人教版高中化学选择性必修2 第三章 第三节 金属晶体与离子晶体 知识点课件(共28张PPT)

(课件网) 第三章 晶体结构与性质 第三节 金属晶体与离子晶体 金属键与金属晶体 1.金属键 (1)概念：“电子气理论”把金属键描述为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。 (2)成键粒子：金属阳离子和自由电子。 (3)金属键的强弱与金属的性质 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。原子半径越大，价电子数越少，金属键越弱；反之，金属键越强。 ②金属键越强，金属的熔、沸点越高，硬度越大。如熔点最高的金属是钨，硬度最大的金属是铬。 2.金属晶体 (1)通过金属阳离子与自由电子之间的较强作用形成的晶体是金属晶体。 (2)用“电子气理论”解释金属的物理性质 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相对滑动，但不会改变原来的排列方式，而且弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用，所以金属有良好的延展性。 ②导电性：在外加电场的作用下，金属晶体中的自由电子做定向移动而形成电流，呈现良好的导电性。 ③导热性：电子气中的自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞，从而引起两者能量的交换。 2.典型离子晶体的结构特征 配位数：一个离子周围最邻近的异电性离子的数目。 晶体结构模型 配位数 Cl－和Na＋配位数都为6 Cl－和Cs＋配位数都为8 F－配位数为4，Ca2＋配位数为8 晶胞中粒子数 Na＋、Cl－都为4 Cs＋、Cl－都为1 Ca2＋为4、F－为8 阴、阳离子 个数比 1∶1 1∶1 2∶1 化学式 NaCl CsCl CaF2 3.离子晶体的物理性质 4.离子晶体熔、沸点的影响因素 离子键强弱影响离子晶体的熔、沸点和硬度。一般情况下，离子所带电荷越多，离子半径越小，离子键越强，离子晶体的熔、沸点越高、硬度越大。 过渡晶体与混合型晶体 1.过渡晶体 (1)四类典型晶体是分子晶体、共价晶体、金属晶体、离子晶体。 (2)离子晶体和共价晶体的过渡标准是化学键中离子键成分的百分数。离子键成分的百分数大，作为离子晶体处理；离子键成分的百分数小，作为共价晶体处理。 ①几种氧化物的化学键中离子键成分的百分数 　　从上表可知，表中的4种氧化物晶体中的化学键既不是纯粹的离子键，也不是纯粹的共价键，这些晶体既不是纯粹的离子晶体也不是纯粹的共价晶体，只是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体。 氧化物 Na2O MgO Al2O3 SiO2 离子键的百分数/％ 62 50 41 33 2.混合型晶体———石墨 (1)晶体模型 图1　石墨晶体中 的二维平面结构 图2　石墨的层状结构 图3　石墨结构中 未参与杂化的p轨道 (2)结构特点———层状结构 ①同层内，碳原子采用sp2杂化，以共价键相结合形成平面六元并环结构。所有碳原子的p轨道相互平行且相互重叠，使p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动。 ②层与层之间以范德华力相结合。 (3)晶体类型 石墨晶体中，既有共价键，又有范德华力，且有类似金属晶体的导电性，属于混合型晶体。 金属键与金属晶体 1.“电子气理论”对金属性质的解释 通性 解　释 导电性 在外加电场的作用下，金属晶体中的“电子气”(自由电子)定向运动，因而形成电流 导热性 金属晶体中自由电子运动时与金属原子碰撞并把能量从温度高的部分传导到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度 延展性 由于金属晶体中金属键是没有方向性的，各原子层之间发生相对滑动以后，仍保持金属键的作用，因而在一定外力作用下，只发生形变而不断裂 2.金属熔、沸点高低和硬度大小的比较 金属阳离子半径越小，所带电荷越多，则金属键越强，金属的熔、沸点就越高，硬度就越大，一般存在以下规律： (1)同周期金属单质，从左到右(如Na、Mg、Al)熔、沸点升高、硬度增大。 (2) ... ...