四种类型的晶体
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二、离子晶体中离子键强弱的量度——晶格能
1、晶格能（符号U）：指拆开1mol离子晶体使之 成为气态阴离子和气态阳离子时所吸收的能量
思考：从表中数据分析影响晶格能大小的因素有哪些？
AB型离子晶体 NaCl NaBr NaI MgO CaO
离子电荷数
11 1 2 2
核间距/pm
282 298 311 210 239
思考2：说出在不同的化合物中这些元素是如何 达到8e-（H为2e-）稳定结构的？
思考3：用电子式表示NaCl和HCl的形成过程， 比较两者形成过程的差异
讨论：Na+只与1个Cl-形成离子键吗？ H原子只与1个Cl原子形成共价键吗？
-Байду номын сангаас
一、离子键的成键特点 无饱和性和方向性
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[问题解决2] 从结构和能量两个角度比较并解释下 列物质的熔点高低
原子核外特征电子排布 原子半径/pm 原子化热/kJ·mol-1 熔点/℃
Li 2s1 152 147.2 180.5
Na 3s1 186 108.4 97.5
K 4s1 255 90.0 63.4
结论：同主族金属元素的单质，从上到下，金属原子 半径增大，原子化热减小，金属的熔点降低
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思考：Na+周围最近的Cl-有几个， Cl-周围最近的Na+有几个？ 思考：在NaCl晶胞中真正拥有 的离子数分别有几个？
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CsCl的晶体结构 Cl-
Cs+
思讨考论：12345：①C在 假 解都s设 释C+是周s阳 为CA围离 什lB晶最型子么胞近离周固离中子围态子 的真化晶正合带离体Cl有拥物负子-有较有，电化几高的 为 合个的离 什 阴 物，硬子 么 离 不C度数 阳 子 导l-周和分离的电围熔别子体而点周积？ 最有围小熔并的得融近几猜阴可状的个测离以态？CNas子 忽 导+C有数 略 电l和几不 ？C个同 计sC？？，l熔你点觉 ②得的它由高与此低什你？么如晶何体理类解似离呢子？键 没有饱和性和方向性这一 观点？
晶格能/kJ·mol-1 786 747 686 3721 3401
熔点/℃
801 747 662 2852 2030
摩氏硬度
2.5 ＜2.5 ＜2.5 6.5 4.5
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二、离子晶体中离子键强弱的量度——晶格能
1、晶格能（符号U）：指拆开1mol离子晶体使之 成为气态阴离子和气态阳离子时所吸收的能量
结论：晶格能越大，离子晶体的熔沸点越高，硬度越大
2、影响晶格能的主要因素：
（1）离子半径（离子半径越大，晶格能越小）
（2）离子所带的电荷数（离子所带电荷数越大，
晶格能越大）
即：晶格能q1q2 r2
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化学选修Ⅲ专题3
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思考1：判断Na原子失去一个电 子至很远处的过程中的能量变化 （Na - e- =Na+）
化学选修Ⅲ专题3
-
思考1：从微粒间的作用力的角度解释下列现象 （1）1mol干冰气化成CO2气体，需吸收16kJ热量 （2）将1mol NaCl固体气化为自由离子，需吸收 786kJ热量 （3）将1mol 金刚石固体气化为自由原子，需吸收 308kJ的热量
思考2：（1）将1mol金属钠固体完全气化成相互 远离的气态原子需要吸收108.4 kJ的热量（即原子 化热为108.4kJ/mol），由此可以得出什么结论？
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二、金属键强弱的量度及其影响因素
1、金属键强弱的量度指标——原子化热
2、影响金属键强弱的因素
（1）金属原子半径
（2）单位体积内的自由电子数（价电子数） 思考：（1）从书本p33表格数据分析为什么钠和 铬的最外层电子数相同，但钠质地柔软，而铬是 最硬的金属 思考：（2）为什么过渡元素一般都具有较高的 熔点和硬度？
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[问题解决2] 从结构和能量两个角度比较并解释下 列物质的熔点高低
原子核外特征电子排布 原子半径/pm 原子化热/kJ·mol-1 熔点/℃
Na 3s1 186 108.4 97.5
Ca 4s2 197 150.0 842
结论：金属原子半径相近，单位体积内价电子数越多， 原子化热增大，金属的熔点越高
（2）金属固体能导电的原因是什么？
从中你能猜测构成金属的微粒和存在的作用力分别 是什么吗？
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一、金属键与金属的通性 1、概念：化学上把这种金属 离子与自由电子之间强烈的 相互作用力称为金属键，由 此形成的晶体称为金属晶体 2、构成微粒 金属阳离子
自由电子 3、微粒间作用力
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[问题解决1] 运用金属键理论解释金属为什么具备 导电性、导热性和延展性等通性
+
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能量
E0为两个远离的氢 原子的能量之和
E0
r=74pm
E1=-436kJ/mol
-
核间距
能量
E0为两个远离的氢 原子的能量之和
E0
r=74pm
E1=-436kJ/mol
核间距
思讨考论1234：：如从 由 你 当下此 认 两原可 为 个子知 可 自模轨拟共把旋道动价图相式键中反画，中形的表可成氢r=述7以的原4Hp得本子Fm中出质的和共什是1Es价1轨么什=4键道结么36是最论？kJ如/大？m何重o形l 叠定成 义 成的为键？什 后么 ，比 能较 否恰 再当 与？另一个氢原子成键，为什么？
（3）从原子化热的定义思考固态的金属熔融后， 液态的金属中还有没有金- 属键？
三、金属晶体模型及化学式计算
金属Li
金属Mg
金属Cu
81 1 2 8
8 1 1 2 81 6 1 4
8
82
体心立方
六方最密堆积 面心立方最密堆积
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化学选修Ⅲ专题3
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思考1：由Na、H、Cl三种元素组成的化合物 有哪些？依据所学的化学键的知识，写出它们 的电子式
+11
思考2：判断Cl原子从很远处得 到一个电子的过程中的能量变化 （Cl +e- = Cl-）
+17
结论：克服引力做功，需吸收热量，体系能量增大， 引力做正功，向环境释放热量，体系能量降低。
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两个核外电子自旋方向相同的氢原子靠近的模拟动画
+
能量
E0为两个远离的氢 原子的能量之和
E0
-
+
核间距
两个核外电子自旋方向相反的氢原子靠近的模拟动画
-
[问题解决2] 从结构和能量两个角度比较并解释下 列物质的熔点高低
原子核外特征电子排布 原子半径/pm 原子化热/kJ·mol-1 熔点/℃
Na 3s1 186 108.4 97.5
Mg 3s2 160 146.4 650
Al 3s23p1 143.1 326.4
660
结论：同周期金属元素的单质，从左到右，金属原子 半径减小，且单位体积的自由电子数增加，原子化热 增大，金属的熔点升高。
二、离子晶体中离子键强弱的量度——晶格能
1、晶格能（符号U）：指拆开1mol离子晶体使之 成为气态阴离子和气态阳离子时所吸收的能量
思考：从表中数据分析影响晶格能大小的因素有哪些？
AB型离子晶体 NaCl NaBr NaI MgO CaO
离子电荷数
11 1 2 2
核间距/pm
282 298 311 210 239
思考2：说出在不同的化合物中这些元素是如何 达到8e-（H为2e-）稳定结构的？
思考3：用电子式表示NaCl和HCl的形成过程， 比较两者形成过程的差异
讨论：Na+只与1个Cl-形成离子键吗？ H原子只与1个Cl原子形成共价键吗？
-Байду номын сангаас
一、离子键的成键特点 无饱和性和方向性
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[问题解决2] 从结构和能量两个角度比较并解释下 列物质的熔点高低
原子核外特征电子排布 原子半径/pm 原子化热/kJ·mol-1 熔点/℃
Li 2s1 152 147.2 180.5
Na 3s1 186 108.4 97.5
K 4s1 255 90.0 63.4
结论：同主族金属元素的单质，从上到下，金属原子 半径增大，原子化热减小，金属的熔点降低
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思考：Na+周围最近的Cl-有几个， Cl-周围最近的Na+有几个？ 思考：在NaCl晶胞中真正拥有 的离子数分别有几个？
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CsCl的晶体结构 Cl-
Cs+
思讨考论：12345：①C在 假 解都s设 释C+是周s阳 为CA围离 什lB晶最型子么胞近离周固离中子围态子 的真化晶正合带离体Cl有拥物负子-有较有，电化几高的 为 合个的离 什 阴 物，硬子 么 离 不C度数 阳 子 导l-周和分离的电围熔别子体而点周积？ 最有围小熔并的得融近几猜阴可状的个测离以态？CNas子 忽 导+C有数 略 电l和几不 ？C个同 计sC？？，l熔你点觉 ②得的它由高与此低什你？么如晶何体理类解似离呢子？键 没有饱和性和方向性这一 观点？
晶格能/kJ·mol-1 786 747 686 3721 3401
熔点/℃
801 747 662 2852 2030
摩氏硬度
2.5 ＜2.5 ＜2.5 6.5 4.5
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二、离子晶体中离子键强弱的量度——晶格能
1、晶格能（符号U）：指拆开1mol离子晶体使之 成为气态阴离子和气态阳离子时所吸收的能量
结论：晶格能越大，离子晶体的熔沸点越高，硬度越大
2、影响晶格能的主要因素：
（1）离子半径（离子半径越大，晶格能越小）
（2）离子所带的电荷数（离子所带电荷数越大，
晶格能越大）
即：晶格能q1q2 r2
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化学选修Ⅲ专题3
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思考1：判断Na原子失去一个电 子至很远处的过程中的能量变化 （Na - e- =Na+）
化学选修Ⅲ专题3
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思考1：从微粒间的作用力的角度解释下列现象 （1）1mol干冰气化成CO2气体，需吸收16kJ热量 （2）将1mol NaCl固体气化为自由离子，需吸收 786kJ热量 （3）将1mol 金刚石固体气化为自由原子，需吸收 308kJ的热量
思考2：（1）将1mol金属钠固体完全气化成相互 远离的气态原子需要吸收108.4 kJ的热量（即原子 化热为108.4kJ/mol），由此可以得出什么结论？
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二、金属键强弱的量度及其影响因素
1、金属键强弱的量度指标——原子化热
2、影响金属键强弱的因素
（1）金属原子半径
（2）单位体积内的自由电子数（价电子数） 思考：（1）从书本p33表格数据分析为什么钠和 铬的最外层电子数相同，但钠质地柔软，而铬是 最硬的金属 思考：（2）为什么过渡元素一般都具有较高的 熔点和硬度？
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[问题解决2] 从结构和能量两个角度比较并解释下 列物质的熔点高低
原子核外特征电子排布 原子半径/pm 原子化热/kJ·mol-1 熔点/℃
Na 3s1 186 108.4 97.5
Ca 4s2 197 150.0 842
结论：金属原子半径相近，单位体积内价电子数越多， 原子化热增大，金属的熔点越高
（2）金属固体能导电的原因是什么？
从中你能猜测构成金属的微粒和存在的作用力分别 是什么吗？
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一、金属键与金属的通性 1、概念：化学上把这种金属 离子与自由电子之间强烈的 相互作用力称为金属键，由 此形成的晶体称为金属晶体 2、构成微粒 金属阳离子
自由电子 3、微粒间作用力
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[问题解决1] 运用金属键理论解释金属为什么具备 导电性、导热性和延展性等通性
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能量
E0为两个远离的氢 原子的能量之和
E0
r=74pm
E1=-436kJ/mol
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核间距
能量
E0为两个远离的氢 原子的能量之和
E0
r=74pm
E1=-436kJ/mol
核间距
思讨考论1234：：如从 由 你 当下此 认 两原可 为 个子知 可 自模轨拟共把旋道动价图相式键中反画，中形的表可成氢r=述7以的原4Hp得本子Fm中出质的和共什是1Es价1轨么什=4键道结么36是最论？kJ如/大？m何重o形l 叠定成 义 成的为键？什 后么 ，比 能较 否恰 再当 与？另一个氢原子成键，为什么？
（3）从原子化热的定义思考固态的金属熔融后， 液态的金属中还有没有金- 属键？
三、金属晶体模型及化学式计算
金属Li
金属Mg
金属Cu
81 1 2 8
8 1 1 2 81 6 1 4
8
82
体心立方
六方最密堆积 面心立方最密堆积
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化学选修Ⅲ专题3
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思考1：由Na、H、Cl三种元素组成的化合物 有哪些？依据所学的化学键的知识，写出它们 的电子式
+11
思考2：判断Cl原子从很远处得 到一个电子的过程中的能量变化 （Cl +e- = Cl-）
+17
结论：克服引力做功，需吸收热量，体系能量增大， 引力做正功，向环境释放热量，体系能量降低。
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两个核外电子自旋方向相同的氢原子靠近的模拟动画
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能量
E0为两个远离的氢 原子的能量之和
E0
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核间距
两个核外电子自旋方向相反的氢原子靠近的模拟动画
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[问题解决2] 从结构和能量两个角度比较并解释下 列物质的熔点高低
原子核外特征电子排布 原子半径/pm 原子化热/kJ·mol-1 熔点/℃
Na 3s1 186 108.4 97.5
Mg 3s2 160 146.4 650
Al 3s23p1 143.1 326.4
660
结论：同周期金属元素的单质，从左到右，金属原子 半径减小，且单位体积的自由电子数增加，原子化热 增大，金属的熔点升高。