高中化学 3.2《金属晶体与离子晶体》教学课件 鲁科版选修3.ppt

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1、第二节第二节金属晶体与离子晶体金属晶体与离子晶体晶体的特性有：晶体的特性有：(1)规则规则的的_；(2)固定固定_；(3)_；(4)能能发发生生X射射线线衍射。其中利用衍射。其中利用_是区分晶体和非晶体最可靠、最科学的方法。是区分晶体和非晶体最可靠、最科学的方法。晶体晶体类类型有：型有：(1)_晶体；晶体；(2)_晶体；晶体；(3)_晶晶体；体；(4)_晶体。晶体。晶体内微粒的堆晶体内微粒的堆积积方式：方式：(1)等径等径圆圆球的密堆球的密堆积积简单简单立方堆立方堆积积，配位数，配位数为为_，空，空间间利用率利用率为为_；A2型密型密堆堆积积，配位数，配位数为为_，空，空间间利用率利用率为为_

2、；A3型最密堆型最密堆积积，配位数，配位数为为_，空，空间间利用率利用率为为_；A1型最密堆型最密堆1几何外形几何外形熔点熔点各向异性各向异性能否能否发发生生X射射线线衍射衍射2离子离子分子分子原子原子金属金属3652%868%1274%积积即即“_方式，配位数方式，配位数为为_。空。空间间利用率利用率为为_。(2)非等径非等径圆圆球的密堆球的密堆积积主要是离子晶体，在离子晶体主要是离子晶体，在离子晶体中阴、阳离子半径不等；一般看成是大球中阴、阳离子半径不等；一般看成是大球(如如NaCl中的中的Cl)先按一定方式做先按一定方式做_，小球，小球(如如NaCl中中Na)再填空在大球所形成的再填空在

3、大球所形成的_中。中。NaCl晶体中晶体中Cl先按先按_型最密堆型最密堆积积，Na填在填在Cl所构成的所构成的_中；中；ZnS晶体中晶体中S2按按_方式方式进进行最密堆行最密堆积积，Zn2填在填在S2所构成的所构成的_中。中。ABCABCABC1274%等径等径圆圆球的密堆球的密堆积积空隙空隙A1空隙空隙A1空隙空隙晶体晶体结结构中最小的构中最小的_称称为为晶胞。如某晶体的晶晶胞。如某晶体的晶胞胞为为：，则该则该晶体的化学式晶体的化学式为为_或或_。4重复重复单单元元XY3ZZXY3理解金属晶体和离子晶体中微粒理解金属晶体和离子晶体中微粒间间的堆的堆积积方式，并能从化方式，并能从化学学键键和堆

4、和堆积积方式两个角度方式两个角度认识认识金属晶体的延展性、离子晶金属晶体的延展性、离子晶体熔、沸点和硬度等性体熔、沸点和硬度等性质质的特点。的特点。学会从晶胞学会从晶胞这这个个结结构构单单元的角度来元的角度来认识认识晶体的内部晶体的内部结结构并构并且学会利用且学会利用这这种方法研究其他晶体。种方法研究其他晶体。通通过对过对微微观结观结构的研究、构的研究、讨论讨论，体会感悟微，体会感悟微观观世界的精巧。世界的精巧。123概念概念：金属晶体是金属原子通：金属晶体是金属原子通过过_形成的一形成的一类类晶体。晶体。金属晶体常温下除金属晶体常温下除_外都是固体。外都是固体。构成微粒构成微粒：金属阳离子、

5、：金属阳离子、_电电子。子。晶体内微粒间的作用力晶体内微粒间的作用力：_。金属晶体的结构形式金属晶体的结构形式由于金属由于金属键键没有没有饱饱和性和方向性，从而和性和方向性，从而导导致金属晶体最常致金属晶体最常见见的的结结构形式具有堆构形式具有堆积积密度大、原子配位数高、能充分利密度大、原子配位数高、能充分利用空用空间间等特点。等特点。笃学笃学一一金属晶体金属晶体1.234金属金属键键Hg自由自由金属金属键键金属晶体的原子空金属晶体的原子空间间堆堆积积有的采用最密堆有的采用最密堆积积形式，如：面形式，如：面心立方最密堆心立方最密堆积积A1、六方最密堆、六方最密堆积积A3、体心立方密堆、体心立方

6、密堆积积A2等。等。(1)面心立方最密堆面心立方最密堆积积A1型最密堆型最密堆积积面心立方晶胞，即立方体的八个面心立方晶胞，即立方体的八个顶顶角和六个面的中心各有角和六个面的中心各有一个原子，配位数一个原子，配位数为为12，这这种堆种堆积积方式的空方式的空间间利用率比体利用率比体心立方密堆心立方密堆积积高。高。(2)体心立方密堆体心立方密堆积积A2型密堆型密堆积积如右如右图图所示所示为为体心立方晶胞，即立方体体心立方晶胞，即立方体的八个的八个顶顶角和体心各有一个原子，配位角和体心各有一个原子，配位数数为为8。(3)六方最密堆六方最密堆积积A3型最密堆型最密堆积积六方晶胞，配位数六方晶胞，配位数

7、为为12，这这种堆种堆积积方式的空方式的空间间利用率也比利用率也比体心立方密堆体心立方密堆积积高。高。金属的晶体结构与物理性质金属的晶体结构与物理性质(1)金属晶体具有良好的金属晶体具有良好的导电导电性、性、导热导热性。性。这这是由于自由是由于自由电电子在外加子在外加电场电场的作用下的作用下发发生生_移移动动，形成，形成电电流，使金属流，使金属晶体具有良好的晶体具有良好的导电导电性；而自由性；而自由电电子在运子在运动过动过程中通程中通过过碰碰撞撞进进行能量行能量_，使金属晶体具有良好的，使金属晶体具有良好的导热导热性。性。5定向定向传递传递(2)金属晶体具有良好的延展性。金属晶体具有良好的延展

8、性。这这是由于自由是由于自由电电子在金属子在金属晶体内可以自由运晶体内可以自由运动动，当金属受到外力作用被拉成，当金属受到外力作用被拉成细丝细丝或或压压成薄片成薄片时时，虽虽然各然各层层之之间发间发生了相生了相对对滑滑动动，但自由，但自由电电子子跟金属阳离子之跟金属阳离子之间间的的较较强强的相互作用没有改的相互作用没有改变变，因而不致，因而不致发发生生_。(3)金属的熔点、硬度等取决于金属晶体内部作用力的金属的熔点、硬度等取决于金属晶体内部作用力的强强弱。一般来弱。一般来说说，金属原子的，金属原子的_越多，原子半径越多，原子半径_，金属晶体内部作用力越，金属晶体内部作用力越强强，因而晶体熔点越

9、高，因而晶体熔点越高，硬度硬度_。断裂断裂价价电电子数子数越小越小越大越大(4)金属晶体中原子的堆金属晶体中原子的堆积积方式也会影响金属的性方式也会影响金属的性质质，如具，如具有最密堆有最密堆积结积结构的金属的延展性往往比其他构的金属的延展性往往比其他结结构的延展性构的延展性_。合金合金(1)概念：合金是由概念：合金是由_与另一种金属或几种金属与另一种金属或几种金属(非非金属金属)融合而成的，具有金属特性的物融合而成的，具有金属特性的物质质叫做合金。叫做合金。(2)性性质质：合金不是：合金不是纯纯金属，但具有金属特性。与金属，但具有金属特性。与单组单组分金分金属相比，合金的某些性属相比，合金的

10、某些性质质更更优优越。如不越。如不锈钢锈钢能能够够耐耐_、_的腐的腐蚀蚀，硬，硬铝铝具有具有较较大的大的_，合金的，合金的_一一般比它的般比它的组组分金属低，分金属低，_和和_比它的比它的组组分金属分金属_，应应用比用比纯纯金属广泛得多。金属广泛得多。6一种金属一种金属酸酸碱碱硬度硬度熔点熔点硬度硬度强强度度大大好好离子晶体的概念离子晶体的概念：由：由_和和_通通过过_键结键结合，在空合，在空间间呈呈现现有有规规律的排列而形成的晶体。律的排列而形成的晶体。构成离子晶体的微粒是构成离子晶体的微粒是：_、_。构成离子晶体的微粒之间的作用力构成离子晶体的微粒之间的作用力：_。离子晶体的结构离子晶体的

11、结构笃学二笃学二离子晶体离子晶体1.阴离子阴离子离子离子2阳离子阳离子阴离子阴离子3离子离子键键46644124阳离子阳离子886611(3)ZnS型离子晶体中，阴离子和阳离子的排列型离子晶体中，阴离子和阳离子的排列类类似似NaCl型，型，但相互穿插的位置不同，使阴、阳离子的配位数不是但相互穿插的位置不同，使阴、阳离子的配位数不是6，而是而是4。常。常见见的的ZnS型离子晶体有硫化型离子晶体有硫化锌锌、碘化、碘化银银、氧化、氧化铍铍的晶体等。的晶体等。晶格能晶格能(1)含含义义将将1mol离子晶体中阴、阳离子完全气化而离子晶体中阴、阳离子完全气化而远远离所吸收的离所吸收的能量。能量。晶格能越大

12、，表示离子晶格能越大，表示离子键键越越强强，离子晶体越，离子晶体越稳稳定。定。(2)大小大小5.正比正比反比反比与晶体的与晶体的_有关。有关。离子晶体的特性离子晶体的特性(1)熔点、沸点熔点、沸点_。晶格能越大，熔点。晶格能越大，熔点_。(2)一般一般_溶于水，而溶于水，而难难溶于非极性溶溶于非极性溶剂剂。(3)固固态时态时不不导电导电，_状状态态或或_导电导电。结结构型式构型式6较较高高越高越高熔融熔融水溶液水溶液易易(1)固固态导电态导电的一定是金属晶体的一定是金属晶体吗吗？(2)金属的延展性与金属金属的延展性与金属键键有什么关系？有什么关系？提示提示(1)不一定。如石墨在固不一定。如石墨

13、在固态时态时也也导电导电，但不是金属。，但不是金属。(2)金属晶体由金属原子堆金属晶体由金属原子堆积积而成，当金属受外力而成，当金属受外力时时，层层与与层层之之间间可以可以发发生相生相对对滑滑动动，但金属，但金属键键仍然存在，所以金属仍然存在，所以金属键键不会断裂，故金属具有良好的延展性。不会断裂，故金属具有良好的延展性。【慎思慎思1】金属晶体三金属晶体三维维空空间间模型常模型常见见的三种的三种结结构是怎构是怎样样的？的？提示提示【慎思慎思2】三种典型三种典型结构类型结构类型体心立方体心立方晶格晶格面心立方晶格面心立方晶格密排六方密排六方晶格晶格配位数配位数81212常见金属常见金属晶体晶体(

14、有些有些金属晶体金属晶体可能有两可能有两种或三种种或三种晶格晶格)Li、Na、W、FeK型、型、A2型型Ca、Ag、Cu、Au、Al、Pd、PtA1型型“AB-CABCABC”方式方式Mg、Zn、TiA3型型“ABABAB”方式方式结构示意图结构示意图空间利用率空间利用率68.02%74.05%74.05%堆积形式堆积形式体心立方密堆积体心立方密堆积面心立方最密面心立方最密堆积堆积六方最密堆积六方最密堆积注意注意：金属钋：金属钋(Po)为简单立方密堆积，配位数为为简单立方密堆积，配位数为6，空间利用，空间利用率为率为52%。离子晶体特性与离子晶体特性与结结构有哪些构有哪些联联系呢？系呢？提示提

15、示(1)离子晶体具有离子晶体具有较较高的熔点、沸点，高的熔点、沸点，难挥发难挥发。离子。离子晶体中，阴、阳离子晶体中，阴、阳离子间间有有强强烈的相互作用烈的相互作用(离子离子键键)，要克，要克服离子服离子间间的相互作用力使物的相互作用力使物质质熔化和沸熔化和沸腾腾，就需要，就需要较较多的多的能量。能量。一般来一般来说说，阴、阳离子所，阴、阳离子所带带的的电电荷数越多，离子半径越小，荷数越多，离子半径越小，则则离子离子键键越越强强，离子晶体的熔、沸点越高，如熔沸点：，离子晶体的熔、沸点越高，如熔沸点：Al2O3MgO；NaClCsCl等。等。(2)离子晶体硬而脆。离子晶体中，阴阳离子离子晶体硬而

16、脆。离子晶体中，阴阳离子间间有有较较强强的离的离子子键键，离子，离子键键表表现现出出较较强强的硬度，当晶体受到冲的硬度，当晶体受到冲击击力作用力作用时时，部分离子，部分离子键发键发生断裂，生断裂，导导致晶体破碎。致晶体破碎。【慎思慎思3】(3)离子晶体不离子晶体不导电导电，熔化或溶于水后能，熔化或溶于水后能导电导电。离子晶体中，。离子晶体中，离子离子键较键较强强，离子不能自由移，离子不能自由移动动，因此离子晶体不，因此离子晶体不导电导电。当升高温度当升高温度时时，阴、阳离子，阴、阳离子获获得足得足够够能量，克服了离子能量，克服了离子间间的相互作用，成了自由移的相互作用，成了自由移动动的离子，在

17、外界的离子，在外界电场电场作用下，作用下，离子定向移离子定向移动动而而导电导电。离子化合物溶于水。离子化合物溶于水时时，阴、阳离子，阴、阳离子受到水分子作用受到水分子作用变变成了自由移成了自由移动动的离子的离子(或水合离子或水合离子)，在，在外界外界电场电场作用下，阴、阳离子定向移作用下，阴、阳离子定向移动动而而导电导电。(4)大多数离子晶体易溶于极性溶大多数离子晶体易溶于极性溶剂剂(如水如水)中，中，难难溶于非极溶于非极性溶性溶剂剂(如汽油、煤油如汽油、煤油)中。当把离子晶体放在水中中。当把离子晶体放在水中时时，极，极性水分子性水分子对对离子晶体中的离子离子晶体中的离子产产生吸引作用，使晶体

18、中的生吸引作用，使晶体中的离子克服了离子离子克服了离子间间的作用而的作用而电电离，离，变变成在水中自由移成在水中自由移动动的的离子。离子。(5)离子晶体判断技巧离子晶体判断技巧离子晶体的一些特殊物理性离子晶体的一些特殊物理性质质可用于确定晶体可用于确定晶体类类型。如型。如在水溶液中和在熔融状在水溶液中和在熔融状态态下都能下都能导电导电的晶体一般是离子晶的晶体一般是离子晶体。体。对对于离子晶体的熔、沸点，要注意于离子晶体的熔、沸点，要注意“一般地一般地说说”和和“较高较高”等字词。等字词。“一般地说一般地说”说明离子晶体的熔、沸点还有些特例；说明离子晶体的熔、沸点还有些特例；“较高较高”是与其他

19、晶体类型比较的结果。是与其他晶体类型比较的结果。为为什么同什么同样样是是AB型离子化合物其晶体型离子化合物其晶体结结构存在着构存在着较较大的差异？大的差异？【慎思慎思4】定义定义：金属晶体是指金属原子通：金属晶体是指金属原子通过过金属金属键键形成的晶体。形成的晶体。金属键金属键：金属晶体中金属阳离子和自由：金属晶体中金属阳离子和自由电电子之子之间间的的强强烈的烈的相互作用。相互作用。金属金属键键的特征：由于自由的特征：由于自由电电子子为为整个金属所共有，所以金整个金属所共有，所以金属属键键没有方向性和没有方向性和饱饱和性。和性。金属原子的外金属原子的外层电层电子数比子数比较较少，容易失去少，容

20、易失去电电子子变变成金属离成金属离子和子和电电子，金属离子子，金属离子间间存在反性存在反性电电荷的荷的维维系系带负电带负电荷荷的自由移的自由移动动的的电电子子(运运动动的的电电子使体系更子使体系更稳稳定定)，这这些些电电子子要点一要点一|金属晶体金属晶体12不是不是专专属于某几个特定的金属离子属于某几个特定的金属离子这这就是金属晶体形成的就是金属晶体形成的原因。原因。特别提醒特别提醒：尽管每个：尽管每个电电子的运子的运动动都是随机的，但是大量的都是随机的，但是大量的价价电电子运子运动统计动统计的的结结果是均匀地分布在整个晶体中，每个果是均匀地分布在整个晶体中，每个金属离子都均等的享用所有价金属

21、离子都均等的享用所有价电电子，但都不可能独占，子，但都不可能独占，这这就是金属就是金属键键的核心思想。的核心思想。金属晶体的金属晶体的结结构型式构型式(1)特点：最常特点：最常见见的的结结构型式具有堆构型式具有堆积积密度大，原子配位数密度大，原子配位数高，能充分利用空高，能充分利用空间间等特点。等特点。(2)分分类类：Ca、Al、Cu、Ag、Au等金属晶体属于等金属晶体属于A1型最密型最密堆堆积积，Mg、Zn等金属晶体属于等金属晶体属于A3型最密堆型最密堆积积，A2型密堆型密堆积积又称又称为为体心立方密堆体心立方密堆积积，Li、Na、K、Fe等金属晶体属等金属晶体属于于A2型密堆型密堆积积。A

22、1型配位数型配位数为为12，A2型配位数型配位数为为8，A3型型配位数配位数为为12。3特别提醒特别提醒：(1)对对金属晶体的金属晶体的认识认识要抓住金属晶体中存在微要抓住金属晶体中存在微粒和微粒粒和微粒间间的相互作用，并能由此来分析金属晶体的特性。的相互作用，并能由此来分析金属晶体的特性。(2)熟悉常熟悉常见见三种三种结结构模式中的配位数、晶胞中所含有的原构模式中的配位数、晶胞中所含有的原子数、晶胞名称及是否是密堆子数、晶胞名称及是否是密堆积积等。等。金属金属键键和原子的堆和原子的堆积积方式与金属晶体的物理性方式与金属晶体的物理性质质的关系的关系(1)导电导电性：金属受性：金属受热热后，金属

23、晶体中离子的振后，金属晶体中离子的振动动加加剧剧，阻，阻碍着自由碍着自由电电子的运子的运动动。所以温度升高。所以温度升高导电导电性下降。性下降。(2)延展性：延展性：金属的堆金属的堆积积方式和金属方式和金属键键共同决定金属晶体共同决定金属晶体是否具有良好的延展性。是否具有良好的延展性。注意金属的延展性是有限度的：同注意金属的延展性是有限度的：同时时有少数金属，如有少数金属，如锑锑、锇锇、锰锰等性等性质较质较脆，没有延展性。脆，没有延展性。特别提醒特别提醒：金属之最：金属之最：(1)导电导电和和导热导热性最好的金属是性最好的金属是银银(2)延性最好的金属是延性最好的金属是铂铂(3)展性最好的金属

24、是金展性最好的金属是金(4)密密度最小的金属是度最小的金属是锂锂，最大的金属是，最大的金属是锇锇(5)熔点最低的金属熔点最低的金属是汞，最高的是是汞，最高的是钨钨(6)硬度最大的金属是硬度最大的金属是铬铬4合金合金(1)理解概念理解概念时时一定一定紧紧紧紧抓住两点：一是至少有一种是金属；抓住两点：一是至少有一种是金属；二是合金一般是将各二是合金一般是将各组组分熔合成均匀的液体，再分熔合成均匀的液体，再经经冷凝而冷凝而制得的。制得的。(2)合金的熔点比其成分中各金属的熔点都要低，而不是介合金的熔点比其成分中各金属的熔点都要低，而不是介于两种成分金属的熔点之于两种成分金属的熔点之间间。(3)具有比

25、各成分金属更好的硬度、具有比各成分金属更好的硬度、强强度和机械加工性能。度和机械加工性能。例如：金属例如：金属铝铝很很软软，但如果将，但如果将铝铝与与铜铜、镁镁按一定的比例混按一定的比例混合，合，经经高温熔融后冷却可以得到硬高温熔融后冷却可以得到硬铝铝，硬度大大提高。，硬度大大提高。(4)合金的不同合金的不同类类型是通型是通过过半径的不同和失半径的不同和失电电子能力的不同子能力的不同进进行划分的。合金是在行划分的。合金是在纯纯金属中引入其他元素，使化学金属中引入其他元素，使化学键键及晶体及晶体结结构上构上发发生生变变化，从而影响到性化，从而影响到性质质。5判断下列判断下列说说法法错误错误的是的

26、是()。A镁镁的硬度大于的硬度大于铝铝B镁镁的熔、沸点低于的熔、沸点低于钙钙C镁镁的硬度大于的硬度大于钾钾D钾钾与与镁镁晶体中原子堆晶体中原子堆积积方式不同，方式不同，镁镁的延展性比的延展性比钾钾的的强强【例例1】解析解析镁镁和和铝铝的的电电子子层层数相同，价数相同，价电电子数子数AlMg，原子半，原子半径径AlMg,硬度硬度AlMg，A项项不正确。不正确。镁镁、钙钙价价电电子数相同，但半径子数相同，但半径CaMg，所以金属，所以金属键键MgCa，熔、沸点，熔、沸点MgCa，B项项不正确。用以上比不正确。用以上比较较方法方法可推出：价可推出：价电电子数子数MgK，原子半径，原子半径MgNaK，

27、硬度，硬度MgK，C项项正确。正确。镁镁晶体中原子堆晶体中原子堆积积方式属于最密堆方式属于最密堆积积，比，比钾钾晶体中空晶体中空间间利用率高，延展性比利用率高，延展性比钾钾的好，的好，D项项正确。正确。答案答案AB比比较较金属的物理性金属的物理性质质，就是比，就是比较较金属金属键键的的强强弱，主弱，主要从两方面分析：要从两方面分析：(1)价价电电子数；子数；(2)原子半径。原子半径。金属晶体的形成是因金属晶体的形成是因为为晶体中存在晶体中存在()。金属原子金属原子金属离子金属离子自由自由电电子子阴离子阴离子A只有只有B只有只有CD解析解析金属晶体内存在的作用力是金属金属晶体内存在的作用力是金属

28、键键，应该应该从金属从金属键键的角度考的角度考虑虑，分析金属，分析金属键键的的组组成和特征：由自由成和特征：由自由电电子和离子和离子子组组成，自由成，自由电电子具有良好子具有良好导电导电性，即金属晶体是金属离性，即金属晶体是金属离子和自由子和自由电电子通子通过过金属金属键键形成的。形成的。答案答案C【体验体验1】定义定义：离子晶体是阴阳离子通：离子晶体是阴阳离子通过过离子离子键结键结合，在空合，在空间间呈呈现现有有规规律的排列所形成的晶体。律的排列所形成的晶体。离子晶体的简单结构类型离子晶体的简单结构类型离子晶体以离子晶体以紧紧密堆密堆积积方式，阴阳离子尽可能接近，向空方式，阴阳离子尽可能接近

29、，向空间间无限无限扩扩展，形成晶体。阴阳离子的配位数比展，形成晶体。阴阳离子的配位数比较较大，故晶体大，故晶体中不存在中不存在单单个分子。个分子。组组成比成比为为1 1的离子晶体称的离子晶体称为为AB型离子晶体，它是离子晶型离子晶体，它是离子晶体中最体中最简单简单的一的一类类。AB型离子晶体最常型离子晶体最常见结见结构有构有NaCl型、型、CsCl型和型和ZnS型。型。要点二要点二|离子晶体离子晶体12(1)NaCl型型NaCl型离子晶体中，每个离型离子晶体中，每个离子被子被6个个带带相反相反电电荷的离子包荷的离子包围围，阴离子和阳离子的配位数，阴离子和阳离子的配位数都都为为6。常。常见见的的

30、NaCl型离子晶型离子晶体有碱金属元素体有碱金属元素(铯铯除外除外)的的卤卤化物、化物、银银的的卤卤化物化物(碘化碘化银银除除外外)、碱土金、碱土金属元素属元素(铍铍除外除外)的氧化物、硫化物和的氧化物、硫化物和NaClNaCl的晶体结构模型的晶体结构模型硒化物的晶体等。硒化物的晶体等。(2)CsCl型型CsCl型离子晶体中，每型离子晶体中，每个离子被个离子被8个个带带相反相反电电荷的离子包荷的离子包围围，阴离子，阴离子和阳离子的配位数都和阳离子的配位数都为为8。常。常见见的的CsCl型离子型离子晶体有：晶体有：CsBr、CsI、NH4Cl的晶体等。的晶体等。CsCl的晶体结构模型的晶体结构模

31、型(3)ZnS型型ZnS型离子晶体中，阴离子和型离子晶体中，阴离子和阳离子的排列阳离子的排列类类似似NaCl型，但型，但相互穿插的位置不同，使阴、相互穿插的位置不同，使阴、阳离子的配位数不是阳离子的配位数不是6，而是，而是4。常常见见的的ZnS型离子晶型离子晶体有硫化体有硫化锌锌、碘化、碘化银银、氧化、氧化铍铍的晶体等。的晶体等。特别提醒特别提醒：(1)注意氯化钠晶体的晶胞不是一个小立方体，注意氯化钠晶体的晶胞不是一个小立方体，而是八个小立方体构成的大立方体。而是八个小立方体构成的大立方体。(2)离子晶体中不存在分子，构成微粒为阴、阳离子，因此离子晶体中不存在分子，构成微粒为阴、阳离子，因此严

32、格意义讲没有分子式，应该是化学式。严格意义讲没有分子式，应该是化学式。ZnS晶体结构模型晶体结构模型晶格能晶格能衡量离子衡量离子键键的的强强弱弱(1)定定义义：晶格能是指将：晶格能是指将1mol离子晶体中的阴、阳离子完离子晶体中的阴、阳离子完全气化而全气化而远远离所吸收的能量。离所吸收的能量。(2)意意义义：晶格能的：晶格能的绝对值绝对值越大，越大，说说明吸收能量越多，表示明吸收能量越多，表示离子离子键键越越强强，离子晶体越，离子晶体越稳稳定。定。3离子晶体的性离子晶体的性质质及相关解及相关解释释一般一般说说来，阴、阳离子的来，阴、阳离子的电电荷数越多，离子半径越小，荷数越多，离子半径越小，则

33、则离子离子键键越越强强，离子晶体的熔、沸点越高，如，离子晶体的熔、沸点越高，如Al2O3MgO；NaClCsCl等。等。(1)离子晶体离子晶体导电导电的前提是先的前提是先电电离出自由移离出自由移动动的阴、阳离子。的阴、阳离子。(2)难难溶于水的溶于水的强强电电解解质质如如BaSO4、CaCO3等溶于水，由于等溶于水，由于浓浓度极小，故度极小，故导电导电性极差。通常情况下，我性极差。通常情况下，我们说们说它它们们的水的水溶液不溶液不导电导电。4(3)大多数离子晶体易溶于极性溶大多数离子晶体易溶于极性溶剂剂(如水如水)中，中，难难溶于非极溶于非极性溶性溶剂剂(如汽油、煤油如汽油、煤油)中。当把离子

34、晶体放在水中中。当把离子晶体放在水中时时，极，极性水分子性水分子对对离子晶体中的离子离子晶体中的离子产产生吸引作用，使晶体中的生吸引作用，使晶体中的离子克服了离子离子克服了离子间间的作用而的作用而电电离，离，变变成在水中自由移成在水中自由移动动的的离子。离子。离子晶体的一些特殊物离子晶体的一些特殊物质质性性质质可用于确定晶体构型。如可用于确定晶体构型。如在水溶液中和在熔融状况下能在水溶液中和在熔融状况下能导电导电的晶体一定是离子晶体。的晶体一定是离子晶体。对对于离子晶体的熔、沸点，要注意于离子晶体的熔、沸点，要注意“一般地一般地说说”和和“较较高高”等字等字词词。“一般地一般地说说”说说明离子

35、晶体的熔、沸点明离子晶体的熔、沸点还还有些特例；有些特例；“较较高高”是与其他晶型比是与其他晶型比较较的的结结果。果。离子晶体熔点的高低决定于晶体中阳离子与阴离子之离子晶体熔点的高低决定于晶体中阳离子与阴离子之间间的静的静电电引力，静引力，静电电引力大引力大则则熔点高，引力小熔点高，引力小则则反之。反之。试试根据你学根据你学过过的知的知识识，判断，判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶四种晶体熔点的高低体熔点的高低顺顺序可能是序可能是()。AKClNaClBaOCaOBNaClKClCaOBaOCCaOBaONaClKClDCaOBaOKClNaCl【例例2】解析解析离子晶体中，离子离子晶

36、体中，离子键键越越强强，晶体熔、沸点越高。而，晶体熔、沸点越高。而离子所离子所带电带电荷越多，半径越小，离子荷越多，半径越小，离子键键越越强强。Ca2、O2、Ba2都都带带2个个电电荷；荷；Na、Cl、K只只带带1个个电电荷，荷，r(Ca2)r(Ba2)，r(Na)BaONaClKCl。答案答案C比比较较离子晶体的熔点和硬度大小，就是比离子晶体的熔点和硬度大小，就是比较较离子晶离子晶体晶格能的大小，主要从两方面分析：体晶格能的大小，主要从两方面分析：(1)离子晶体离子晶体中阴、阳离子的中阴、阳离子的电电荷数；荷数；(2)阴、阳离子半径。阴、阳离子半径。如如图图所示所示，直，直线线交点交点处处的

37、的圆圆圈圈为为NaCl晶体中晶体中Na或或Cl所所处处的位置。的位置。这这两种离子在两种离子在空空间间三个互相垂直的方向上都是等距离排列的。三个互相垂直的方向上都是等距离排列的。(1)请请将其中代表将其中代表Na的的圆圆圈涂黑圈涂黑(不必考不必考虑虑体体积积大小大小)，以，以完成完成NaCl晶体晶体结结构示意构示意图图。(2)晶体中，在每个晶体中，在每个Na的周的周围围与它最接近的且距离相等的与它最接近的且距离相等的Na共有共有_个。个。【体验体验2】(3)在在NaCl晶胞中正六面体的晶胞中正六面体的顶顶点上、面上、棱上的点上、面上、棱上的Na或或Cl为该为该晶胞与其相晶胞与其相邻邻的晶胞所共

38、有，一个晶胞中的晶胞所共有，一个晶胞中Cl的的个数等于个数等于_，即，即(填填计计算式算式)_；Na的的个数等于个数等于_，即，即(填填计计算式算式)_。解析解析(1)氯氯化化钠钠晶体的晶体的结结构特点是构特点是钠钠离子和离子和氯氯离子在三个离子在三个互相垂直的方向上都是等距离的交互相垂直的方向上都是等距离的交错错排列。排列。选择选择立方体的立方体的一个一个顶顶点开始代表点开始代表钠钠离子涂黑，交替排列涂黑。离子涂黑，交替排列涂黑。见见答案答案图图。(2)每个每个钠钠离子距离它最近的离子距离它最近的钠钠离子是分离子是分别别位于三个互相垂位于三个互相垂直的平面内，每个平面内直的平面内，每个平面内

39、4个，个，总总共共12个。个。金属晶体具有延展性，金属晶体具有延展性，为为什么离子晶体硬而脆不具有延展什么离子晶体硬而脆不具有延展性？性？金属晶体中金属晶体中层层与与层层之之间发间发生滑生滑动过动过程中自由程中自由电电子能子能够维够维系系整个金属整个金属键键的存在。的存在。离子晶体中阴、阳离子通离子晶体中阴、阳离子通过过离子离子键结键结合在一起，半径大的合在一起，半径大的离子采用等径离子采用等径圆圆球的球的紧紧密堆密堆积积，半径小的离子填充在空隙，半径小的离子填充在空隙中。受力中。受力时发时发生生错错位，使正正离子位，使正正离子“相切相切”、负负负负离子离子“相相切切”，彼此排斥，离子，彼此排

40、斥，离子键键失去作用，故离子晶体无延展性，失去作用，故离子晶体无延展性，如如CaCO3可用于雕刻，而不可用于可用于雕刻，而不可用于锻锻造，即不具有延展性。造，即不具有延展性。金属无金属无论论在固在固态还态还是液是液态态都可以都可以导电导电，而离子晶体却不能，而离子晶体却不能导导电电，它只有溶于水后或者在熔融状，它只有溶于水后或者在熔融状态态下才可以下才可以导电导电。如何来。如何来解解释这释这一事一事实实？物物质导电质导电是因是因为为物物质质中具有可自由移中具有可自由移动动的的电电荷。金属晶体是荷。金属晶体是由金属离子和自由由金属离子和自由电电子子组组成的，在固成的，在固态时态时，金属离子不能自

41、，金属离子不能自由移由移动动，但自由，但自由电电子是分布于整子是分布于整块块金属晶体可以自由移金属晶体可以自由移动动，因此在外加因此在外加电场电场的作用下定向移的作用下定向移动动，产产生生电电流；在熔融状流；在熔融状态态，除了自由除了自由电电子外，金属离子子外，金属离子变变得也可以自由移得也可以自由移动动，因此可以，因此可以导电导电。离子晶体是阳离子和阴离子。离子晶体是阳离子和阴离子组组成的，在固成的，在固态时态时，阴、，阴、阳离子只能在各自的位置作阳离子只能在各自的位置作轻轻微的振微的振动动，不能改，不能改变变位置，因位置，因此不能此不能发发生生带电带电微粒的定向移微粒的定向移动动，所以固，

42、所以固态态的离子化合物不的离子化合物不能能导电导电；溶于水或者在熔融状；溶于水或者在熔融状态态，阴、阳离子离解成可以自，阴、阳离子离解成可以自由移由移动动的离子，可以的离子，可以传递电传递电荷，因此具有荷，因此具有导电导电性。性。银银是一种是一种银银白色的金属，但是在白色的金属，但是在氯氯化化银银的分解的分解实验实验中中却却观观察到生成黑色的固体粉末，察到生成黑色的固体粉末，这这是是为为什么？什么？答案答案对对于于这这个个问题问题的思考，的思考，应应首先考首先考虑虑金属晶体金属晶体为为什么什么呈呈现现金属光金属光泽泽，它源于金属晶体的，它源于金属晶体的结结构：金属离子构：金属离子紧紧密堆密堆积

43、积、规则规则排列且存在自由移排列且存在自由移动动的的电电子。子。由于金属晶体中金属原子以最由于金属晶体中金属原子以最紧紧密堆密堆积积状状态态排列，且存在排列，且存在可以自由移可以自由移动动的的电电子，所以，当光子，所以，当光线线照射到金属晶体表面照射到金属晶体表面时时，自由，自由电电子可以吸收所有子可以吸收所有频频率的射光，然后又很快率的射光，然后又很快辐辐射射出各种出各种频频率的光，率的光，这这就使得就使得绝绝大多数金属呈大多数金属呈现银现银灰色以至灰色以至银银白色光白色光泽泽。【案例案例】粉末状粉末状态态的金属由的金属由许许许许多多微小的晶体多多微小的晶体组组成，微小晶体的成，微小晶体的晶面取向晶面取向杂杂乱，晶格排列不乱，晶格排列不规则规则，吸收可，吸收可见见光后光后辐辐射不出射不出去，所以金属粉末常呈暗灰色或黑色。去，所以金属粉末常呈暗灰色或黑色。氯氯化化银银分解分解时时，得，得到的是粉末状的到的是粉末状的银银，所以看上去是灰黑色的。，所以看上去是灰黑色的。同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全