的半径(离子核间距):阴、阳离子的半径越小,晶格能越_______。
晶格能大小:NaF____NaCl____NaBr____NaILiCl____NaCl____KCl____RbCl____CsCl MgO____CaO(2) 离子所带电荷:阴、阳离子所带的电荷越多,晶格能________。
晶格能大小:MgO____NaCl(3)晶格能还与离子晶体的结构类型有关。
3.晶格能的作用Cs+Cl-CsCl 型多年以后你会感激现在拼命的自己。
Na+Cl-NaCl 型(1) 晶格能越大,形成的离子晶体越稳定(离子键越强) NaF____NaCl____NaBr____NaI MgO____CaO (2) 晶格能越大,熔点越高NaF____NaCl____NaBr____NaI MgO____CaO (3) 晶格能越大,硬度越大(4) 晶格能也影响了岩浆晶出的次序,晶格能越大,岩浆中的矿物越易结晶析出 四、晶体的密度 g·cm —3,摩尔质量M g·mol —1,N A ,晶胞边长a cm 的关系。