3-2-1 金属晶体与离子晶体
无机化学第3章_晶体结构
[答] 图3-1中的小立方体不具有平移性，因为它与相邻的小立方体并非等 同。相反，大立方体才具有平移性，在它的上下左右前后都有无隙并置的完 全等同的立方体，只是没有画出来而已，因此大立方体才是晶胞，小立方体 不是晶胞。
(2) 晶胞具有相同的顶角、相同的平面和相同的 平行棱
图3-19 底心晶胞举例（I2） [答]将晶胞原点移至bc面心（a）和ab面心（c）均不能
使所有原子坐标不变，只有将晶胞原点移至ac面心（b） 才得到所有原子坐标不变的新晶胞，可见碘的晶胞是B底 心（正交）晶胞。
立方
边长: a=b=c
夹角: = = =900
实例: Cu , NaCl
(只有1个晶胞参数a是可变动的)
四方
边长:a=bc
夹角: = = =900
实例: Sn, SnCl2
(有2个晶胞参数a和c)
六方
边长:a= bc
夹角: = =900 =1200
实例: Mg, AgI
(有2个晶胞参数a和c)
面心晶胞的特征
可作面心平移，即所有原子均可作在其原子坐标上+ （1/2，1/2，0；0，1/2，1/2；1/2，0，1/2）的平移 而得到周围环境完全相同的原子。如晶胞顶角有一个原子， 在晶胞三对平行面的中心必有完全相同的原子（周围环境 也相同）。
[例3-5]图3-17中哪个晶胞是面心晶胞？
图3-17面心晶胞（金属铜）（左）与非面心晶胞（Cu3Au）（右）举例
3-2-4 素晶胞与复晶胞
素晶胞是晶体微观空间中的最小基本单元。 复晶胞是素晶胞的多倍体。即体心晶胞、面心晶胞、 底心晶胞。
晶
素晶胞P
体心晶胞 I（2倍体）
3-1-2晶胞及其相关参数计算 (含视频)(教学课件)-高中化学人教版(2019)选择性必修第二册
6 1 +8 1 +4=8 28
晶胞的相关计算： 1. 晶体化学式的确定 学以致用2:请计算出NaCl晶胞Na+和Cl-的个数。
Na+数＝12×
1 4
+1 ＝4
Cl-数＝8×
1 8
+6
×
1 2
＝4
一个晶胞含4个NaCl
Na+数: Cl-数=1:1
氯化钠的化学式为NaCl
ห้องสมุดไป่ตู้
离子晶体化学式只表示每个晶胞或晶体中各类粒子的最简整数比
知识拓展 1. 三棱柱晶胞中粒子数目的计算
三棱柱
体心 面心 棱边
顶点
1 1/2 水平1/4 竖1/6
1/12
任务一：晶胞中粒子数目的计算——六棱柱
六棱柱
体心 面心 棱边 顶点
1 1/2 水平1/4 竖1/3
1/6
小结
(1)立方体 (3)六棱柱
体心 面心 棱边 顶点
1
1/2 (2)三棱柱
1/4
1/8
复习回顾
晶体的构成微粒呈周期性的有序排列
晶体：内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈周期性排列
而构成的具有规则几何外形的固体。
一、晶胞
金刚石结构 思考讨论
铜晶体结构
只需研究基本重复单元
氯化钠晶体结构
要研究晶体的结构，应当如何入手呢？是否需要研究构成晶体的所有部分？
晶胞：描述晶体结构的最小基本重复单元叫做晶胞。
晶胞的相关计算：
大蓝本61页
例1： 以晶胞参数为单位长度建立的坐标系 可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数 坐标，如图中原子1的坐标为 12，21，12 ，则原 子 2 和 3 的 坐 标 分 别 为 _________ 、 __________ 。
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
金属晶体 离子晶体(精讲课件)-高二化学同步学习高效学讲练(人教版2019选择性必修2)
一．金属键与金属晶体
2．金属晶体 (1)在金属晶体中，原子间以金属键相结合。 (2)金属晶体的性质：优良的导电性、导热性和延展性。 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回相对滑动， 但排列方式不变，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，所以金属有良好的延展性。
那么，金属键的本质是什么呢？
一．金属键与金属晶体
1．金属键 (1)概念： “电子气理论”把金属键描述为金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶 体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起。
金属晶体和共价晶体一 样，是一种“巨分子”
一．金属键与金属晶体
1．金属键 (2)成键粒子是金属阳离子和自由电子。 (3)金属键的强弱和对金属性质的影响 ①金属键的强弱主要决定于金属元素的原子半径和价电子数。 原子半径越大、价电子数越少，金属键越弱；反之，金属键越强。 ②金属键越强，金属的熔、沸点越高，硬度越大。 如：熔点最高的金属是钨，硬度最大的金属是铬。 金属键没有方向性和饱和性
【典例5】（2021·云南昭通·高二阶段练习）石墨晶体是层状结构 (如图)。下列有关石墨晶体的说法正确的是
A．石墨的熔点、沸点都比金刚石的低 B．石墨中的C原子均为sp3杂化 C．石墨晶体中存在的化学键有共价键、金属键和范德华力 D．每个六元环完全占有的碳原子数是2 【答案】D
本课结束
硬度
较小
很大
有的很大， 有的很小
较大
熔、沸点
较低
很高
有的很高， 有的很低
较高
溶解性
相似相溶
难溶于任何 溶剂
常见溶剂难溶
大多易溶于水 等极性溶剂
导电、传热性
一般不导电， 溶于水后有的
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
2021-2022学年高中化学选择性必修第二册第3章第2节第1课时 金属晶体与离子晶体
第1课时金属晶体与离子晶体A组1.下列离子晶体中阴、阳离子核间距最大的是()A.LiClB.NaBrC.KClD.KBr2.下列关于金属性质和原因的描述不正确的是()A.金属一般具有银白色光泽,是物理性质,与金属键没有关系B.金属具有良好的导电性,是因为金属晶体中共享了金属原子的价电子,在外电场的作用下自由电子定向移动便形成了电流C.金属具有良好的导热性能,是因为自由电子通过与金属离子发生碰撞,传递了能量D.金属晶体具有良好的延展性,是因为金属晶体中的原子层可以滑动而不破坏金属键3.下列关于NaCl晶体结构的说法中正确的是()A.NaCl晶体中,每个Na+周围吸引的Cl-与每个Cl-周围吸引的Na+数目相等B.NaCl晶体中,每个Na+周围吸引1个Cl-C.NaCl晶胞中的质点代表一个NaClD.NaCl晶体中存在单个的NaCl分子4.下列关于金属晶体的六方最密堆积的结构型式的叙述中,正确的是()A.晶胞是六棱柱结构B.晶胞是六面体结构C.每个晶胞中含有6个原子D.每个晶胞中含有17个原子5.下列各组金属熔点高低顺序正确的是()A.Mg>Al>CaB.Al>Na>LiC.Al>Mg>CaD.Mg>Ba>Al6.(2020山东泰安第一中学高二检测)下列关于晶格能的叙述中正确的是()A.晶格能是气态原子形成1 mol离子晶体所释放的能量B.晶格能仅与形成晶体的离子半径有关C.晶格能是指相邻离子间的静电作用D.晶格能越大的离子晶体,其熔点越高、硬度越大7.科学家通过X射线证明,MgO、CaO、NiO、FeO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似。
(1)某同学画出的MgO晶胞结构示意图如下图所示,请改正图中的错误:。
(2)MgO是优良的耐高温材料,MgO的熔点比CaO的高,其原因是。
(3)Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69 pm和78 pm,则熔点NiO(填“<”或“>”)FeO,NiO晶胞中Ni2+周围最近的O2-有个。
金属晶体(学生版) 2024-2025学年高二化学同步练习——题型突破(人教版2019选择性必修2)
第三章晶体结构和性质第三节金属晶体与离子晶体第1课时金属晶体板块导航01/学习目标明确内容要求，落实学习任务02/思维导图构建知识体系，加强学习记忆03/知识导学梳理教材内容，掌握基础知识04/效果检测课堂自我检测，发现知识盲点05/问题探究探究重点难点，突破学习任务06/分层训练课后训练巩固，提升能力素养一、金属键1．金属键：______________和___________之间存在的_______的相互作用称为金属键。
2．金属键的本质——“电子气理论”：金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起。
这一理论称为“电子气理论”。
由此可见，金属晶体跟共价晶体一样，是一种“巨分子”。
3．金属键的形成：(1)金属原子失去部分或全部外围电子形成的______________与“脱落”下的______________之间存在强烈的相互作用。
(2)成键粒子：______________和______________。
4．金属键的特征：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。
金属键既没有方向性，也没有饱和性。
5．影响金属键强弱的因素：(1)金属原子半径越_____，金属键越_____。
(2)单位体积内______________的数目越多，金属键越强。
6．存在：金属键存在与______________或_______中。
7．金属键的强弱及其对金属性质的影响：①金属键的强弱主要取决于金属元素的原子半径和价电子数，原子半径越_____，价电子数越_____，金属键越_____；反之，金属键越_____。
②金属晶体熔、沸点的高低与金属键的强弱有关，金属键越_____，金属的熔、沸点越_____，硬度越_____。
二、金属晶体1．概念：金属原子通过_______形成的晶体叫做金属晶体。
2．构成微粒：______________和______________3．微粒间的相互作用：_______键4．金属晶体的性质：(1)金属晶体具有良好的_______性、_______性和_______性。
第三章晶体结构
子晶体所释放的能量，用 U 表示。
晶格能 U 越大，则形成离子键得到离子晶体时放出的能量越多，离 子键越强。 一般而言，晶格能越高，离子晶体的熔点越高、硬度越大。晶格 能大小还影响着离子晶体在水中的溶解度、溶解热等性质。但离
子晶体在水中的溶解度与溶解热不但与晶体中离子克服晶格能进入水中 吸收的能量有关，还与进入水中的离子发生水化放出的能量（水化热） 有关。
子作周期性平移的最小集合。
复晶胞：素晶胞的多倍体；
体心晶胞（2倍体），符号I；
面心晶胞（4倍体），符号F； 底心晶胞（2倍体），符号A(B﹑C)。
二． 三种复晶胞的特征
1. 体心晶胞的特征：晶胞内的任一原子作体心平移[原子坐
标 +（1/2，1/2，1/2）]必得到与它完全相同的原子。
2. 面心晶胞的特征：可作面心平移，即所有原子均可作在其
P区的第三周期第三主族的Al3+ 也是8e-构型 ；d区第三至七副族原
素在表现族价时，恰相当于电中性原子丢失所有最外层s电子和次
外层d电子，也具有8e-构型 ；稀土元素的+3价原子也具有8e-构型 ， 锕系元素情况类似。 （3）18e-构型 ds区的第一、二副族元素表现族价时，具有18e-构 型 ；p区过渡后元素表现族价时，也具有18e-构型。 （4）（9—17）e-构型 d区元素表现非族价时最外层有9—17个电
图3-6 晶体微观对称性与它的宏观外形的联系
图3-7 晶态与非晶态微观结构的对比
3-2 晶胞
3-2-1 晶胞的基本特征
1.晶体的解理性：用锤子轻敲具有整齐外形的晶体（如方解 石），会发现晶体劈裂出现的新晶面与某一原晶面是平行 的，这种现象叫晶体的解理性。 2.布拉维晶胞：多面体无隙并置地充满整个微观空间，即
无机化学《晶体结构》教案
无机化学《晶体结构》教案[ 教学要求]1 ．了解晶体与非晶体的区别，掌握晶体的基本类型及其性质特点。
2 ．了解离子极化的基本观点及其对离子化合物的结构和性质变化的解释。
3 ．了解晶体的缺陷和非整比化合物。
[ 教学重点]1 ．晶胞2 ．各种类型晶体的结构特征3 ．离子极化[ 教学难点]晶胞的概念[ 教学时数] 4 学时[ 主要内容]1 ．晶体的基本知识2 ．离子键和离子晶体3 ．原子晶体和分子晶体4 ．金属键和金属晶体5 ．晶体的缺陷和非整比化合物6 ．离子极化[ 教学内容]3-1 晶体3-1-1 晶体的宏观特征晶体有一定规则的几何外形。
不论在何种条件下结晶，所得的晶体表面夹角（晶角）是一定的。
晶体有一定的熔点。
晶体在熔化时，在未熔化完之前，其体系温度不会上升。
只有熔化后温度才上升。
3-1-2 晶体的微观特征晶体有各向异性。
有些晶体，因在各个方向上排列的差异而导致各向异性。
各向异性只有在单晶中才能表现出来。
晶体的这三大特性是由晶体内部结构决定的。
晶体内部的质点以确定的位置在空间作有规则的排列，这些点本身有一定的几何形状，称结晶格子或晶格。
每个质点在晶格中所占的位置称晶体的结点。
每种晶体都可找出其具有代表性的最小重复单位，称为单元晶胞简称晶胞。
晶胞在三维空间无限重复就产生晶体。
故晶体的性质是由晶胞的大小、形状和质点的种类以及质点间的作用力所决定的。
3-2 晶胞3-2-1 晶胞的基本特征平移性3-2-2 布拉维系十四种不拉维格子类 型 说 明单斜底心格子（ N ） 单位平行六面体的三对面中 有两对是矩形，另一对是非矩形 。
两对矩形平面都垂直于非矩形 平面，而它们之间的夹角为β， 但∠β≠ 90°。
a 0≠ b 0 ≠ c 0 ，α = γ =90°， β≠ 90°正交原始格子（ O ） 属于正交晶系，单位平 行六面体为长、宽、高都不 等的长方体，单位平行六面 体参数为： a 0 ≠ b 0 ≠ c 0 α = β = γ =90 °正交体心格子（ P ） 属于正交晶系，单位平行六 面体为长、宽、高都不等的长方 体，单位平行六面体参数为： a 0 ≠ b 0 ≠ c 0 α = β = γ =90 °正交底心格子（ Q ） 属于正交晶系，单位平 行六面体为长、宽、高都不 等的长方体，单位平行六面 体参数为： a 0 ≠ b 0 ≠ c 0 α = β = γ =90 °正交面心格子（ S ） 属于正交晶系，单位平 行六面体为长、宽、高都不 等的长方体，单位平行六面 体参数为： a 0 ≠ b 0 ≠ c 0 α = β = γ =90 °立方体心格子（ B ） 属于等轴晶系，单位平行六 面体是一个立方体。
【高中化学】金属晶体与离子晶体第3课时晶格能和离子晶体的稳定性2022-2023学年高二选择性必修2
晶格能和离子晶体的稳定性
1
晶格能
晶格能 定义
气态离子形成 1 mol 离子晶体释放的能量，通常取正值 符号和单位
符号：U 单位：kJ/mol 或 kJ·mol-1
2
影响晶格能大小的因素
影响晶格能大小的因素 影响晶格能大小的因素
某些离子晶体的晶格能 / (kJ/mol)
晶格能： LiCl ＞ NaCl ＞ KCl ＞ RbCl r(Li +) ＜ r(Na+) ＜ r(K+) ＜ r(Rb+)
影响晶格能大小的因素 影响晶格能大小的因素
离子晶体 离子电荷数
NaF
1
NaCl
1
NaBr
1
NaI
1
晶格能 (kJ/mol)
923 786 747 704
离子晶体 离子电荷数
角闪石 石英
晶格能(kJ/mol) 4.4×103 4.1×103 3.8×103 3.8×103 2.4×103 2.6×103
晶出次序
先
后
晶格能的作用
晶格能的作用
1. 晶格能越大，离子晶体越稳定
2. 晶格能越大，熔点越高，硬度越大
3. 晶格能越大，岩浆中的矿物越容易析出
晶格能的作用
橄榄石 云母
辉石 长石
3. 晶体类型 阴阳离子排列的紧密程度
晶格能： MgCl2 ＜ NaCl MgO ＞ Al2O3
3
晶格能的作用
晶格能的作用
晶格能的作用
1. 晶格能越大，离子晶体越稳定 稳定性： NaF ＞ NaCl ＞ NaBr ＞ NaI
2. 晶格能越大，熔点越高，硬度越大 熔点： MgO ＞ CaO ＞ SrO
无机化学 第三章 固体结构
⑻完全未被电子占据的能带称为空带。
2020年1月25日 10时3分
导带 (空带 )
能隙 ( band gap)
价带 (满带)
杂质产生 的局域能 级
（a）
(b)
(c)
半导体的能带结构示意图
(a)本征半导体, (b) n-型半导体，(c) p-型半导体
2020年1月25日 10时3分
1、分子的极性和偶极距
非极性分子—正电荷中心和负电荷中心重合的分子。
实例：H2, Cl2, N2, CO2, BF3, CH4, CCl4 , S8, P4 等等。
极性分子—正电荷中心和负电荷中心不重合的分子。
实例：HCl, CO, H2O, NH3, CHCl3 等等。 双原子分子：键的极性与分子的极性一致 多原子分子：键的极性与分子的极性不一定一致
⑶不同原子轨道组成不同的能带，各种固体的能 带数目和能带宽度都不相同；
2020年1月25日 10时3分
三、金属键能带理论
⑷相邻量能带间的能量范围称为禁带，在禁带中电 子不能占据；
⑸完全被电子占满的能带称满带，在满带中的电子 无法移动，不会导电；
⑹部分被电子占满的能带称导带，导带中的电子很 容易吸收微小能量而跃迁到稍高能量的轨道上，从 而具有导电能力；
2020年1月25日 10时3分
3-3 离子型晶体
3-3-1离子键的形成和特征（NaCl为例）
受外力作用金属原子移位滑动不影响电子气对金属原子的维系作用
（电子气理论对金属延展性的解释）
2020年1月25日 10时3分
三、金属键能带理论
要点：
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。
第二节金属晶体与离子晶体
第一讲 金属晶体与离子晶体一、金属晶体1.定义：金属晶体是指金属原子通过金属键形成的晶体。
2.金属键：金属晶体中金属阳离子和自由电子之间的强烈的相互作用。
金属键的特征：由于自由电子为整个金属所共有，所以金属键没有方向性和饱和性。
金属原子的外层电子数比较少，容易失去电子变成金属离子和电子，金属离子间存在反性电荷的维系――带负电荷的自由移动的电子（运动的电子使体系更稳定），这些电子不是专属于某几个特定的金属离子这就是金属晶体的形成的原因。
例1.金属晶体的形成是因为晶体中存在( C)①金属原子②金属离子③自由电子④阴离子A.只有①B.只有③C.②③D.②④3.金属晶体的结构型式：（1）特点：最常见的结构型式具有堆积密度大，原子配位数高，能充分利用空间等特点。
（2）分类：Ca 、Al 、Cu 、Ag 、Au 等金属晶体属于A 1型最密堆积，Mg 、Zn 等金属晶体属于A 3型最密堆积，A 2型密堆积又称为体心立方密堆积，Li 、Na 、K 、Fe 等金属晶体属于A 2型密堆积。
A 1型配位数为12，A 2型配位数为8，A 3型配位数为 12。
4.金属晶体中的金属键和原子的堆积方式与金属晶体的物理性质的关系（1）金属晶体具有良好的导电性：金属中有自由移动的电子，金属晶体中的自由电子在没有外加电场存在时是自由运动的，当有外加电场存在的情况下，电子发生了定向移动形成了电流，呈现良好的导电性。
（2）金属晶体具有良好的导热性：自由电子在运动时经常与金属离子碰撞，从而引起两者能量的交换。
当金属某一部分受热时，在那个区域里的自由电子能量增加，运动速度加快，于是通过碰撞，自由电子把能量传给金属离子。
金属容易导热就是由于自由电子运动时，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。
（3）金属晶体具有良好的延展性：当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，由于金属离子与自由电子之间的相互作用没有方向性，滑动以后，各层之间仍（4）金属的熔点、硬度等取决于金属晶体内部作用力的强弱。
第三章 第三节 第2课时 离子晶体教学设计 高中化学人教版(2019)选择性必修2
《金属晶体与离子晶体》（第二课时）教学设计一、课标解读本节内容在新课标选择性必修课程模块2《物质结构与性质》下主题2“微粒间的相互作用与物质的性质”。
1．内容要求了解离子晶体中微粒的空间排布存在周期性。
借助典型离子晶体的模型认识离子晶体的结构特点。
知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在的。
2．学业要求能说出微粒间作用的类型、特征、实质；能比较不同类型的微粒间作用的联系与区别；能说明典型物质的成键类型。
能运用离子键解释离子化合物等物质的某些典型性质。
能借助离子晶体等模型说明晶体中的微粒及其微粒间的相互作用。
二、教材分析本节内容的功能价值（素养功能）：通过对典型离子晶体NaCl晶体的模型分析，让学生建立起离子晶体的结构模型，培养学生“证据推理与模型认知”的学科核心素养；通过NaCl晶体不导电、切身感受NaCl晶体以及生活现象这些宏观现象切入，探析NaCl晶体中微粒的排布以及模型建构再到作用力，培养学生“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养；通过对CsCl晶体和陌生离子晶体CuCl模型的探讨，加深对离子晶体结构模型的认识，再通过氯化亚铜和氯化钠半径与熔点的比较冲突，知道化学键存在键型过渡，因此晶体也存在过渡晶体，我们对事物的认知都是从简单到复杂，而晶体的多样性和复杂性还待我们进一步探索，我们更要根据实际情况的需要寻找合适的材料，从而培养学生“科学态度与社会责任”的学科核心素养。
通过对比发现，旧人教版是将金属晶体和离子晶体分两节单独介绍的，而新人教版是将金属晶体和离子晶体合为一节介绍，并在其后新增了过渡晶体和混合型晶体，金属晶体和离子晶体的内容有所删减（具体如下），新人教版内容相对旧人教版更简单，但是其内容描述更为科学和全面。
通过对比发现，新人教版和新鲁科版在细节处理上也有明显的差异，新鲁科版本章内容分为3节，第2节《几种简单的晶体结构模型》下分五个小标题分别介绍了几种典型的晶体（具体如下）；而新人教版本章内容分为4节，四种晶体分两节介绍，且先介绍《分子晶体和共价晶体》，再介绍《金属晶体和离子晶体》，在《金属晶体和离子晶体》这一节分三个小标题分别介绍了“金属晶体”“离子晶体”和“过渡晶体和混合型晶体”。
常见晶体堆积及位置坐标
【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。
NaCl型离子晶体:
1.结构基元及每个晶胞中结构基元
的数目: NaCl, 4个;
2.Na和Cl离子的配位数都是6；
3.离子的分数坐标:
A为(0,0,0),( 1 , 1 ,0), ( 1 ,0, 1), (0, 1 , 1 ) 22 2 2 22
B为( 1 , 1 , 1 ), ( 1 ,0,0), (0, 1 ,0),(0,0, 1 )
立方ZnS型离子晶体:
1.结构基元及每个晶胞中结构基元的数目: ZnS, 4个; 2.Zn和S离子的配位数都是4； 3.离子的分数坐标:
A为(0,0,0),( 1 , 1 ,0), ( 1 ,0, 1 ), (0, 1 , 1 ) 22 2 2 22
B为( 3 , 3 , 3), ( 3 , 1 , 1 ), ( 1 , 3 , 1),( 1 , 1 , 3) 444 444 444 444
三维堆积－由非密置层堆积的两种方式
钾型 体心 立方
由
简非
单 立
密 置 层
方一
堆层
积一
Po 层
堆
积
而
成
金属晶体的最密置层堆积方式
三维堆积－由最密置层堆积的两种方式
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 )
人教版高中化学选择性必修2：金属晶体与离子晶体【精品课件】
• (3)碳化硅、二氧化碳、碳酸钠均为含碳化合物，分 别属于哪类晶体？三者的熔点由低到高的顺序如何？
• 【答案】碳化硅是共价晶体，二氧化碳是分子晶体， 碳酸钠是离子晶体。熔点由低到高的顺序是二氧化碳＜ 碳酸钠＜碳化硅。
[深化理解]
• 1．四类晶体的比较
晶体类型 金属晶体 离子晶体 分子晶体
共价晶体
金属晶体与离子晶体
素养目标
学法指导
1.结合常见的离子化合物和金属单质 1. 认 识 各 晶 体 可 采 取 对 比 的 方
的实例，认识这些物质的构成微粒、 法，判断出不同类的晶体构成微
微粒间相互作用与物质性质的关系 粒、微粒间的作用与物质性质的
2．知道介于典型晶体之间的过渡晶体 内在关系
及混合型晶体是普遍存在的
()
• (5)氧化镁是典型的碱土金属氧化物，严格来说，氧
化镁晶体属于过渡晶体。
()
• (6)离子晶体受热熔化时破坏化学键，吸收能量，属
于化学变化。
()
• 【答案】(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)×
课堂·素养初培
• 任务一 金属键与金属晶体
核心素养
考查途径
通过对金属晶体的构成微粒、微粒间的
展性等。
• 任务二 四类晶体的结构与性质比较
核心素养
考查途径
通过对四类晶体的构成微粒、微粒间的
素养探源 宏观辨识与微观探 作用力的分析，考查学生根据物质组成
析
和性质，从实质上进行认知、辨别及预
测各类物质所具有的一般性质的能力
[情境导入]
• (1)离子晶体中除含有离子键外，是否含有共价键？ • 【答案】离子晶体中除含有离子键外，可能含有共价键。 如和共Na价2O键2、。NaOH、Ba(OH)2、NH4Cl、Na2SO4中均含离子键 • (2)离子晶体的熔点一定低于共价晶体吗？ • 【答案】不一定。离子晶体的熔点不一定低于共价晶体。 如SiOM2的gO熔是点离。子晶体，SiO2是共价晶体，但MgO的熔点高于
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编号：26
第2节金属晶体与离子晶体
（第1课时）
2010年4月25日
班级__________ 姓名__________
【学习目标】
1、认识金属晶体中微粒间的堆积方式。
2、从化学键和堆积方式这两个角度认识金属晶体的延展性。
【学习重难点】
重点：金属晶体的堆积方式
难点：金属晶体的堆积方式
常见金属晶体的三种堆积型式
堆积方式晶胞类型
体心立方密堆积（）
（）
面心立方最密堆积（）
【基础达标】
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①
B.只有③
C.②③
D.②④ 2.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 3.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
4.下列金属的晶体结构类型都属于面心立方最密堆积A 1型的是
（ ）
A. Li 、Na 、Mg 、Ca
B. Li 、Na 、K 、Rb
C. Ca 、Pt 、Cu 、Au
D. Be 、Mg 、Ca 、Zn
【综合提高】
5.下列金属的密堆积方式，对应晶胞都正确的是
（ ）
A. Na 、A 1、体心立方
B. Mg 、A 2、六方
C. Ca 、A 3、面心立方
D. Au 、A 1、面心立方。