第十四讲 金属晶体与离子晶体专题复习
金属晶体和离子晶体
1
3
A
6
4
5
配位数为6 密置层
（2）金属晶体的原子在三维空间堆积模型 ①简单立方堆积（Po）
简单立方堆积
空间利用率的计算
1、空间利用率：指构成晶体的原子、离子或分子
在整个晶体空间中所占有的体积百分比。
球体积
空间利用率 =
100%
晶胞体积
2、空间利用率的计算步骤：
（1）计算晶胞中的微粒数 （2）计算晶胞的体积
配位数
6
8
6、决定离子晶体结构的因素
⑴几何因素
– 晶体中正负离子的半径比
⑵电荷因素
– 晶体中正负离子的电荷比
⑶键性因素
– 离子键的纯粹程度
(3)CaF2型晶胞
Ca
①Ca2+的配位数：8
F
②晶F-胞的配上位面数心： 4
图示③ 平均一为含个C：CaaFF2晶2晶胞胞的中1/8,
观察4点个为Ca上2+左和8前个方F-
金属晶体的堆积方式──体心立方堆积
配位数： 8 空间占有率： 68%
每个晶胞含原子数： 2
体心立方堆积
b2a2a2
a 4 r
a
(4r)2a2b23a2
3
b a
空间利用率=
2 4r3
3 a3
100%
2 4 r3
（
3 4
r）3
100
%
3
310% 0 68%
8
思考：密置层的堆积方式有哪些？
第二层对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准 1，3，5 位。 ( 或对准 2，4，6 位，其情形是一样的 )
为 12 ，许多金属（如Cu、Ag、Au等）采取这
高一化学金属晶体与离子晶体
金属晶体与离子晶体知识点1、金属晶体1、金属键（1）金属键实质：。
（2）成键微粒：。
（3）金属键的特征：。
（4）成键条件：。
2、金属晶体（1）构成：。
（2）存在：。
（3）物理性质：。
3、晶胞的排列方式金属晶体是由若干个能够反映晶体结构特征的单元—晶胞排列形成的。
不同的金属，晶胞在其内部不同的排列方式，大致可以分为三类。
（1）六方最密堆积类型（A3）常见金属如：、、等。
配位数为。
（2）立方最密堆积类型（A1）常见金属如：、、等。
配位数为。
（3）体心立方最密堆积类型（A2）常见金属如：、、等。
配位数为。
4、合金（1）定义：。
（2）性能：。
知识点2、离子晶体1、离子晶体叫离子晶体，以离子键结合的化合物是化合物，离子化合物在常温下以的形式存在。
2、晶格能（1）晶格能是指的能量。
放出的能量越多，晶格能的绝对值越，表示离子键越，晶体越稳定。
（2）晶格能与成正比，与成反比，即离子电荷数越，核间距越，晶格能越大。
（3）离子键的强弱用离子晶体的晶格能来衡量。
晶格能越大，离子键越，离子晶体越。
3、离子晶体的结构决定着离子晶体具有一系列特性（1）离子晶体的熔点、沸点，而且随着离子电荷的增加，核间距离的缩短，晶格能，熔点。
（2）离子晶体一般溶于水，溶于非极性溶剂。
（3）离子晶体在固态时导电，熔融状态或在水溶液中导电。
例1、金属晶体的形成原因是因为晶体中存在（）①金属原子②金属阳离子③自由电子④阴离子A、只有①B、只有③C、②③D、②④[解析]金属晶体是金属阳离子和自由电子通过金属键形成的。
答案：C变形题：在单质的晶体中一定不存在的微粒是（）A、原子B、分子C、阴离子D、阳离子答案：C例2、金属能导电的原因是（）A、金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较弱B、金属晶体中的自由电子在外加电场作用下发生定向移动C、金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动D、金属晶体在外加电场作用下可失去电子[解析]金属原子失去电子后变为金属离子，失去的电子称为自由电子，自由电子可以在金属晶体中自由移动，在外加电场的作用下，自由电子就会定向移动而形成电流。
知识讲解——认识晶体 金属晶体与离子晶体(基础)
认识晶体金属晶体与离子晶体（基础）编稿：房鑫审稿：张灿丽【学习目标】1、从晶体的一般性认识出发，了解晶体与非晶体的本质区别。
2、从组成微粒和微粒间相互作用的不同，认识金属晶体和离子晶体的结构及其性质特点。
3、能列举金属晶体的基本规程模型——简单立方堆积、钾型、镁型和铜型。
4、能根据离子晶体的结构特征解释其物理性质；了解离子晶体的特征；了解晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。
【要点梳理】要点一、晶体的特性、分类1．晶体的概念人们把内部微粒（原子、离子或分子）在空间按一定规律做_______ _构成的固体物质称为晶体。
2．晶体的特征（1）晶体具有____ ____、各向异性、特定的对称性三个重要特征。
（2）晶体的自范性是指晶体能够自发地呈现________的________的多面体外形。
晶体的各向异性是指晶体在不同的方向上表现出不同的________性质。
晶体的对称性指晶体的外形呈现轴对称性或面对称性。
3．晶体的分类根据晶体内部微粒的种类和微粒间相互作用的不同，可以将晶体分为______ __、___ _____、____ ____和________。
对于常见的晶体，例如：氯化钠是Na+与Cl－通过_____ ___键形成的晶体，称为离子晶体；金属铜是以________键为基本作用所形成的晶体，称为金属晶体；金刚石是碳原子间完全通过_______键形成的晶体，称为原子晶体；冰是水分子间通过______ __形成的晶体，称为分子晶体。
要点诠释：四种晶体的比较答案：1．周期性重复排列2．（1）自范性（2）封闭规则物理3．离子晶体金属晶体原子晶体分子晶体离子金属共价分子间作用力要点二、晶体结构的堆积模型晶胞1．晶体结构的堆积模型（1）X射线衍射实验测定的结果表明，组成晶体的金属原子，离子或分子在没有其他因素（如氢键）影响时，在空间的排列大都服从_______ _原理，这是因为在金属晶体、离子晶体和分子晶体的结构中，金属键、离子键和分子间作用力均没有________，以紧密堆积的方式________体系的能量，使晶体变的比较________。
《金属晶体与离子晶体》 知识清单
《金属晶体与离子晶体》知识清单一、金属晶体1、金属键金属原子失去部分或全部外围电子形成的金属离子与自由电子之间存在着强烈的相互作用，这种作用被称为金属键。
金属键没有方向性和饱和性，这使得金属原子趋于紧密堆积，从而形成晶体。
2、金属晶体的原子堆积模型（1）简单立方堆积这种堆积方式中，每个晶胞只有 1 个原子，空间利用率较低，只有约 52%，只有钋（Po）采取这种堆积方式。
（2）体心立方堆积在体心立方堆积中，每个晶胞含有 2 个原子，空间利用率约为 68%，碱金属（如钠、钾等）大多采用这种堆积方式。
（3）六方最密堆积每个晶胞含 2 个原子，空间利用率约为 74%，镁、锌、钛等金属常采用这种堆积方式。
（4）面心立方最密堆积每个晶胞含 4 个原子，空间利用率约为 74%，铜、银、金等金属多采用这种堆积方式。
3、金属晶体的物理性质（1）导电性金属晶体中的自由电子在外加电场的作用下定向移动形成电流，使金属具有良好的导电性。
但不同金属的导电性有所差异，其中银的导电性最好。
（2）导热性自由电子在运动时与金属离子碰撞而交换能量，从而使热量从温度高的区域传递到温度低的区域，使得金属具有良好的导热性。
（3）延展性金属键没有方向性和饱和性，当金属受到外力作用时，原子层之间容易发生相对滑动，但金属键仍然存在，不会断裂，因此金属具有良好的延展性。
二、离子晶体1、离子键阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键称为离子键。
离子键的本质是静电引力，包括阴、阳离子之间的静电引力以及原子核与原子核、电子与电子之间的斥力。
离子键没有方向性和饱和性。
2、离子晶体的结构（1）NaCl 型在 NaCl 晶体中，钠离子和氯离子交替排列，每个钠离子周围有 6 个氯离子，每个氯离子周围也有 6 个钠离子，它们的配位数均为 6。
（2）CsCl 型在 CsCl 晶体中，铯离子位于立方体的中心，氯离子位于立方体的 8 个顶点，铯离子的配位数为 8，氯离子的配位数也为 8。
金属晶体与离子晶体课件下学期高二化学人教版选择性必修
三、过渡晶体与混合型晶体 1.过渡晶体 四类典型晶体分别是分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体等,但纯 粹的典型晶体是不多的,大多数晶体是它们之间的过渡晶体。 如:第三周期元素的氧化物。
氧化物 离子键的 百分数/%
Na2O 62
MgO 50
Al2O3 41
SiO2 33
P2O5
SO2 Cl2O7
2.试用金属键解释Na、Mg、Al的熔点逐渐升高的原因。 提示 Na、Mg、Al的原子半径逐渐减小,价电子数逐渐增多,金属键逐渐增 强,所以熔点逐渐升高。 3.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? 提示 金属晶体中掺入不同的金属或非金属原子时,影响了金属的延展性和 硬度。
新知二 离子晶体的结构与性质特点 【问题探究】 1.如图所示是从NaCl和CsCl晶体中分割出来的部分结构图。
试分析哪些图是从NaCl和CsCl晶体中分别提取出来的? 提示 从NaCl晶体中分别提取出来的是(1)和(4);从CsCl晶体中分别提取出 来的是(2)和(3)。
2.已知:CaCO3、(NH4)2SO4、CuSO4·5H2O、Cu(NH3)4SO4·H2O 等均为离子 晶体。分析这些离子晶体中都含有哪些微观粒子?晶体内部存在哪些类型 的作用力? 提示 构成离子晶体的微粒有阴离子和阳离子,还有电中性分子;晶体内部 的作用力除离子键外还存在共价键、氢键和范德华力等。
2.四类晶体的比较
晶体类型 离子晶体 共价晶体
构成晶体 阴、阳离子 原子
的粒子
粒子间 的作用
离子键
共价键
作用力大小 较强
(一般而言)
很强
分子晶体
金属晶体
分子
金属阳离子 和自由电子
金属晶体结晶知识点总结
金属晶体结晶知识点总结一、晶体结晶概念及原子排列规律1. 晶体结晶概念：晶体是由一定种类的原子或者分子按照一定的排列顺序和规则组成的固体物质，具有周期性排列结构和明显的晶体性质。
2. 晶体的原子排列规律：晶体的结晶形式是由原子或分子的周期性排列而形成的，这种排列具有高度规则性和周期性，其排列方式受到晶体内部原子结构和晶体生长条件的影响。
二、晶体的基本结构1. 金属晶体的结构：金属晶体基本结构是由金属离子或原子经过排列而成。
在金属晶格中，金属原子之间由金属键结合，通过电子云间的共享而形成结晶结构。
2. 晶体的晶格：晶体的结构由晶格组成，晶格是由一系列平行排列的基本单元组成的。
晶格在三维空间中构成晶体的结构基础，束缚着晶体材料的原子或离子。
3. 晶体的晶胞：晶体的基本结构单元是晶胞，晶胞是晶体内可以复制整个晶体结构的最小重复单元，是晶体中基本的空间单位。
三、晶体生长1. 晶体生长的条件：晶体生长的条件包括适当的温度、压力和爆发原子。
晶体的生长过程受到物理、化学条件和材料的约束。
2. 晶体的生长方式：晶体生长方式分为固体相生长和溶液相生长两种方式，固体相生长是指晶体在固态材料中生长，溶液相生长是指晶体在溶液中生长。
3. 晶体生长的影响因素：晶体生长过程中受到多种因素的影响，包括溶液浓度、温度、溶液饱和度、晶种的形状和结构等。
四、晶体结构及其性能1. 晶体的结构类型：晶体的结构分为立方晶系、四方晶系、正交晶系、单斜晶系、三斜晶系、六方晶系六种。
2. 晶体结构对性能的影响：晶体的结构类型决定了晶体的物理、化学和机械性能，不同的结构对材料的性能有不同的影响。
3. 晶体的晶格缺陷：晶格缺陷是指晶格中原子位置的缺失、位错、夹杂等现象，这些缺陷会影响晶体的性能和行为。
五、晶体的性能1. 金属的晶体缺陷：金属晶体包括点缺陷、线缺陷、面缺陷等，这些缺陷对金属的力学性能、导电性能和腐蚀性能有重要影响。
2. 晶体的热学性能：晶体的热学性能包括热导率、线膨胀系数、比热容等，这些性能与晶体结构和晶格缺陷有关。
晶体相关知识点总结
晶体相关知识点总结一、基本概念1. 晶体的定义晶体是由原子、离子或分子按照一定的规则排列而形成的固体结构。
晶体具有高度有序性，具有一定的周期性和对称性。
晶体是凝聚态物质的一种主要形式，占据了固态物质的绝大部分。
2. 晶体的种类根据晶体结构的不同，晶体可以分为离子晶体、共价晶体、金属晶体和分子晶体等几种基本类型。
不同类型的晶体具有不同的物理性质和化学性质。
3. 晶体的分类根据晶体的外部形态，晶体可以分为单斜晶、正交晶、菱形晶、六方晶、四方晶、立方晶等几种基本类型。
不同类型的晶体具有不同的外部形态和对称性。
二、晶体结构1. 晶体的晶体结构晶体结构是指晶体中原子、离子或分子的排列方式和规律。
晶体结构可以分为周期性结构和非周期性结构两种形式。
周期性结构是指晶体中原子、离子或分子的排列具有一定的周期性，具有明显的晶格和对称性。
非周期性结构是指晶体中原子、离子或分子的排列没有明显的周期性，没有规则的晶格和对称性。
2. 晶体的晶格晶体的晶格是指晶体中原子、离子或分子所构成的三维空间排列的规则结构。
晶格可以分为周期性晶格和非周期性晶格两种类型。
周期性晶格是指晶格具有明显的周期性，有规则的排列和对称性。
非周期性晶格是指晶格没有明显的周期性，没有规则的排列和对称性。
3. 晶体的晶胞晶胞是指晶体中最小的具有完整晶体结构的基本单位。
晶胞可以分为原胞和扩展晶胞两种类型。
原胞是指晶体中最小的具有完整晶体结构的基本单位，包含了一个或多个原子、离子或分子。
扩展晶胞是指原胞在晶体结构中的重复排列，是构成晶体的基本单位。
三、晶体的生长1. 晶体生长的基本过程晶体生长是指在溶液、熔体或气相中，原子、离子或分子从溶液中萃取并在已生成的晶体上沉积，形成新晶体的过程。
晶体生长的基本过程包括成核、生长和成形几个阶段，成核是指溶液中原子、离子或分子聚集形成晶体的核心；生长是指晶体核心上原子、离子或分子的进一步沉积和排列生长；成形是指晶体的表面形态和结晶过程。
《金属晶体》 讲义
《金属晶体》讲义一、金属晶体的定义与特点金属晶体是指由金属原子通过金属键结合而成的晶体。
在金属晶体中，金属原子失去部分或全部外层电子，形成自由电子，这些自由电子在整个晶体中自由运动，与金属阳离子相互作用，将金属原子紧密地结合在一起。
金属晶体具有以下特点：1、良好的导电性和导热性：由于存在自由电子，它们能够在电场的作用下定向移动，从而形成电流，实现良好的导电性；自由电子在热的作用下也能迅速传递热能，使得金属具有良好的导热性。
2、金属光泽：自由电子能够吸收并反射可见光，使金属具有独特的金属光泽。
3、延展性：金属晶体中的原子可以相对滑动而不断裂金属键，从而使金属具有良好的延展性，可以被拉成丝或压成薄片。
4、硬度和熔点有较大差异：不同金属的晶体结构和金属键强度不同，导致其硬度和熔点差异较大。
二、金属晶体的结构类型常见的金属晶体结构有以下三种类型：1、体心立方堆积（bcc）体心立方堆积的晶胞中，每个晶胞包含 8 个位于顶角的原子和 1 个位于体心的原子。
例如，碱金属中的锂、钠、钾等在常温下采用这种堆积方式。
这种结构的空间利用率相对较低。
2、面心立方堆积（fcc）面心立方堆积的晶胞中，每个晶胞包含 8 个位于顶角的原子和 6 个位于面心的原子。
铜、银、金等金属通常采用这种堆积方式。
面心立方堆积的空间利用率较高，具有较好的延展性和塑性。
3、密排六方堆积（hcp）密排六方堆积的晶胞是一个六棱柱，每个晶胞包含 12 个位于顶角的原子和2 个位于体内的原子。
镁、锌、钛等金属采用这种堆积方式。
三、金属键的本质金属键是一种特殊的化学键，其本质是金属原子失去电子形成的正离子与自由电子之间的强烈相互作用。
金属原子的价电子数较少，原子核对价电子的束缚较弱，在一定条件下容易失去电子。
这些失去的电子不再属于某个特定的原子，而是在整个晶体中自由运动，形成“电子气”。
金属正离子沉浸在“电子气”中，它们与自由电子之间的静电吸引力使得金属原子紧密结合在一起，形成金属晶体。
金属晶体与离子晶体课件-高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2
+
+
−
。在CsCl晶体中,正、负离子的半径比 =0.934。由于 −不同，晶体
中离子的配位数不同。NaCl晶体中阴、阳离子的配位数都是6,CsCl
+
晶体中阴、阳离子的配位数都是8,因此晶体中正、负离子的半径比
−是决定离子晶体结构的重要因素。AB型离子晶体的离子半径比与
配位数之间规律如下表。
自由电子,但没有阴离子
五 金属晶体的物理性质
• 大多数金属为银白色固态，有金属光泽，具有导
电性、导热性、延展性
• 金属晶体的熔沸点、硬度、密度差别较大
六 用“电子气理论”解释金属的物理
性质
• 1.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对滑动，但
原来的排列方式不变，而且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，并且电子气没有破坏，所以金属
有良好的延展性
2.导电性:
金属晶体中的自由电子在电场中定向移动而形成电流，
呈现良好的导电性
3.导热性
电子气中的自由电子在运动时频繁与金属原子碰撞，
从而引起能量传递，呈现良好的导热性。
4.熔、沸点:
金属的结构模型相同时，熔、沸点的高低取决于金属
数的限制,因此,.离子键没有饱和性。
四 CsCl 晶体
晶胞中的Cl-和Cs+的个数比是1：1
四 CsCl 晶体
结构特点
①每个Cs+(CI-)周围等距且紧邻的CI- (Cs+)有8个(即配位数是8)，
每个Cs+(CI-)周围等距且紧邻
的Cs+(CI-)有6个;
金属晶体与离子晶体
金属晶体的性质
金属晶体具有高熔点、高硬度、良好的导电性和导热性等特 点。
金属晶体在化学反应中通常表现出较高的化学活泼性，容易 失去或获得电子。
03 离子晶体
离子晶体的定义
离子晶体是由正离子和负离子 通过离子键结合形成的晶体。
离子键是正负离子之间的相互 作用力，其强度取决于离子的 半径和电荷数。
分子晶体是由分子通过分 子间作用力结合形成的晶 体，具有较低的熔点和较 好的塑性。
02 金属晶体
金属晶体的定义
金属晶体是由金属原子或金属阳离子 通过金属键结合而成的晶体。
金属晶体通常具有金属光泽和良好的 导电、导热性能。
金属晶体的结构
金属晶体的结构特点是原子或分子的 排列呈现周期性重复，形成三维的格 子结构。
离子晶体中，正负离子的配位 数和排列方式决定了晶体的结 构和性质。
离子晶体的结构
离子晶体的结构特点是正负离子的配 位数和排列方式。
离子晶体的晶格能是决定其稳定性的 关键因素，晶格能越大，晶体越稳定。
常见的离子晶体结构有面心立方、体 心立方和六方密排等。
离子晶体的性质
离子晶体具有较高的熔点和沸 点，因为离子键的键能较大。
金属晶体与离子晶体
目录
CONTENTS
• 晶体简介 • 金属晶体 • 离子晶体 • 金属晶体与离子晶体的比较 • 晶体的发展前景
01 晶体简介
晶体的定义
01
晶体是由原子、分子或离子在空 间按一定规律重复排列形成的固 体物质。
02
晶体内部原子、分子或离子的排 列具有周期性，使得晶体具有规 则的几何外形和固定的熔点。
离子晶体
主要用于陶瓷、玻璃、电池等材料，如陶瓷刀具、绝缘材料、电池电极等。
金属晶体与离子晶体 (共44张)
(1)氯化钠型晶胞
均位于顶角，并交错排列
①Na+和Cl-的位置： 钠离子：体心 棱中点
氯离子：面心 顶点，或反 之。 ②每个晶胞含钠离子、氯离子的个数：
Na+：
Cl-：
③与Na+等距离且最近的Na+ 有： 12个
精品课件
知识解第读29 页
离子晶体
知识1、离子晶体 ④ NaCl的晶体结构配位数
知识解第读30 页 与Na+等距离且最近的Cl¯ 有：6个
①1个ZnS晶胞 4个阳离子 4个阴离子
②阳离子配位数： 4 阴离子配位数：4
精品课件
知识解第读34 页
离子晶体
知识1、离子晶体
知识解第读35 页 几何因素 正负离子的半径比
6、决定离子晶体结构因素 电荷因素 正负离子的电荷比
7、离子晶体的特点：
键性因素 离子键的纯粹因素
⑴无单个分子；无分子式。
⑵熔沸点较高，硬度较大，难挥发难压缩。
---Cl--- Na+精品课件
离子晶体
知识1、离子晶体 5、晶胞类型：
(2)氯化铯型晶胞
知识解第读31 页
①铯离子和氯离子的位置：
Cs+：体心
Cl-：顶点；或反
②之每。个晶胞含Cs+、Cl-个数： 1
③与Cs+等距离且最近的Cs+、Cl-
Cs+：6个；Cl-：8个(配位数)
精品课件
离子晶体
知识1、离子晶体 5、晶胞类型：
配位数、原子空间利用晶率胞、的晶形胞状的？区别。 含几个原子？
精品课件
金属晶体
知识2、金属晶体的原子堆积模型 1、简单立方堆积 [ Po
高中化学金属晶体与离子晶体
物质结构与性质金属晶体与离子晶体一、金属共同的物理性质容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等二、金属的结构1.“电子气理论”(自由电子理论)金属原子脱落来的价电子形成遍布整个晶体的“电子气”,被所有原子所共用，从而把所有的原子维系在一起。
2.金属键:这种金属原子间由于电子气产生的作用(在金属晶体中，金属阳离子和自由电子之间的较强的相互作用)。
3、金属晶体：通过金属键作用形成的单质晶体金属键强弱判断:阳离子所带电荷多、半径小－金属键强，熔沸点高。
三、金属晶体的结构与金属性质的内在联系金属为什么易导电？在金属晶体中，存在着许多自由电子，这些自由电子的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下自由电子就会发生定向运动，因而形成电流，所以金属容易导电。
金属为什么易导热？金属容易导热，是由于自由电子运动时与金属离子碰撞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。
金属为什么具有较好的延展性？金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作用没有方向性，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。
1、金属晶体的形成是因为晶体中存在A.金属离子间的相互作用B .金属原子间的相互作用C.金属离子与自由电子间的相互作用D.金属原子与自由电子间的相互作用2．金属能导电的原因是A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较弱B .金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动C .金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动D .金属晶体在外加电场作用下可失去电子3、下列叙述正确的是A.任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子B .原子晶体中只含有共价键C.离子晶体中只含有离子键，不含有共价键D .分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其他化学键4、为什么碱金属单质的熔沸点从上到下逐渐降低，而卤素单质的熔沸点从上到下却升高？四、金属晶体的密堆积结构1．下列有关金属元素特征的叙述中正确的是A．金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性B．金属元素在化合物中一定显正价C．金属元素在不同化合物中的化合价均不同D．金属单质的熔点总是高于分子晶体2．关于ⅠA族和ⅡA族元素的下列说法中正确的是A．同一周期中，ⅠA族单质的熔点比ⅡA族的高B．浓度都是0.01mol·L－1时，氢氧化钾溶液的pH比氢氧化钡的小C．氧化钠的熔点比氧化镁的高D．加热时碳酸钠比碳酸镁易分解关于离子晶体1、离子键2、成键的微粒：3、成键的本质：4、成键的条件：5.常见的离子化合物1、活泼的金属元素（IA、IIA）和活泼的非金属元素（VIA、VIIA）形成的化合物。
2020-2021学年高三一轮复习课件--金属晶体与离子晶体
基础达标
1. NH3、PH3、AsH3 熔沸点 稳定性 2.NaCl、MgCl2 熔沸点 稳定性 3. Na、Mg、Al 熔沸点 稳定性 4.SiO2、SiC 熔沸点 稳定性
晶体的种类
离子晶体、金属晶体、共价晶体、分子晶体。
晶体 类型
离子 晶体
金属 晶体
共价 晶体
分子 晶体
微粒种类
阴、阳离子 金属阳离子和
总结提升
1.确定晶胞结构，计算晶胞体积V 如：面心立方晶胞、体心立方晶胞
2.计算晶胞微粒数N，计算晶胞质量m 3.列式计算晶胞密度
高考链接
• 氧和钠能够形成化合物F，其晶胞结构如图
所示，该晶胞的棱长为0.566nm，F的化学
式为 ，晶胞中钠的配位数为 ，列式
计算晶体F的密度
（g/cm）
高考链接
自由电子 子
微粒间的相互作 用
实例
离子键
NaCl
金属键
铜
共价键
金刚石
分子
分子间作用力 冰
熔沸点比较规律
（一）金属晶体的结构特点 以Na、Cu为例，分析晶胞所含微粒数、配位数 （二）离子晶体的结构特点 以NaCl、CsCl、ZnS为例，分析晶胞所含微粒数、 配位数 （三）晶胞密度计算方法：【思考】、T6计算过程
• T6:已知NaCl晶体中，相邻最近的Na＋、Cl －间的距离为a cm(如右图)，则用上述方法 测得的阿伏加德罗常数NA的表达式 为 _______________
3.借助分子晶体、共价晶体、金属晶 体、离子晶体等模型认识晶体的结构 特点。（模型认知）
关键能力：抽象思维能力、归纳概括 能力
4. 2019全国Ⅰ卷，35（4） 5. 2019全国Ⅱ卷，35（4） 6.2019全国Ⅲ卷，35（4）
高中化学课件【金属晶体与离子晶体】
学习目标：
1、认识金属晶体、离子晶体中微粒间的 堆积方式
2、能从化学键和堆积方式这两个角度认 识金属晶体的延展性，离子晶体熔点、沸 点和硬度等性质的特点
重点：金属晶体、离子晶体的结构特点
难点：金属晶体、离子晶体的空间堆积方 式
复习回顾：
• 1.什么是金属键？成键微粒是什么？有何特 征？
体心立方
(2) A2型密堆积--体心立方密堆积
观察思考：
• 观察A2晶胞，其配位数是多少，晶胞的微 粒数是几个，是否为最密堆积
配位数：8 微粒个数：2
体心立方密堆积空间利用率小于A1和A3， 不属于最密堆积
小结：常见金属晶体的三种结构型式
三种典型结构 型式
常见金属
面心立方最密 堆积A1
Ca.Cu.Au.Al. Pd.Pt.Ag
有 4 个Cl- 而Na+数目与Cl-数目之比 为 1：1 化学式为 NaCl
3. 在每个Na+周围与它最近的且距离相等
的Na+有 12 个
常见的AB型离子晶体
晶体类型 NaCl型
CsCl型
ZnS型
晶胞
符合类型 配位数
Li、Na、K、 CsBr、CsI、BeO、BeS Rb的卤化物， NH4Cl等 等 AgF、MgO等
• 2. 金属晶体中金属原子的价电子数越__多_,原
子半径越____小,金属键越强，熔沸点越__ 高
• 3.如何用金属键解释金属具有金属光泽及导 电性、导热性？
Байду номын сангаас 一、金属晶体
• 1、定义：金属原子通过金属键形成的晶体 • 2、金属晶体的原子堆积型式 • （1）最密堆积形式：
A1型—面心立方最密堆积 A3型—六方最密堆积
第十四讲 金属晶体与离子晶体专题复习
第十四讲金属晶体与离子晶体主要知识点:大家都知道晶体有固定的几何外形、有确定的熔点，水、干冰等都属于分子晶体，靠范德华力结合在一起，金刚石、金刚砂等都是原子晶体，靠共价键相互结合，那么我们所熟悉的铁、铝等金属是不是晶体呢？它们又是靠什么作用结合在一起的呢？一、金属键1.金属键：在金属单质晶体中,使金属原子相互结合的强烈作用（金属离子与自由电子间的强烈的相互作用）叫金属键。
2.金属晶体:金属阳离子和自由电子之间通过金属键结合而形成的晶体构成微粒：金属阳离子与自由电子；微粒间的作用：金属键物性特点：大部分金属熔点较高、质硬（少数质软），难溶于水（K、 Na、Ca 等与水反应），能导电、导热、有延展性等金属原子的电离能低，容易失去电子而形成阳离子和自由电子，阳离子整体共同整体吸引自由电子而结合在一起。
这种金属离子与自由电子之间的较强作用就叫做金属键。
金属键可看成是由许多原子共用许多电子的一种特殊形式的共价键，这种键既没有方向性也没有饱和性，金属键的特征是成键电子可以在金属中自由流动，使得金属呈现出特有的属性在金属单质的晶体中，原子之间以金属键相互结合。
金属键是一种遍布整个晶体的离域化学键。
注意：金属晶体是以金属键为基本作用力的晶体。
二、电子气理论及其对金属通性的解释1．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“海洋”之中。
2．金属通性的解释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。
⑴．金属导电性的解释在金属晶体中，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：导热是能量传递的一种形式，它必然是物质运动的结果，那么金属晶体导热过程中电子气中的自由电子担当什么角色?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。
金属晶体与离子晶体-高二化学同步实用课件(人教版2019选择性必修2)
④金属键的本质： “电子气理论”(自由电子理论) 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
原子所共有，从而把所有金属原子维系在一起。
⑤金属键的特征： a.自由电子不是专属于某个特定的金属阳离子， 而是在整块固态金属中自由移动。 b.金属键既没有方向性，也没有饱和性。 c.金属晶体是一种“巨分子”不存在单个分子。
金属在粉末状态时，金属原子的取向杂乱，排列 不规则，吸收可见光后不能再反射出来，所以金 属粉末常呈暗灰色或黑色
【思考与交流】
1.金属材料形成合金以后性能为什么会改变？ 当向金属晶体中掺入不同的金属或非金属原子时,就像在滚珠之间掺入 细小而坚硬的砂土或碎石一样,使这种金属的延展性甚至硬度发生改变， 所以金属材料形成合金以后性能发生改变。
b.导热性 自由电子运动时与金属离子相互碰撞，在碰撞过程中发生能量交换。当金 属某部分受热时，那个区域里的自由电子能量增加，运动速度加快，通过 碰撞，把能量传递给金属阳离子。自由电子与金属阳离子频繁碰撞，把能 量从温度高的部分传递到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。 金属的导热性可以解释生活中常见的些现象。 在冬天我们感觉金属制品比木制品更凉，原因是当人接触到金属时，金属 很快将人体的热量传递出去，因为木制品不易导热所以当人接触到木制品 时，身体的热量不易散失。
2.高温下金属导电性减弱的原因 电子气中的自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞，所以金属的电导 率随温度升高而降低的现象。
课堂练习3.金属晶体的下列性质不能用金属晶体的结构解释的是( D )
A.易导电
B.易导热
C.有延展性 D.易锈蚀
高三化学一轮复习金属晶体和离子晶体
五、金属晶体熔点比较
一般情况下，金属晶体熔化需破坏金属键。金属 键越强，熔点就相应越高，硬度也越大。 影响金属键强弱的因素：
（1）金属阳离子半径 （2）金属阳离子所带的电荷数
总结：金属阳离子半径越小，所带的电荷数 越高，金属键越强，熔沸点就越高。
合金熔点<纯金属 合金硬度>纯金属
【思考】已知碱金属元素的熔沸点随原子序数的增 大而递减，试用金属键理论加以解释。
（2）密置层在三维空间的堆积：
①六方最密堆积
②面心立方最密堆积
镁型
铜型
第二层 对第一层来讲最紧密的堆积方 式是将球对准1，3，5 位。 ( 或对准 2，4 ，6 位，其情形是一样的 )
12
6
3
54
12
6
3
54
，
AB
关键是第三层，对第一、二层来说，第三 层可以有两种最紧密的堆积方式。
第一种是将球对准第一层的 下图是此种六方
有些金属呈粉末状时，金属晶体的晶面取向杂乱、排列不 规则，吸收可见光后辐射不出去，所以成黑色
二、金属键： 金属阳离子和自由电子之间的强烈的相互作用。 金属键无方向性和饱和性。
三、金属晶体：金属阳离子和自由电子通过金属键 结合形成的晶体 （金属单质和合金都属于金属晶体） 思考：①有阳离子一定有阴离子吗？
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】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
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第十四讲金属晶体与离子晶体主要知识点:大家都知道晶体有固定的几何外形、有确定的熔点，水、干冰等都属于分子晶体，靠范德华力结合在一起，金刚石、金刚砂等都是原子晶体，靠共价键相互结合，那么我们所熟悉的铁、铝等金属是不是晶体呢？它们又是靠什么作用结合在一起的呢？一、金属键1.金属键：在金属单质晶体中,使金属原子相互结合的强烈作用（金属离子与自由电子间的强烈的相互作用）叫金属键。
2.金属晶体:金属阳离子和自由电子之间通过金属键结合而形成的晶体构成微粒：金属阳离子与自由电子；微粒间的作用：金属键物性特点：大部分金属熔点较高、质硬（少数质软），难溶于水（K、 Na、Ca 等与水反应），能导电、导热、有延展性等金属原子的电离能低，容易失去电子而形成阳离子和自由电子，阳离子整体共同整体吸引自由电子而结合在一起。
这种金属离子与自由电子之间的较强作用就叫做金属键。
金属键可看成是由许多原子共用许多电子的一种特殊形式的共价键，这种键既没有方向性也没有饱和性，金属键的特征是成键电子可以在金属中自由流动，使得金属呈现出特有的属性在金属单质的晶体中，原子之间以金属键相互结合。
金属键是一种遍布整个晶体的离域化学键。
注意：金属晶体是以金属键为基本作用力的晶体。
二、电子气理论及其对金属通性的解释1．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“海洋”之中。
2．金属通性的解释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。
⑴．金属导电性的解释在金属晶体中，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：导热是能量传递的一种形式，它必然是物质运动的结果，那么金属晶体导热过程中电子气中的自由电子担当什么角色?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。
（2）．金属延展性的解释当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，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。
阅读材料1．超导体——一类急待开发的材料一般说来，金属是电的良好导体(汞的很差)。
1911年荷兰物理学家H·昂内斯在研究低温１条件下汞的导电性能时，发现当温度降到约 4 K(即—269、)时汞的电阻“奇异”般地降为零，表现出超导电性。
后又发现还有几种金属也有这种性质，人们将具有超导性的物质叫做超导体。
2．合金两种和两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质，叫做合金，合金属于混合物，对应的固体为金属晶体。
合金的特点①仍保留金属的化学性质，但物理性质改变很大；②熔点比各成份金属的都低；③强度、硬度比成分金属大；④有的抗腐蚀能力强；⑤导电性比成分金属差。
3．金属的物理性质由于金属晶体中存在大量的自由电子和金属离子(或原子)排列很紧密，使金属具有很多共同的性质。
(1)状态：通常情况下，除Hg外都是固体。
(2)金属光泽：多数金属具有光泽。
但除Mg、Al、 Cu、Au在粉末状态有光泽外，其他金属在块状时才表现出来。
(3)易导电、导热：由于金属晶体中自由电子的运动，使金属易导电、导热。
(4)延展性(5)熔点及硬度：由金属晶体中金属离子跟自由电子间的作用强弱决定。
金属除有共同的物理性质外，还具有各自的特性。
①颜色：绝大多数金属都是银白色，有少数金属具有颜色。
如Au金黄色Cu紫红色Cs银白略带金色。
②密度：与原子半径、原子相对质量、晶体质点排列的紧密程度有关。
最重的为锇(Os)铂(Pt)最轻的为锂(Li)③熔点：最高的为钨(W)，最低的为汞(Hg)，Cs，为28．4℃Ca为30℃④硬度：最硬的金属为铬(Cr)，最软的金属为钾 (K)，钠(Na)，铯(Cs)等，可用小刀切割。
⑤导电性：导电性能强的为银(Ag)，金(Au)，铜 (Cu)等。
导电性能差的为汞(Hg)⑥延展性：延展性最好的为金(Au)，Al三、金属晶体内原子的空间排列方式分子晶体中，分子间的范德华力使分子有序排列；原子晶体中，原子之间的共价键使原子有序排列；金属晶体中，金属键使金属原子有序排列。
（一）简单立方堆积1相邻非密置层原子在一条直线上2这种堆积方式空间利用率最低，只有金属钋采取这种堆积方式２（二）钾型（体心立方）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，许多金属是这种堆积方式，如碱金属，简称为钾型。
方法点拨1.金属晶体性质及理论解释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2.金属晶体的熔点变化规律①金属晶体熔点差别较大，汞在常温下是液体，熔点很低(－38.9℃)，而钨的熔点高达3410℃．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、自由电子的多少而定．金属离子半径越小，所带的电荷越多，自由电子越多，金属键越强，熔点就越高．例如，熔点：Na<Mg<Al；熔点：Li>Na>K>Rb>Cs．典例剖析：例1．金属的下列性质中和金属晶体无关的是（）A．良好的导电性 B．反应中易失电子C．良好的延展性 D．良好的导热性解析：备选答案A、C、D都是金属共有的物理性质，这些性质都是由金属晶体所决定的，备选答案B，金属易失电子是由原子的结构决定的，所以和金属晶体无关．答案：B例2．关于晶体的下列说法正确的是（）A、在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子B、在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子C、原子晶体的熔点一定比金属晶体的高D、分子晶体的熔点一定比金属晶体的低３解析：只有认识四类晶体物理性质差异的本质原因才能对此题进行正确判断。
在四类晶体中，金属晶体的结构及物理性质最特殊，应予重视。
金属晶体中，构成晶体的微粒既有金属原子，又有金属阳离子，且二者不断转换，晶体中自由电子与金属离子间的电性作用形成了金属键。
因此晶体中有阳离子，不一定有阴离子，如金属晶体。
金属键强弱相差很大（主要由阳离子半径大小决定），因此金属晶体的熔、沸点、硬度等物理性质相差极大，它与其他类晶体相比很特殊，有的晶体熔沸点很低，甚至小于分子晶体如金属汞、碱金属等；有的金属熔沸点很高，甚至高于原子晶体如金属钨。
答案：A例3.下列有关金属元素特征的叙述正确的是（）A、金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性B、金属元素在一般化合物中只显正价C、金属元素在不同的化合物中的化合价均不同D、金属元素的单质在常温下均为金属晶体解析：A、对于变价金属中，较低价态的金属离子既有氧化性，又有还原性，如Fe2+。
B、金属元素的原子只具有还原性，故在化合物中只显正价。
C、金属元素有的有变价，有的无变价，如Na+。
D、金属汞常温下为液体。
答案：B。
例4.物质结构理论推出：金属晶体中金属离子与自由电子之间的强烈相互作用，叫金属键．金属键越强，其金属的硬度越大，熔沸点越高，且据研究表明，一般说来金属原子半径越小，价电子数越多，则金属键越强．由此判断下列说法错误的是( )A．镁的硬度大于铝 B．镁的熔沸点低于钙C．镁的硬度大于钾 D．钙的熔沸点高于钾解析：价电子数Al＞Mg，原子半径Al＜Mg，所以Al的金属键更强，所以A的说法错误．Mg 和Ca的价电子数相同，而原子半径Mg＜Ca，所以金属键的强弱Mg＞Ca，所以B的说法错误．价电子数Mg＞K，原子半径Mg＜Ca＜K，所以C的说法正确．价电子数Ca＞K，原子半径Ca＜K，所以D的说法也正确．答案：AB巩固练习1．下列有关金属元素的特征叙述正确的是( )A．金属元素的原子具有还原性，离子只有氧化性 B．金属元素的化合价一定显正价４C．金属元素在不同化合物中的化合价均不相同D．金属元素的单质在常温下均为金属晶体2．下列有关金属元素特征的叙述中正确的是 ( )A．金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性 B．金属元素在化合物中一定显正价 C．金属元素在不同化合物中的化合价均不同 D．金属单质在常温下都是金属晶体3．金属的下列性质中，不能用金属的电子气理论加以解释的是 ( )A．易导电 B．易导热 C．有延展性 D．易锈蚀4．下列晶体中由原子直接构成的单质有 ( )A．白磷 B．氦C．金刚石 D．金属镁5．金属具有延展性的原因是( )A．金属原子半径都较大，价电子较少B．金属受外力作用变形时，金属阳离子与自由电子间仍保持较强烈作用C．金属中大量自由电子受外力作用时，运动速度加快D．自由电子受外力作用时能迅速传递能量6．下列说法不正确的是( )A．金属单质的熔点一定比非金属单质高 B．离子晶体中不一定含有金属元素 C．在含有阳离子的晶体中，一定含有阴离子 D．含有金属元素的离子不一定是阳离子 7．金属晶体的形成是因为晶体中存在( )A．金属离子间的相互作用 B．金属原子间产生相互作用C．金属离子与自由电子间的相互作用 D．金属原子与自由电子间的相互作用8． 关于金属元素的特征，下列叙述正确的是( )①金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性②金属元素在化合物中一般显正价③金属性越强的元素相应的离子氧化性越弱④金属元素只有金属性，没有非金属性⑤价电子越多的金属原子的金属性越强A．①②③ B．②③ C．①⑤ D．全部9．金属的下列性质中，与自由电子无关的是 ( )A．密度大小B．容易导电 C．延展性好 D．易导热10．下列有关金属的叙述正确的是( )A．金属元素的原子具有还原性，其离子只有氧化性B．金属元素的化合价—般表现为正价５C．熔化状态能导电的物质—定是金属的化合物D．金属元素的单质在常温下均为金属晶体11.下列叙述正确的是 ( )A．原子晶体中可能存在离子键 B．分子晶体中不可能存在氢键C．在晶体中可能只存在阳离子不存在阴离子 D．金属晶体导电是金属离子所致12.金属能导电的原因是（）A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较弱B．金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动C．金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动D．金属晶体在外加电场作用下可失去电子13．下列叙述正确的是（）A.任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子B．原子晶体中只含有共价键C.离子晶体中只含有离子键，不含有共价键D．分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其他化学键14.在核电荷数1~18的元素中，其单质属于金属晶体的有，属于分子晶体的有，属于原子晶体的有．15. 简要填空：(1)金属导电是____________________的结果．(2)金属导热是____________________的结果．(3)金属抽成丝或压成薄板是金属受到外力作用，紧密堆积的原子(离子)层发生了________________，而金属离子和自由电子之间的____________________没有改变．一、离子晶体1、离子晶体定义：由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体注：（1）结构微粒：阴、阳离子（2）相互作用：离子键（3）种类繁多：含离子键的化合物晶体：强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐（4）理论上，结构粒子可向空间无限扩展二、晶格能1、定义：气态离子形成1mol离子晶体时释放的能量。