2025备考金属晶体　离子晶体.docx

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第三节金属晶体与离子晶体

第1课时金属晶体离子晶体

［核心素养发展目标］1.能辨识常见的金属晶体，能从微观角度分析金属晶体中构成微粒及微粒间作用，并解释金属的物理性质。2.能辨识常见的离子晶体，能从微观角度理解离子键对离子晶体性质的影响，能从宏观角度解释离子晶体性质的差异。3.通过对离子晶体模型的认识，理解离子晶体的结构特点，预测其性质。

一、金属键与金属晶体

1.金属键

(1)概念：金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用。

(2)成键粒子：金属键的成键粒子是和。

(3)本质：金属原子脱落下来的形成遍布整块晶体的“”，被所有原子所共用，从而把所有的维系在一起。

(4)特征：电子气被所有的金属原子所共用，所以金属键(填“有”或“没有”)方向性和饱和性。

(5)影响因素

①金属元素的原子半径：一般而言，金属元素的原子半径越小，金属键越强。

②金属原子价电子数：一般而言，金属元素的价电子数越多，金属键越强。

(6)对物质性质的影响：金属键强弱不同，所以金属的性质差异很大。如金属钠的熔点、硬度，而是熔点最高的金属、是硬度最大的金属。

2.金属晶体

(1)概念

金属(除汞外)在常温下都是晶体，称其为金属晶体。它们的结构就好像很多硬球一层一层很地堆积，每一个金属原子的周围有较多相同的围绕着。在金属晶体中，原子间以相互结合。

(2)用“电子气理论”解释金属的性质

3.金属晶体熔点的变化规律

(1)金属晶体熔点的变化规律

金属晶体熔点差别较大，一般熔点较高，但有部分熔点较低，如Cs、Hg等。汞在常温下是液体，熔点很低(-38.87℃)，而钨的熔点为3410℃。

(2)金属键的强弱对碱金属单质物理性质的影响

元素

3Li(锂)

11Na(钠)

19K(钾)

37Rb(铷)

55Cs(铯)

熔点/℃

180.5

97.81

63.65

38.89

28.40

沸点/℃

1347

882.9

774

688

678.4

金属硬度的大小，熔、沸点的高低与金属键的强弱有关。金属键越强，金属晶体的熔、沸点越，硬度越。

(3)一般合金的熔点比各组分的熔点低。

1.试用金属键解释Na、Mg、Al的熔点逐渐升高的原因。

2.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？

3.为什么金属在粉末状态时，失去金属光泽而呈暗灰色或黑色？

1.正误判断

(1)不存在只有阳离子，而没有阴离子的物质()

(2)金属晶体在外力作用下，各层之间发生相对滑动，金属键也被破坏()

(3)金属原子半径越小，价电子数越多，其金属单质熔、沸点越高，硬度越大()

(4)共价晶体的熔点一定比金属晶体的高，分子晶体的熔点一定比金属晶体的低()

2.(2023·济南高二检测)下列有关金属的说法正确的是()

A.金属原子的核外电子在金属晶体中都是自由电子

B.金属晶体有导电性，能导电的物质一定是金属

C.金属原子在化学变化中失去的电子数越多，其还原性越强

D.金属晶体的堆积方式会影响金属的性质

3.金属晶体熔、沸点的高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱，而金属键的强度与金属阳离子所带电荷的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是()

A.金属镁的熔点大于金属铝

B.碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs是逐渐增大的

C.金属铝的硬度大于金属钠

D.金属镁的硬度小于金属钙

金属晶体的常见堆积方式

(1)金属原子在二维空间中排列的两种方式

金属晶体中的原子可看成直径相等的球体。把它们放置在平面上(即二维空间)，可有两种排列方式——a：非密置层，b：密置层(如图所示)。

特别提醒密置层排列时，平面的利用率比非密置层的高。

(2)金属晶体的原子在三维空间里的3种常见堆积方式(图中不同颜色的小球都代表同一种金属原子)

堆积方式

图式

实例

简单立方堆积

钋

体心立方堆积

钠、钾、铬、钼、钨等

面心立方堆积

金、银、铜、铅等

二、离子晶体

1.离子晶体

(1)定义：离子晶体是由和相互作用形成的晶体。

(2)成键粒子：大量离子晶体的阴离子或阳离子不是单原子离子，有的还存在电中性分子(如H2O、NH3等)。

(3)相互作用：阳离子、阴离子之间以结合，有些离子晶体中可能存在、等，如CaCO3、K2SO4、(NH4)2SO4、CuSO4·5H2O、Cu(NH3)4SO4·H2O等。

(4)物理性质：硬度较大，难压缩；熔点和沸点较高；固体不导电，但在熔融状态或水溶液中能导电。

2.典型离子晶体

(1)NaCl晶体

NaCl晶胞如图所示，每个Na+周围距离最近的Cl-有个(上、下、左、右、前、后各1个)，构成正八面体，每个Cl-周围距离最近的Na+有个，构成正八面体，由此可推知晶体的化学式为________________。

①每个Na+(Cl-)周围距离相等