高二化学金属晶体和离子晶体知识精讲 人教实验版

《高二化学金属晶体和离子晶体知识精讲 人教实验版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、高二化学金属晶体和离子晶体知识精讲人教实验版一.本周教学内容：金属晶体和离子晶体1.金属键2.金属晶体的原子堆积模型3.离子键和离子晶体二.重点、难点1.理解金属键的概念和电子气理论，初步学会用电子气理论解释金属的物理性质。2.了解金属晶体内原子的几种常见排列方式。3.掌握离子晶体的概念，能识别氯化钠、氯化铯、氟化钙的晶胞结构。4.学会离子晶体的性质与晶胞结构的关系，通过探究知道离子晶体的配位数与离子半径比的关系，通过分析数据和信息了解晶格能的大小与离子晶体性质的关系。三.教学过程（一）金属键1、金属

2、键的定义：金属离子和自由电子之间的强烈的相互作用，叫金属键。（1）金属键的成键微粒是金属阳离子和自由电子。（2）金属键存在于金属单质和合金中。（3）金属键没有方向性也没有饱和性。2、金属晶体的定义：通过金属离子与自由电子之间的较强的相互作用形成的晶体。（1）在晶体中，不存在单个分子。（2）金属阳离子被自由电子所包围。3、电子气理论：经典的金属键理论叫做“电子气理论”。它把金属键形象地描绘成从金属原子上“脱落”下来的大量自由电子形成可与气体相比拟的带负电的“电子气”，金属原子则“浸泡”在“电子气”的“海

3、洋”之中。4、金属共同的物理性质：容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。【思考1】金属为什么易导电？在金属晶体中，充满着带负电的“电子气”，这些电子气的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下电子气就会发生定向移动，因而形成电流，所以金属容易导电。【思考2】金属为什么易导热？金属容易导热，是由于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把能量从温度高的部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。【思考3】金属为什么具有较好的延展性？当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相

4、对滑动，但不会改变原来的排列方式，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，所以在各原子层之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。因此，金属都有良好的延展性。【总结】金属晶体的结构与性质的关系导电性导热性延展性金属离子和自由电子自由电子在外加电场的作用下发生定向移动自由电子与金属离子碰撞传递热量晶体中各原子层相对滑动仍保持相互作用5、影响金属键强弱的因素：金属阳离子所带电荷越多、离子半径越小，金属键越强。【思考4】已知碱金属元素的熔沸

5、点随原子序数的增大而递减，试用金属键理论加以解释。同主族元素价电子数相同（阳离子所带电荷数相同），从上到下，原子（离子）半径依次增大，则单质中所形成金属键依次减弱，故碱金属元素的熔沸点随原子序数的增大而递减。【思考5】试判断钠、镁、铝三种金属熔沸点和硬度的大小。同周期元素，从左到右，价电子数依次增大，原子（离子）半径依次减弱，则单质中所形成金属键依次增强，故钠、镁、铝三种金属熔沸点和硬度的大小顺序是：钠＜镁＜铝。（二）金属晶体的原子堆积模型1、金属晶体中原子在二维空间（平面）的二种放置方式：非密置层和

6、密置层（1）非密置层（非最紧密排列）：配位数（同一层内与一个原子紧密接触的原子数）为4。（2）密置层（最紧密排列）：配位数为6。2、金属晶体中原子在三维空间的四种放置方式：（1）简单立方堆积：这是非密置层的一种堆积方式，这种堆积方式是上下对齐，形成的晶胞是一个立方体，每个晶胞含1个原子，配位数为6，被称为简单立方堆积。这种堆积方式的空间利用率太低，只有金属钋采取这种堆积方式。（2）体心立方堆积──钾型：这是非密置层的另一种堆积方式，将上层金属填入下层金属原子形成的凹穴中，每层均照此堆积。这种堆积方式形

7、成的每个晶胞含2个原子，配位数为8。钾、钠、铁等金属采用这种堆积方式，简称为钾型。这种堆积方式的空间利用率显然比简单立方堆积的高多了。（3）面心立方堆积──铜型：这是密置层堆积方式，这种堆积方式形成的每个晶胞含4个原子，配位数为12。铜、银、金等金属采用这种堆积方式，简称为铜型。这是等径圆球密堆积所能达到的最高利用率。（4）六方堆积──镁型：这是密置层堆积方式，这种堆积方式形成的每个晶胞含2个原子，配位数为12。镁、锌、钛等金属采用这种堆积方式，简称为镁型。【小结】金属晶体原子堆积模型3、金属晶体的结

8、构特征：在金属晶体里，金属阳离子有规则地紧密堆积，自由电子几乎均匀分布在整个晶体中，不专属哪几个特定的金属离子，而是被许多金属离子共有。4、金属晶体的熔点变化规律：（1）金属晶体熔点变化差别较大。如汞在常温下是液体，熔点很低（－38.9。C）。而铁等金属熔点很高（1535。C）。这是由于金属晶体紧密堆积方式、金属阳离子与自由电子的静电作用力不同而造成的差别。（2）一般情况下（同类型的金属晶体），金属晶体的熔点由金属阳离子半径、所带的电荷数、自由电子的多少