第2节 几种简单的晶体结构模型 第1课时 金属晶体 离子晶体 学习目标 1.进一步熟悉金属晶体的概念和特征,能用金属键理论解释金属晶体的物理性质。2.知道金属晶体中晶胞的堆积方式。3.学会关于金属晶体典型计算题目的分析方法。4.理解离子键、离子晶体的概念,知道离子晶体类型与其性质的联系。5.认识晶格能的概念和意义,能根据晶格能的大小,分析晶体的性质。 一、金属晶体 1.金属晶体的概念和结构 (1)概念:金属原子通过 形成的晶体称为金属晶体。 (2)金属键可看作 和 之间的强的相互作用,“自由电子”为整个 所共有,金属键没有 和 ,因此金属晶体可以看作 的堆积。 2.常见金属晶体的结构 常见 金属 Ca、Al、Cu、Ag、 Au、Pd、Pt Li、Na、K、 Ba、W、Fe Mg、Zn、Ti 结构 示意图 3.金属晶体熔、沸点变化规律 (1)同类型的金属晶体的熔点由金属阳离子半径、离子所带的电荷数决定,阳离子半径越小,所带电荷数越多,金属键就越 ,晶体熔点就越 。例如熔点:Li Na K Rb Cs,Na Mg Al。 (2)金属晶体的熔点差别较大,如Hg熔点很低,碱金属熔点较低,铁等金属熔点很高。这是由于金属晶体密堆积方式、金属阳离子和“自由电子”的作用力不同造成的。 (3)一般来说,同一周期主族金属单质的熔点由左到右逐渐 ,同一主族金属单质的熔点自上而下逐渐 。 (4)合金的熔点一般 其成分金属的熔点。 4.金属物理通性的解释 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.下列各组金属熔沸点高低顺序,其中正确的是 ( ) A.Mg>Al>Ca B.Al>Na>Li C.Al>Mg>Ca D.Mg>Ba>Al 3.金属晶体熔、沸点高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱,而金属键的强弱与金属阳离子所带电荷数的多少及半径大小相关。由此判断下列说法正确的是 ( ) A.金属镁的硬度大于金属铝 B.碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs逐渐升高 C.金属镁的熔点高于金属钠 D.金属镁的硬度小于金属钙 【题后归纳】 金属结构与金属性质的关系 金属的导电性、导热性与“自由电子”的运动有关,金属具有金属光泽与“自由电子”有关;金属的延展性与金属键有关,金属的熔点和硬度与金属键的强弱有关。 二、离子晶体 1.离子晶体的相关概念 (1)概念:阴、阳离子在空间呈现 重复排列所形成的晶体。 (2)构成微粒: 和 ,离子晶体中不存在单个分子。 (3)微粒间的作用力:静电作用,离子之间的静电作用没有方向性。 2.常见的离子晶体 晶胞 晶胞中 微粒数 Na+为 , Cl-为 Cs+为 , Cl-为 F-为 , Ca2+为 阴、阳 离子 个数比 化学式 CaF2 符合类 型物质 Li、Na、K、Rb的卤化物,AgF、MgO等 CsBr、CsI、NH4Cl等 BaF2、PbF2、CeO2等 3.晶格能 (1)概念:将1 mol 离子晶体完全 为气态阴、阳离子所吸收的能量。 (2)意义:晶格能越大,表示离子间作用力越 ,离子晶体越 。 (3)影响因素和晶体性质 ①随着离子间距离(离子半径)的 ,晶格能 ,晶体的熔点也随之 。晶格能的大小与阴、阳离子所带的电荷数有关。 ②在由复杂阳离子和复杂阴离子构成的离子晶体中,随着离子体积的增大,阴、阳离子间的距离 ,离子之间的作用力 ,晶体的熔点也随之降低。 ③在许多离子化合物的晶体中,微粒之间的相互作用不再是典型的离子键,而存在 、 等作用力。这些晶体的熔点远比NaCl等晶体低得多,有些离子组成的物质在常温下甚至以液态形式存在。 4.离子晶体的性质 性质 原因 熔、沸点 离子晶体有较高的熔点、沸点和难挥发性。且同种类型的离子晶体,离子半径越小,晶格能越大,熔、 ... ...
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