苏教版化学选修3物质结构与性质专题3知识点

第一单元 金属键 金属晶体

金 属 键 与 金 属 特 性

[基础·初探]

1.金属键

(1)概念：金属离子与自由电子之间强烈的相互作用称为金属键。 (2)特征：无饱和性也无方向性。 (3)金属键的强弱

①主要影响因素：金属元素的原子半径、单位体积内自由电子的数目等。 ②与金属键强弱有关的性质：金属的硬度、熔点、沸点等(至少列举三种物理性质)。

2.金属特性

特性 解释

导电性

在外电场作用下，自由电子在金属内部发生定向移动，形成电流

导热性 通过自由电子的运动把能量从温度高的区域传

到温度低的区域，从而使整块金属达到同样的

温度

延展性 由于金属键无方向性，在外力作用下，金属原

子之间发生相对滑动时，各层金属原子之间仍

保持金属键的作用

[核心·突破]

1.金属键⎩⎪⎨⎪⎧

成键粒子：金属离子和自由电子

成键本质：金属离子和自由电子间

的静电作用

成键特征：没有饱和性和方向性存在于：金属和合金中

2.金属晶体的性质

3.金属键的强弱对金属物理性质的影响

(1)金属键的强弱比较：金属键的强度主要取决于金属元素的原子半径和外围电子数，原子半径越大，外围电子数越少，金属键越弱。

(2)金属键对金属性质的影响

①金属键越强，金属熔、沸点越高。

②金属键越强，金属硬度越大。

③金属键越强，金属越难失电子。如Na的金属键强于K，则Na比K难失电子，金属性Na比K弱。

【温馨提醒】

1.并非所有金属的熔点都较高，如汞在常温下为液体，熔点很低，为－38.9 ℃；碱金属元素的熔点都较低，K-Na合金在常温下为液态。

2.合金的熔点低于其成分金属。

3.金属晶体中有阳离子，无阴离子。

4.主族金属元素原子单位体积内自由电子数多少，可通过价电子数的多少进行比较。

金属晶体

[基础·初探]

1.晶胞：反映晶体结构特征的基本重复单位。

2.金属晶体

(1)概念：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叫金属晶体。

(2)构成微粒：金属阳离子和自由电子。

(3)微粒间的作用：金属键。

(4)常见堆积方式

①平面内

金属原子在平面上(二维空间)紧密放置，可有两种排列方式。

其中方式a称为非密置层，方式b称为密置层。

②三维空间内

金属原子在三维空间按一定的规律堆积，有4种基本堆积方式。

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

六方堆积镁、锌、钛等

3.合金

(1)定义

一种金属与另一种或几种金属(或非金属)的融合体。

(2)性能

①合金的熔点比各成分金属都要低；

②合金比各成分金属具有更好的硬度、强度和机械加工性能。

晶胞中粒子数目的计算方法探究——均摊法

1.长方体(正方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算

[核心·突破]

1.晶胞的特点

(1)习惯采用的晶胞是平行六面体，其三条边的长度不一定相等，也不一定互相垂直。晶胞的形状和大小由具体晶体的结构所决定。

(2)整个晶体就是晶胞按其周期性在三维空间重复排列而成。每个晶胞上下左右前后无隙并置地排列着与其一样的无数晶胞，决定了晶胞的8个顶角、平行的面以及平行的棱完全相同。

2.晶胞粒子数计算的原则

(1)对于平行六面体晶胞；每个晶胞的上、下、左、右、前、后共有六个与

之共面的晶胞。如某个粒子为n个晶胞所共有，则该粒子有1

n属于这个晶胞。

(2)非长方体(正方体)晶胞中粒子视具体情况而定，如石墨晶胞每一层内碳原

子排成六边形，其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有，则每个六边形占1 3。

【规律方法】晶胞的一般计算公式

已知：晶体密度(ρ)、晶胞体积(V)、晶胞含有的组成个数(n)和N A的有关计

算公式：ρ·V

n N A＝M

如NaCl晶体：ρ·V

4N A＝58.5。

第二单元离子键离子晶体

离子键的形成

[基础·初探]

1.形成过程

离子化合物中，阴、阳离子之间的静电引力使阴、阳离子相互吸引，而阴、阳离子的核外电子之间，阴、阳离子的原子核之间的静电斥力使阴、阳离子相互排斥。当阴、阳离子之间的静电引力和静电斥力达到平衡时，阴、阳离子保持一定的平衡核间距，形成稳定的离子键，整个体系达到能量最低状态。

2.定义

阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键。

3.特征

[核心·突破]

1.离子键

(1)成键微粒：带正电荷的阳离子和带负电荷的阴离子。

(2)离子键的存在：离子晶体中。

(3)成键的本质：阴、阳离子之间的静电作用。

2.离子化合物的形成条件

(1)活泼金属(指第ⅠA和ⅡA族的金属元素)与活泼的非金属元素(指第ⅥA

和ⅦA族的元素)之间形成的化合物。

(2)金属元素与酸根离子之间形成的化合物(酸根离子如硫酸根离子、硝酸根

离子、碳酸根离子等)。

(3)铵根离子(NH＋4)和酸根离子之间，或铵根离子与非金属元素之间形成的盐。

【温馨提醒】

1.离子晶体不一定都含有金属元素，如NH4Cl。

2.离子晶体中除含离子键外，还可能含有其他化学键，如NaOH、Na2O2中均含有共价键。

3.金属元素与非金属元素构成的键不一定是离子键，如AlCl3含有共价键。

4.熔化后能导电的化合物不一定是离子化合物，如金属等。

离子晶体

[基础·初探]

1.概念：由阴、阳离子通过离子键结合成的晶体。

2.物理性质

(1)离子晶体具有较高的熔、沸点，难挥发。

(2)离子晶体硬而脆，离子晶体中，阴、阳离子间有较强的离子键，离子晶体表现了较强的硬度。

(3)离子晶体在固态时不导电，熔融状态或溶于水后能导电。

(4)大多数离子晶体易溶于极性溶剂(如水)中，难溶于非极性溶剂(如汽油、煤油)中。

3.晶格能

(1)定义：拆开1_mol离子晶体使之形成气态阴离子和气态阳离子时所吸收的能量。用符号U表示，单位为kJ·mol－1。