高考化学一轮复习3.3晶体结构与性质课件新人教版(选修3)
高中化学 第三章 晶体结构与性质 3.3 金属晶体(第1课时)金属晶体(1)新人教版选修3(202
2016-2017年高中化学 第三章 晶体结构与性质 3.3 金属晶体（第1课时）金属晶体（1）新人教版选修3
1 2016-2017年高中化学 第三章 晶体结构与性质 3.3 金属晶体（第1课时）金属晶体（1）新人教版选修3
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2016-2017年高中化学 第三章 晶体结构与性质 3.3 金属晶体（第1课时）金属晶体（1）新人教版选修3
1 第三章 晶体结构与性质 第三节 金属晶体
第1课时 金属晶体(1）
知识归纳
1．金属键
（1)定义:____________和自由电子之间的强烈的相互作用，叫做金属键。
形成金属键的原因:金属原子的电离能较低，容易失去电子而形成金属阳离子和自由电子，金属阳离子通过共同吸引自由电子而结合在一起，形成了金属键。
（2)实质:金属阳离子和自由电子间的静电作用。
（3)特点：①金属键存在于_________的晶体中;②自由电子可在金属晶体中_________，所以金属键既没有方向性，也没有饱和性。
2．金属晶体
（1）定义：通过金属键形成的晶体，叫做金属晶体。
（2）特点：①构成金属晶体的微粒是_______________;②在金属晶体中,不存在单个分子；③金属晶体中金属阳离子被自由电子所包围,如图所示。
高中化学 3.3《金属晶体》素材 新人教版选修3
用心 爱心 专心 - 1 - 金属晶体结构
一、晶体结构的密堆积原理
由于金属键、离子键、范德华力等没有方向性和饱和性，所以在金属晶体，离子晶体，和一些分子型晶体中，组成晶体的微粒总是趋向于相互配位数高，能充分利用空间的密度大的紧密堆积结构，为了研究方便，将晶体中的原子，离子等视为具有一定体积的圆球。
空间利用率：单位体积中圆球所占体积的百分数
配位数：一个圆球周围的圆球数目
由于密堆积方式充分利用空间，从而使体系的势能尽可能降低，结构稳定。
二、金属晶体的等径圆球密堆积
把组成金属单质晶体的原子看作是等经圆球。
1. 等径圆球的密堆积
单层密堆积中只有一种方式，这种堆积方式中，每个球的配位数为6，球周围有6个三角形空隙从中可以抽出平面六方格子（注意六方格子是平行四边形而不是六边形），双层等经圆球密堆积也只有一种方式，上层中的球凸出部位填在下层的空隙之上这时上下两层圆球形成的空隙为正四面体空隙和正八面体空隙。
① 六方密堆积（A3密堆积）
在等径圆球密置双层之上再放一层，有两种方式，其中之一是和三层中球的位置在密置双层的正四面体空隙之上，即第三层与第一层重复，即采用ABAB…方式堆积，从中可以抽出六方晶胞，所以称为六方密堆积，（亦叫A3密堆积）其晶胞参数为，c=1.633a，每个晶胞中含有两个球体（但不是两个点阵点）其分数坐标为（0，0，0），配位数为12,空间利用率为74.05％，注意：在此种密堆积方式中，若抽取点阵的话，并不是每个球都可作为点阵点，只有A层或B层中心的球可作为点阵点，即结构基元为两个球，（一个格子中只有一点阵点，为素格子)
②面心立方密堆积（A1型密堆积）
放置第三层时，球的位置落在密置双层正八面体空隙之上投影位置即与第二层球错开又与第二层球错开，即采用ABCABC方式堆积，从中可以抽出立方面心晶胞，所以称为面心立方堆积（也称A1型密堆积）
2021版高考化学一轮复习第12章物质结构与性质(选修3)第38讲晶体结构与性质学案新人教版
第38讲 晶体结构与性质
考点一 晶体概念与结构模型
[知识梳理]
一、晶体与非晶体
1．晶体与非晶体的比较
晶体 非晶体
结构特征 结构微粒周期性有序排列 结构微粒无序排列
性质特征 自范性 有 无
熔点 固定 不固定
异同表现 各向异性 各向同性
二者区
别方法 间接方法 看是否有固定的熔点
科学方法 对固体进行X射线衍射实验
2.得到晶体的途径
(1)熔融态物质凝固。
(2)气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。
(3)溶质从溶液中析出。
3．晶胞
(1)概念：描述晶体结构的基本单元。
(2)晶体中晶胞的排列——无隙并置
无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。
并置：所有晶胞都是平行排列、取向相同。
二、晶胞组成的计算——均摊法
1．原则
晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是1n。
2．方法
(1)长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算
(2)非长方体晶胞中粒子数的计算视具体情况而定，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13。
三、常见晶体的结构模型
晶体 晶体结构 晶体详解
原
子
晶
体 金刚石
(1)每个碳与相邻4个碳以共价键结合，形成正四面体结构；
(2)键角均为109°28′；
(3)最小碳环由6个C原子组成且六个C原子不在同一平面内；
(4)每个C参与4条C—C键的形成，含有1 mol
C的金刚石中，形成的共价键有2NA个
SiO2
(1)每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构；
(2)每个正四面体占有1个Si，4个“12O”，n(Si)∶n(O)＝1∶2，即1 mol SiO2中含有4NA个Si—O键；
(3)最小环上有12个原子，即6个O和6个Si 分
子
晶
体 干冰
(1)8个CO2分子构成立方体且在6个面心又各占据1个CO2分子；
(2)每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12个
高中化学第三章晶体结构与性质3.3金属晶体精练(含解析)新人教版选修3
高中化学第三章晶体结构与性质3.3金属晶体精练（含解析）新人教版选修3
金属晶体
一、A组 定向巩固
定向巩固一、金属键和金属晶体
1.金属键的强弱与金属价电子数的多少有关,价电子数越多金属键越强,与金属阳离子的半径大小也有关,金属阳离子的半径越大,金属键越弱。据此判断下列金属熔点逐渐升高的是( )
A.Li Na K B.Na Mg Al
C.Li Be Mg D.Li Na Mg
解析:Li、Na、K价电子数相同,金属阳离子半径逐渐增大,金属键逐渐减弱,熔点逐渐降低,A、D错误;Na、Mg、Al价电子数逐渐增多,金属阳离子半径逐渐减小,金属键逐渐增强,熔点逐渐升高,B正确;Be、Mg价电子数相同,金属阳离子半径逐渐增大,金属键逐渐减弱,熔点逐渐降低,C错误。
答案:B
2.下列关于金属晶体的叙述中,正确的是( )
A.温度越高,金属的导电性越强
B.常温下,金属单质都以金属晶体形式存在
C.金属晶体堆积密度大,能充分利用空间的原因是金属键没有饱和性和方向性
D.金属阳离子与自由电子之间的强烈作用,在外力作用下会发生断裂,故金属无延展性
解析:温度高,金属离子的热运动加快,对自由电子的移动造成阻碍,导电性减弱,A项错;常温下,Hg为液态,不属于晶体形态,B项错;金属键无方向性和饱和性,在外力作用下,一般不会断裂,即金属具有延展性,D项错;正是因为金属键无方向性和饱和性,所以金属晶体中的金属原子一般采用最密堆积,尽量充分利用空间,C项正确。
答案:C
3.下列晶体中,金属阳离子与自由电子间的作用最强的是( )
A.Na B.Mg
C.Al D.K
解析:Na、Mg、Al均位于第三周期,原子半径逐渐减小,价电子数目逐渐增多,所以金属键逐渐增强,即铝的金属键最强,钠的金属键最弱,而K和Na位于同一主族,且K的半径比Na的大,钾的金属键比钠的弱。
答案:C
4.下列四种叙述,可能为金属晶体性质的是( )
高考化学一轮复习关物质结构与性质专题3晶体结构与性质新人教版(new)
物质结构与性质 专题3 晶体结构与性质
【复习目标】
1。理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质.
2。了解晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。
3。了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶体性质的影响。
4。了解分子晶体结构与性质的关系。
5。了解原子晶体的特征,能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。
6。理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质，了解金属晶体常见的堆积方式。
7.了解晶胞的概念,能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。
【考点过关】
1。 晶体的结构
晶体 定义 微观粒子在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质
特性 有规则的几何外形（自范性：在适宜的条件下，晶体能够自发的呈现封闭的、规则的多面体外形）
有确定的熔点
各向异性：在不同的方向上表现不同的性质
具有特定的对称性
晶胞 概念 晶胞是描述晶体结构的基本单元，数量巨大的晶胞“无隙并置”构成晶体
均摊法 均摊法是指每个晶胞平均拥有的粒子数目。若某个粒子为N个晶胞所共有，则该粒子有1/N属于此晶胞.
正方体晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献为：顶点原子1/8属于此晶胞、棱上原子1/4属于此晶胞、面上原子1/2属于此晶胞、体内原子完全属于此晶胞
六棱柱晶胞中，顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2个晶胞所共有
在计算晶胞中粒子个数的过程中,不是任何晶胞都可用均摊法
关系式 若1个晶胞中含有x个微粒，则1 mol该晶胞中含有x mol微粒，其质量为xM g；又1个晶胞的质量为ρa3 g(a3为晶胞的体积，单位为cm3),则1 mol晶胞的质量为ρa3NA g，因此有xM＝ρa3NA
类型
金属晶体 金属Po（钋）中金属原子堆积方式是简单立方堆积，原子的配位数为6,一个晶胞中含有1个原子
金属Na、K、Cr、Mo（钼）、W等中金属原子堆积方式是体心立方堆积,原子的配位数为8,一个晶胞中含有2个原子
【课堂新坐标】2015届高考化学大一轮复习【讲义】选修三.3晶体结构与性质
第三节 晶体结构与性质
1.理解离子键的形成,能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质.
2.了解原子晶体的特征,能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系.(中频)
3.理解金属键的含义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质.了解金属晶体常见的堆积方式.
4.了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别.(高频)
5.能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算.(高频)
6.了解晶格能的概念及其对离子晶体性质的影响.
晶体常识
1．晶体与非晶体
晶体 非晶体
结构特征 结构微粒在三维空间里呈周期性有序排列 结构微粒无序排列
性质特征 自范性 有 无
熔点 固定 不固定
异同表各向异性 无各向异性
现
区别方法 熔点法 有固定熔点 无固定熔点
X射线 对固体进行X-射线衍射实验
2.晶胞
(1)概念：描述晶体结构的基本单元.
(2)晶体中晶胞的排列——无隙并置.
①无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙；
②并置：所有晶胞平行排列、取向相同.
分子晶体和原子晶体
1．分子晶体
(1)结构特点
①晶体中只含分子.
②分子间作用力为范德华力,也可能有氢键.
③分子密堆积：一个分子周围通常有12个紧邻的分子.
(2)典型的分子晶体
①冰：水分子之间的主要作用力是氢键,也存在范德华力,每个水分子周围只有4个紧邻的水分子.
②干冰：CO2分子之间存在范德华力,每个CO2分子周围有12个紧邻的CO2分子.
2．原子晶体
(1)结构特点
①晶体中只含原子.
②原子间以共价键结合.
③三维空间网状结构.
(2)典型的原子晶体——金刚石
①碳原子取sp3杂化轨道形成共价键,碳碳键之间夹角为109°28′.
②每个碳原子与相邻的4个碳原子结合.
金属晶体
1．“电子气理论”要点
(1)该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,从而把所有金属原子维系在一起.
2019-2020年高中化学第三章晶体结构与性质3.3金属晶体第2课时金属晶体2新人教版选修3
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最新教育教学资料精选 第三章 晶体结构与性质第三节 金属晶体
第2课时 金属晶体（2）
知识归纳
1．有关原子堆积模型的几个重要概念
（1）紧密堆积
微粒间的作用力使微粒尽可能地相互接近，使它们占有最小空间。
（2）空间利用率
空间被晶格质点占据的百分数。用来表示_____________的程度。
（3）配位数
在紧密堆积中，一个原子或离子周围距离最近且相等的原子或离子数目称为配位数。
2．金属原子在二维平面中放置的方式
将金属晶体中的原子看成直径相等的球体，并把它们放置在平面内(即二维空间里)，则有两种排列方式：按图(a)方式排列，圆球周围剩余空隙较大，称为__________，配位数为4；而按图(b)方式排列，圆球周围剩余的空隙较小，称为密置层，配位数为_____。
3．金属晶体中的原子在空间中的堆积方式
金属晶体可看成金属原子在三维空间中堆积而成。金属原子有如下4种基本模式。
（1）简单立方堆积(非密置层)
相邻非密置层原子的原子核在同一直线上堆积。这种堆积方式形成的晶胞是1个立方体，每个晶胞只含1个原子，称为简单立方堆积，如图所示。这种堆积方式的空间利用率_______，只有金属钋(Po)采取这种堆积方式。
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最新教育教学资料精选 （2）体心立方堆积(非密置层)
非密置层的另一种堆积方式是将上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中，并使非密置层的原子稍稍分离，每层均照此堆积，如图所示。
这种堆积方式所得的晶胞是一个含有两个原子的立方体，一个原子在立方体的顶角，另一个原子在立方体的中心，称为______________。这种堆积方式的空间利用率要比简单立方堆积的_____，许多金属是这种堆积方式，如碱金属，因此该种堆积方式还被称为钾型，采取该堆积方式的金属还有Fe等。
（3）六方最密堆积和面心立方最密堆积(都为密置层堆积)
密置层的原子按体心立方堆积的方式堆积，会得到两种基本堆积方式——六方最密堆积和面心立方最密堆积，这两种堆积方式都是金属晶体的最密堆积，配位数均为12。
2020版课堂新坐标高三一轮复习课件学案选修3第3节晶体结构与性质
第三节 晶体结构与性质
考纲定位 核心素养
1.理解离子键的形成,能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。
2.了解晶体的类型,了解不同类型晶体中微粒结构、微粒间作用力的区别。
3.了解晶格能的概念,了解晶格能对离子晶体性质的影响。
4.了解分子晶体结构与性质的关系。
5.了解原子晶体的特征,能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。
6.理解金属键的含义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质。了解金属晶体常见的堆积方式。
7.了解晶胞的概念,能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。 1.微观探析——从微观角度认识不同类型晶体的组成粒子,空间分布特点,理解“结构决定性质”的观念。
2.模型认知——根据典型物质的晶体晶胞结构模型推测各类物质的晶体晶胞结构。
3.证据推理——根据晶胞参数进行晶体密度、粒子空间利用率的有关计算。
4.宏观辨识——根据晶体的不同类型分析判断晶体的有关性质（如熔沸点、硬度等）。
考点一| 晶体与晶胞
1.晶体与非晶体
（1）晶体与非晶体比较
晶体 非晶体
结构特征 结构微粒在三维空间里呈周期性有序排列 结构微粒
无序排列
性质
特征 自范性 有 无
熔点 固定 不固定
异同表现 各向异性 无各向异性
二者区
别方法 间接方法 看是否有固定的熔点
科学方法 对固体进行X-射线衍射实验
（2）获得晶体的途径
①熔融态物质凝固。
②气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）。 ③溶质从溶液中析出。
2.晶胞
（1）概念:描述晶体结构的基本单元。
（2）晶体中晶胞的排列——无隙并置。
①无隙:相邻晶胞之间没有任何间隙;
②并置:所有晶胞平行排列,取向相同。
（3）一般形状为平行六面体。
（4）晶胞中粒子数目的计算——均摊法
晶胞任意位置上的一个粒子如果是被n个晶胞所共有,那么,每个晶胞对这个粒子分得的份额就是1n。
长方体（包括立方体）晶胞中不同位置的粒子数的计算
[深度归纳] 其他结构单元的粒子数的计算分析
高中化学第三章晶体结构与性质复习课新人教版选修3
1 / 5 【步步高 学案导学设计】 高中化学 第三章 晶体结构与性质复习课
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一、晶体类型与结构、性质的关系
1．下列关于晶体的说法正确的组合是( )
①分子晶体中都存在共价键 ②在晶体中只要有阳离子就必然有阴离子 ③金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低 ④离子晶体中只有离子键没有共价键，分子晶体中必定没有离子键 ⑤CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示)每个Ti4＋和12个O2－相紧邻
⑥SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合 ⑦晶体中分子间感化力越大，分子越稳定 ⑧氯化钠熔化时离子键被粉碎
A．①②③⑥ B．①②④
C．③⑤⑦ D．③⑤⑧
2．下列说法错误的是( )
A．原子晶体中只存在非极性共价键 2 / 5 B．分子晶体的状态变化只需克服分子间感化力
C．金属晶体凡是具有导电、导热和良好的延展性
D．离子晶体在熔化状态下能导电
二、晶体熔、沸点凹凸的比力规律
3．下列各组物质的沸点，按由低到高按次分列的是( )
A．NH3、CH4、NaCl、Na B．H2O、H2S、MgSO4、SO2
C．CH4、H2O、NaCl、SiO2 D．Li、Na、K、Rb、Cs
4．下列物质的熔点均按由高到低的次序分列，其原因是由于键能由大到小分列的是( )
A．铝、钠、干冰
B．金刚石、碳化硅、晶体硅
C．碘化氢、溴化氢、氯化氢
D．二氧化硅、二氧化碳、一氧化碳
三、判断晶体类型的方式
5．下列给出的几种氯化物的熔点和沸点：
NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4
熔点/℃ 801 714 190(5×101 kPa) －70
沸点/℃ 1 413 1 412 180 57.57
据表中所列数据判断下列叙述与表中相吻合的是( )
高考化学大一轮复习 第3节 考点2 四类晶体的组成和性质教师用书 新人教版选修3
1 考点2 四类晶体的组成和性质
1．四种类型晶体的比较
2．离子晶体的晶格能
(1)定义：气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：kJ·mol－1。
(2)影响因素
①离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越大。
②离子的半径：离子的半径越小，晶格能越大。
(3)与离子晶体性质的关系
晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，且熔点越高，硬度越大。
2 易错警示 (1)原子晶体一定含有共价键，而分子晶体可能不含共价键。
(2)含阴离子的晶体中一定含有阳离子，但含阳离子的晶体中不一定含阴离子，如金属晶体。
(3)原子晶体的熔点不一定比离子晶体高，如石英的熔点为1710 ℃，MgO的熔点为2852 ℃。
(4)金属晶体的熔点不一定比分子晶体的熔点高，如Na的熔点为97 ℃，尿素的熔点为132.7 ℃。
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
(1)由金属元素和非金属元素组成的晶体一定是离子晶体。(×)
(2)在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子。(√)
(3)在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子。(×)
(4)原子晶体的熔点一定比金属晶体的高。(×)
(5)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低。(×)
(6)离子晶体中一定存在金属元素。(×)
(7)碳有三种同素异形体：金刚石、石墨和C60，其熔点由高到低的顺序为：C60>金刚石>石墨。(×)
(8)SiO2的相对分子质量大于CO2，故熔点：SiO2>CO2。(×)
题组一 晶体类型的判断
1．[2016·宁波模拟]NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到：4NH3＋3F2=====CuNF3＋3NH4F。上述化学方程式中的5种物质没有涉及的晶体类型为( )
A．离子晶体 B．分子晶体
C．原子晶体 D．金属晶体
答案 C
解析 NH3、F2、NF3属于分子晶体，Cu属于金属晶体，NH4F属于离子晶体。
2．现有几组物质的熔点(℃)数据：