金属晶体与离子晶体课件【新教材】人教版高中化学选择性必修
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金属晶体和离子晶体课件高二化学人教版(2019)选择性必修2
每个Cl- 周围与之最近且等距的Cs+共有 8 个， 每个Cs+周围与之最近且等距的Cl-有 8 个。
离子键强弱的影响因素
思考：对比表中各种物质熔点的数据，说明离子晶体的熔点与哪些因素有关？
晶体
NaCl NaBr MgO CaO
离子间距/pm 276 290 205 239
电荷数 1 1 2 2
熔点/℃ 801 750 2800 2613
K晶胞
常见的金属晶体结构
观察 Cu的晶体结构请回答
（1）一个晶胞中含有多少个Cu原子？ Cu原子数目=8× +6× =4
Cu晶胞
（2）每个Cu原子周围距离最近的原子数 是多少？ 12
常见的金属晶体结构
观察K的晶体结构请回答
（1）一个晶胞中含有多少个K原子？ K原子数目=8× +1=2
K晶胞
（2）每个K原子周围距离最近的原子数是 多少？ 8
离子晶体的物理性质 ①揉捏食盐晶体，你的感受？ 硬度较大，难以压缩 ②盐焗时，发现食盐都未熔融，说明了什么？ 熔点高
离子晶体这些物理性质和什么有关？ Na+和Cl-之间存在强烈的相互作用（静电作用）
离子键 特征
无方向性和饱和性
离子晶体
CsCl晶胞
（1）一个晶胞中含有多少个Cs+和Cl-离子？
Cs+：1个 Cl-： 1个
（1）一个晶胞中含有多少个Na+和Cl-离子？
Na+：4个 Cl-： 4个
每个Cl- 周围与之最近且等距的Na+共有_6__个， 每个Na+周围与之最近且等距的Cl-有_6__个。
NaCl晶胞
每个Cl- 周围与之最近且等距的Cl-共有_1_2__个， 每个Na+周围与之最近且等距的Na+有_1_2__个。
3.3.1金属晶体与离子晶体 第1课时-高二化学课件(人教版2019选择性必修2)
3．下列叙述不正确的是 C A．离子晶体中一定含有阴、阳离子 B．离子晶体都是化合物 C．固态不导电、溶于水能导电，这一性质能说明某晶体一定是离子晶体 D．离子晶体一般具有较高的熔点
一、金属键与金属晶体
对比锂、钠、镁、铝、钾的原子结构和熔沸点的数据，晶体 的熔沸点与哪些因素有关？
元素 离子半径/pm
价电子数 熔点/℃ 沸点/℃
3Li(锂) 76
1 180.5 1347
11Na(钠) 102
1 97.72 883
19K(钾) 138
1 63.65 759
Mg 72 2 651 1107
原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶 体的“电子气”，被所有原子共用，从 而把所有金属原子维系在一起，形成像 共价晶体一样的“巨分子”。 金属键的特征金属键无方向性和饱和性。
一、金属键与金属晶体
（一）金属键 1.本质：金属原子脱落下来的__价__电__子__形成遍布整块晶 体的“ _电__子__气___”,被所有原子共用，从而把所有 __金__属__原_子__维系在一起。
Al 53.5
3 660 2324
Li-K：价电子数相同，离子半径逐渐增大， 金属键作用减弱，熔沸点降低。
Na-Mg-Al: 离子半径依次减小，价电子数增多，金属键增强。
一、金属键与金属晶体
离子半径
3.金属键的影响因素：
价电子数 离子半径越小，价电子数越多，金属键越强
金属键越强，
金属的熔沸点越高，硬度越大
科学.技术.社会 P88 阴阳离子形成的物质，其熔点一定很高吗？
离子液体
四类典型晶体
晶体类型
微粒种类
微粒间 相互作用
分子晶体
分子
分子间 作用力
一、金属键与金属晶体
对比锂、钠、镁、铝、钾的原子结构和熔沸点的数据，晶体 的熔沸点与哪些因素有关？
元素 离子半径/pm
价电子数 熔点/℃ 沸点/℃
3Li(锂) 76
1 180.5 1347
11Na(钠) 102
1 97.72 883
19K(钾) 138
1 63.65 759
Mg 72 2 651 1107
原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶 体的“电子气”，被所有原子共用，从 而把所有金属原子维系在一起，形成像 共价晶体一样的“巨分子”。 金属键的特征金属键无方向性和饱和性。
一、金属键与金属晶体
（一）金属键 1.本质：金属原子脱落下来的__价__电__子__形成遍布整块晶 体的“ _电__子__气___”,被所有原子共用，从而把所有 __金__属__原_子__维系在一起。
Al 53.5
3 660 2324
Li-K：价电子数相同，离子半径逐渐增大， 金属键作用减弱，熔沸点降低。
Na-Mg-Al: 离子半径依次减小，价电子数增多，金属键增强。
一、金属键与金属晶体
离子半径
3.金属键的影响因素：
价电子数 离子半径越小，价电子数越多，金属键越强
金属键越强，
金属的熔沸点越高，硬度越大
科学.技术.社会 P88 阴阳离子形成的物质，其熔点一定很高吗？
离子液体
四类典型晶体
晶体类型
微粒种类
微粒间 相互作用
分子晶体
分子
分子间 作用力
金属晶体与离子晶体课件下学期高二化学人教版选择性必修
三、过渡晶体与混合型晶体 1.过渡晶体 四类典型晶体分别是分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体等,但纯 粹的典型晶体是不多的,大多数晶体是它们之间的过渡晶体。 如:第三周期元素的氧化物。
氧化物 离子键的 百分数/%
Na2O 62
MgO 50
Al2O3 41
SiO2 33
P2O5
SO2 Cl2O7
2.试用金属键解释Na、Mg、Al的熔点逐渐升高的原因。 提示 Na、Mg、Al的原子半径逐渐减小,价电子数逐渐增多,金属键逐渐增 强,所以熔点逐渐升高。 3.纯铝硬度不大,形成硬铝合金后,硬度很大,金属形成合金后为什么有些物 理性质会发生很大的变化? 提示 金属晶体中掺入不同的金属或非金属原子时,影响了金属的延展性和 硬度。
新知二 离子晶体的结构与性质特点 【问题探究】 1.如图所示是从NaCl和CsCl晶体中分割出来的部分结构图。
试分析哪些图是从NaCl和CsCl晶体中分别提取出来的? 提示 从NaCl晶体中分别提取出来的是(1)和(4);从CsCl晶体中分别提取出 来的是(2)和(3)。
2.已知:CaCO3、(NH4)2SO4、CuSO4·5H2O、Cu(NH3)4SO4·H2O 等均为离子 晶体。分析这些离子晶体中都含有哪些微观粒子?晶体内部存在哪些类型 的作用力? 提示 构成离子晶体的微粒有阴离子和阳离子,还有电中性分子;晶体内部 的作用力除离子键外还存在共价键、氢键和范德华力等。
2.四类晶体的比较
晶体类型 离子晶体 共价晶体
构成晶体 阴、阳离子 原子
的粒子
粒子间 的作用
离子键
共价键
作用力大小 较强
(一般而言)
很强
分子晶体
金属晶体
分子
金属阳离子 和自由电子
3.3金属晶体与离子晶体第1课时课件高二下学期化学人教版选择性必修2
续表
第1课时 金属晶体、离子晶体
影响金 属键强 弱的因
素
金属元素 的原子半径 金属原子 价电子数
一般而言，金属元素的原 子半径越小，金属键越强 一般而言，金属原子的价 电子数越多，金属键越强
自由电子不是专属于某个特定的金属阳离子，即每 金属键 个金属阳离子均可享有所有的自由电子，但都不可 的特征 能独占某个或某几个自由电子，电子在整块金属中
第1课时 金属晶体、离子晶体
1．金属键
[重点讲解]
金属阳离子与自由电子之间存在的强烈的相互作用称为 定义
金属键
金属原子的价电子受原子核的束缚比较弱，价电子容易 脱离原子核的束缚形成遍布整块晶体的“电子气”，被所 本质 有原子所共用，从而把所有金属原子维系在一起。“电 子气”使得金属阳离子和自由电子之间形成强烈的相互 作用。这一理论称为“电子气理论”，金属键本质上是一 种电性作用
第1课时 金属晶体、离子晶体源自第1课时 金属晶体、离子晶体
[明确学习目标]
1．知道金属晶体和离子晶体的概念。 2．认识金属晶体和离子晶体中的微粒及其微粒间的 相互作用。 3．借助氯化钠、氯化铯等模型认识离子晶体的结构 特点。
第1课时 金属晶体、离子晶体
[核心素养对接]
1．宏观辨识与微观探析：能辨识常见的晶体，能从 微观角度解释金属晶体的性质。
第1课时 金属晶体、离子晶体
①每个Cs＋(Cl－)周围距离最近的Cs＋(Cl－)有___6___个， 构成___正__八__面__体___。
②每个晶胞中实际拥有的Cs＋有____1____个，Cl－有__1__ 个。
③ 若 晶 胞 参 数 为 a pm ， 则 氯 化 铯 晶 体 的 密 度 为
____________ g·cm－3。
化学人教版(2019)选择性必修2 3.2.1分子晶体和共价晶体(共38张ppt)
微粒间作 用力
_范__德__华__力__
微粒堆积 __密__堆__积___ 方式
举例
干冰、I2、C60 等
_范__德__华__力__和__氢__键__ _____非__密__堆__积____ HF晶体、NH3晶体、
冰
【思考】同为第ⅣA族元素的氧化物，两种晶体的熔沸点却相差很大，这 是为什么呢？
【思考】分子晶体的熔点、硬度如何？原因？
【思考】导电性、溶解性？
分子间作用力比化学键弱得多
3、物理特性： （1）分子晶体熔点低、硬度小 →判断是否为分子晶体 （2）分子晶体不导电。 （在固体或熔融状态下均不导电） （3）溶解性：遵循“相似相溶”原理、氢键
【思考】M(H2O)＜M(H2S)，为什么水的熔点却高于硫化氢的熔点呢？
共价键——影响共价晶体物理性质的主要因素 熔沸点变化取决于共价键的强弱
都是共价晶体，结构相似
原子半径：Si >C 键长：Ge—Ge >Si—Si > C—C
晶体锗、晶体硅、金刚石的熔点、硬度依次 升高 。
结构相似的共价晶体：
原子半径越小 键长越短 键能越大 晶体熔沸点越高
典型的共价晶体：金刚石
正四面体
共价晶体
构成粒子
原子
粒子间的作用力
共价键
金刚石 硅原子
【思考】SiO2晶体中是否存在SiO2分子？ 整块晶体是一个立体的网状结构
共价晶体中不存在分子，没有分子式， 化学式表示最简整数比。
SiO2
【思考】除了金刚石和SiO2，还有哪些物质属于共价晶体呢？ 2、类别： （1）某些单质：硅(Si)、锗(Ge)、灰锡(Sn)、硼(B)、金刚石等
（2）某些非金属化合物：二氧化硅(SiO2)、 金刚砂（SiC）、 氮化硅（Si3N4）等
金属晶体与离子晶体课件高二化学人教版选择性必修2
微训练1 下列关于CaF2的表述正确的是( D )。 A.Ca2+与F-间仅存在静电吸引作用
B.F-的半径小于Cl-的半径,则CaF2的熔点低于CaCl2的熔点 C.阴、阳离子个数比为2∶1的物质,均与CaF2的晶体构型相 同
D.CaF2中的化学键为离子键,因此CaF2在熔融状态下能导电
三、过渡晶体 1.四类典型的晶体是指 分子 晶体、 共价 晶体、 金属 晶体和 离子 晶体。
微训练3下列性质能说明石墨具有分子晶体的性质的是 ( C )。
A.晶体能导电 B.熔点很高 C.硬度小 D.燃烧产物是CO2
五、纳米晶体 1.含义。 晶体颗粒尺寸在 纳米 (10-9 m)量级的晶体。 2.特性。 (1)纳米晶体在声、 光 、 电 、磁、热等性能上常会 呈现新的特性,有广阔的应用前景。 (2)当晶体颗粒小至纳米量级,熔点会 下降 。
石墨烯
(2)碳元素形成的单质所属晶体类型可能是 ①②⑤ (填 序号)。
①分子晶体 ②共价晶体 ③金属晶体 ④离子晶体 ⑤混合型晶体
⑤熔点-218 ℃,难溶于水
⑥熔点3 900 ℃,硬度很大,不导电
⑦难溶于水,固态时导电,升温时导电能力减弱
⑧难溶于水,熔点高,固态时不导电,熔化时导电
A.①⑧ B.②③⑥ C.①④⑦
D.②⑤
4.氧化钙在2 973 K时熔化,而氯化钠在074 K时熔化,两者 的离子间距离和晶体结构都类似,有关它们熔点差别较大的 原因叙述不正确的是( C )。
A.Mg>Al>Ca B.Al>Na>Li
C.Al>Mg>Ca D.Mg>Ba>Al
3.下列性质适合于离子晶体的是( A )。
①熔点1 070 ℃,易溶于水,水溶液能导电
金属晶体与离子晶体课件——高中化学人教版选择性必修二
汞 [-38.87℃]
钨 [3410℃]
锂 [0.53g/cm3]
锇 [22.57g/cm3]
铯 [0.2]
铬 [9.0]
铂[铂丝直径：
1 5000
mm]
金[金箔厚：
1 10000
mm]
铯
金
金属之最
2023/9/19
第三节 金属晶体与离子晶体
14
高中化学选择性必修2 《物质结构与性质》
晶体类型
三种晶体类型与性质的比较
高中化学选择性必修2 《物质结构与性质》
第三章 晶体的结构与性质
第三节 金属晶体与离子晶体
第1课时 金属晶体
2023/9/19
第三节 金属晶体与离子晶体
1
高中化学选择性必修2 《物质结构与性质》
新课导入
Ti
2023/9/19
第三节 金属晶体与离子晶体
2
高中化学选择性必修2 《物质结构与性质》
金属晶体
第三节 金属晶体与离子晶体
第2课时 离子晶体
2023/9/19
第三节 金属晶体与离子晶体
17
高中化学选择性必修2 《物质结构与性质》
2023/9/19
第三节 金属晶体与离子晶体
18
高中化学选择性必修2 《物质结构与性质》
新课导入
2023/9/19
硫酸铜晶体
氯化钠晶体
第三节 金属晶体与离子晶体
19
电子气理论
2023/9/19
第三节 金属晶体与离子晶体
13
高中化学选择性必修2 《物质结构与性质》
熔点最低的金属是-------熔点最高的金属是-------密度最小的金属是-------密度最大的金属是-------硬度最小的金属是-------硬度最大的金属是-------延性最好的金属是-------展性最好的金属是-------最活泼的金属是---------最稳定的金属是----------
金属晶体与离子晶体课件-高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2
+
+
−
。在CsCl晶体中,正、负离子的半径比 =0.934。由于 −不同，晶体
中离子的配位数不同。NaCl晶体中阴、阳离子的配位数都是6,CsCl
+
晶体中阴、阳离子的配位数都是8,因此晶体中正、负离子的半径比
−是决定离子晶体结构的重要因素。AB型离子晶体的离子半径比与
配位数之间规律如下表。
自由电子,但没有阴离子
五 金属晶体的物理性质
• 大多数金属为银白色固态，有金属光泽，具有导
电性、导热性、延展性
• 金属晶体的熔沸点、硬度、密度差别较大
六 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
原来的排列方式不变，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，并且电子气没有破坏，所以金属
有良好的延展性
2.导电性:
金属晶体中的自由电子在电场中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运动时频繁与金属原子碰撞，
从而引起能量传递，呈现良好的导热性。
4.熔、沸点:
金属的结构模型相同时，熔、沸点的高低取决于金属
数的限制,因此,.离子键没有饱和性。
四 CsCl 晶体
晶胞中的Cl-和Cs+的个数比是1：1
四 CsCl 晶体
结构特点
①每个Cs+(CI-)周围等距且紧邻的CI- (Cs+)有8个(即配位数是8)，
每个Cs+(CI-)周围等距且紧邻
的Cs+(CI-)有6个;
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氧化物 Na2O MgO
离子键的 62 50
百分数/%
Al2O3 SiO2 41 33
P2O5 SO2 Cl2O7 都是分子晶体,表明离子 键成分的百分数更小
3.3 金属晶体与离子晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中 化学选 择性必 修2(共3 7张PPT )
-9-
3.3 金属晶体与离子晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中 化学选 择性必 修2(共3 7张PPT )
【微思考1】含有阳离子的晶体一定含有阴离子吗?
提示:不一定。金属晶体中含有阳离子,但是没有阴离子。
-5-
知识铺垫
必备知识
正误判断
课前篇素养初探
二、离子晶体 1.离子晶体 离子晶体是由阴离子和阳离子通过离子键结合而成的晶体。 2.离子晶体的性质 离子晶体硬度较大,难于压缩;由固体变为液态或气态时需要破坏 较强的离子键,熔、沸点较高,难挥发。
-6-
3.3 金属晶体与离子晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中 化学选 择性必 修2(共3 7张PPT )
课前篇素养初探
知识铺垫
必备知识
正误判断
3.常见离子晶体的结构类型
离子 晶体
晶胞
阴离子周围 距离最近的 阳离子数
阳离子周围 距离最近的 阴离子数
晶胞均摊 离子数目
NaCl
6
6
Na+数目 4 Cl-数目 4
-8-
3.3 金属晶体与离子晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中 化学选 择性必 修2(共3 7张PPT )
课前篇素养初探
知识铺垫
必备知识
正误判断
三、过渡晶体与混合型晶体 1.过渡晶体 四类典型晶体分别是分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体 等,但纯粹的典型晶体是不多的,大多数晶体是它们之间的 过渡晶体。 如:第三周期元素的氧化物。
阳离子周围 距离最近的 阴离子数
晶胞均摊 离子数目
CsCl
8
8
Cs+数目 1 Cl-数目 1
【微思考2】含有阴离子的晶体一定含有金属离子吗? 提示:含有阴离子的晶体,一定含有阳离子,但不一定是金属阳离子, 如铵盐。
3.3 金属晶体与离子晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中 化学选 择性必 修2(共3 7张PPT )
3.3 金属晶体与离子晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中 化学选 择性必 修2(共3 7张PPT )
-7-
3.3 金属晶体与离子晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中 化学选 择性必 修2(共3 7张PPT )
知识铺垫
必备知识
离子 晶体
晶胞
课前篇素养初探
正误判断
阴离子周围 距离最近的 阳离子数
3.3 金属晶体与离子晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中 化学选 择性必 修2(共3 7张PPT )
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3.3 金属晶体与离子晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中 化学选 择性必 修2(共3 7张PPT )
探究1
探究2
素养脉络
3.3 金属晶体与离子晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中 化学选 择性必 修2(共3 7张PPT )
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3.3 金属晶体与离子晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中 化学选 择性必 修2(共3 7张PPT )
知识铺垫
必备知识
正误判断
课前篇素养初探
1.金属在拉成丝或者压成薄片的过程中,金属键遭到了破坏。
第三节 金属晶体与离子晶体
-1-
1.结合常见的离子化合物和金属单质的实例,认识这些物质的 构成微粒、微粒间相互作用与物质性质的关系。 素养 2.知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存 目标 在的。 3.借助离子晶体、金属晶体等模型认识晶体的结构特点。
-2-
知识铺垫
必备知识
正误判断
课前篇素养初探
() 2.金属导电与电解质溶液导电的本质不同。( ) 3.金属晶体中自由电子专属于某个金属离子。( ) 4.由金属元素与非金属元素形成的晶体,属于离子晶体。( ) 5.含有离子的晶体一定是离子晶体。( ) 6.离子晶体受热熔化时破坏化学键,吸收能量,属于化学变化。
() 答案:1.× 2.√ 3.× 4.× 5.× 6.×
课前篇素养初探
知识铺垫
必备知识
正误判断
从表中数据可见,前四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,而是离子晶体和共价晶体之间的过渡晶体。 通常把偏向离子晶体的过渡晶体当作离子晶体,如Na2O等;偏向共 价晶体的过渡晶体当作共价晶体,如Al2O3、SiO2等。 2.混合型晶体 石墨中的碳原子是sp2杂化,形成平面六元并环结构,因此石墨晶体 是层状结构。层内的碳原子通过共价键相连,层间靠范德华力维系。 有一个未参与杂化的2p电子,所有的p轨道相互平行而且相互重叠, 使p轨道的电子可在整个碳原子平面中运动,所以石墨有类似金属 晶体的导电性。
1.体温计用的水银是汞单质,为金属单质。 2.氯化铵是由 NH4+ 和Cl-构成的离子化合物(填“离子”或“共价”)。
-3-
知识铺垫
必备知识
正误判断
一、金属键与金属晶体 1.金属键
课前篇素养初探
-4-
课前篇素养初探
知识铺垫
必备知识
正误判断
2.金属晶体的性质
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,但排列方式不变,金属原子与自由电子形成的电子气没
有被破坏,所以金属有良好的延展性
↓
导电性—在外加电场的作用下,金属晶体中的“电子气”在电场中
定向移动而形成电流,呈现良好的导电性
↓
导热性—“电子气”中的自由电子在运动时与金属原子发生碰撞,从
而引起两者能量的交换
除金属晶体能导电外,非金属中的石墨也能导电。
3.3 金属晶体与离子晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中 化学选 择性必 修2(共3 7张PPT )
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3.3 金属晶体与离子晶体 课件-【新教材】人教版（2019）高中 化学选 择性必 修2(共3 7张PPT 堂检测
课堂篇素养提升
金属键与金属晶体 问题探究 (1)含有阳离子的晶体中一定含有阴离子吗? 提示:不一定。如金属晶体中含有金属阳离子和自由电子,但没有 阴离子;但晶体中有阴离子时,一定有阳离子。 (2)含金属阳离子的晶体一定是离子晶体吗? 提示:不一定。也可能是金属晶体。