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1、金属晶体_离子晶体本讲稿第一页，共七十八页学学习习目目标标1.理解金属晶体的概念、构成及物理性理解金属晶体的概念、构成及物理性质质。2.能用金属能用金属键键理理论论解解释释金属晶体的物理性金属晶体的物理性质质。3.了解金属晶体中晶胞的堆了解金属晶体中晶胞的堆积积方式。方式。本讲稿第二页，共七十八页 课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练课前自主学案课前自主学案探究整合应用探究整合应用第第1课时课时本讲稿第三页，共七十八页课前自主学案课前自主学案自主学自主学习习1金金属属晶晶体体的的概概念念：金金属属晶晶体体是是指指_通通过过_形形 成成 的的 晶晶 体体。金金 属属 键键 为为 金金
2、 属属 晶晶 体体 中中_和和_之之间间的的强强烈的相互作用。烈的相互作用。金属原子金属原子金属金属键键金属阳离子金属阳离子自由自由电电子子本讲稿第四页，共七十八页1金属金属键键是怎是怎样样形成的？形成的？【提提示示】金金属属单单质质都都是是由由金金属属原原子子以以某某种种一一定定的的排排列列形形式式紧紧密密堆堆积积而而形形成成的的晶晶体体。由由于于金金属属原原子子价价电电子子数数较较少少，容容易易失失去去电电子子成成为为金金属属阳阳离离子子，金金属属原原子子释释放放出出的的价价电电子子并并不不专专属属于于某某个个特特定定的的金金属属离离子子，而而为为许许多多金金属属离离子子所所共共有有，它它
3、们们在在整整个个晶晶体体里里自自由由地地运运动动着着，称称之之为为自自由由电电子子，自自由由电电子子与与金金属属离离子子之之间间存存在在的的较较强强的的作作用用力力，叫叫金金属属键键。思考感悟思考感悟本讲稿第五页，共七十八页2结结构型式构型式面心立方最密面心立方最密堆堆积积A1体心立方密体心立方密堆堆积积A2六方最密堆六方最密堆积积A3结结构构示意示意图图配位配位数数_实实例例Ca、Al、Cu、Ag、Au、Pd、PtLi、Na、K、Ba、W、FeMg、Zn、Ti12812本讲稿第六页，共七十八页2.(1)金属晶体都是金属晶体都是纯净纯净物物吗吗？(2)金属金属导电导电与与电电解解质质溶液溶液导
4、电导电有什么区有什么区别别？【提提示示】(1)金金属属晶晶体体包包括括金金属属单单质质及及其其合合金金，合合金是混合物。金是混合物。(2)金属金属导电导电一般一般为为物理物理变变化，化，仅仅仅仅是自由是自由电电子的定向子的定向移移动动，而，而电电解解质质溶液溶液导电导电的的过过程就是其被程就是其被电电解的解的过过程，程，是化学是化学变变化。化。思考感悟思考感悟本讲稿第七页，共七十八页相相对对滑滑动动排列方式排列方式化学化学键键自自由由电电子子定向移定向移动动3物理性物理性质质本讲稿第八页，共七十八页3Na、Mg、Al三三种种金金属属哪哪种种金金属属的的熔熔、沸沸点点最最高高，为为什么？什么？【
5、提提示示】熔熔点点从从高高到到低低排排列列顺顺序序为为AlMgNa，由由于于其其电电子子层层数数相相同同，半半径径r(Al)r(Mg)r(Na)，价价电电子子数数NaMgAl，故故金金属属键键AlMgNa，所所以以熔、沸点熔、沸点AlMgNa。思考感悟思考感悟本讲稿第九页，共七十八页自主体自主体验验1金属的下列性金属的下列性质质中，与自由中，与自由电电子无关的是子无关的是()A密度大小密度大小B容易容易导电导电C延展性好延展性好 D易易导热导热解解析析：选选A。密密度度的的大大小小与与晶晶体体内内微微粒粒的的排排列列顺顺序有关。序有关。本讲稿第十页，共七十八页2在金属晶体中最常在金属晶体中最常
6、见见的三种堆的三种堆积积方式有：方式有：(1)配位数配位数为为8的是的是_密堆密堆积积。(2)配位数配位数为为_的是面心立方最密堆的是面心立方最密堆积积。(3)配位数配位数为为_的是的是_堆堆积积。其中以其中以ABAB方式堆方式堆积积的的_和以和以ABCABC方式堆方式堆积积的的_空空间间利用率相等，就堆利用率相等，就堆积层积层来看，二者的区来看，二者的区别别是在第是在第_层层。本讲稿第十一页，共七十八页解解析析：要要熟熟记记金金属属晶晶体体中中最最常常见见的的三三种种堆堆积积方方式式中中，各种堆各种堆积积方式的不同特点。方式的不同特点。答答案案：(1)体体心心立立方方(2)12(3)12六六
7、方方最最密密六六方方最密堆最密堆积积面心立方最密堆面心立方最密堆积积三三本讲稿第十二页，共七十八页课堂互动讲练课堂互动讲练金属晶胞的排列方式金属晶胞的排列方式金金属属晶晶体体是是由由若若干干个个能能够够反反映映晶晶体体结结构构特特征征的的单单元晶胞排列形成的。元晶胞排列形成的。不不同同的的金金属属，晶晶胞胞在在其其内内部部有有不不同同的的排排列列方方式式，大大致致可可以分以分为为三三类类。1六方最密堆六方最密堆积类积类型型(A3)常常见见金属如：金属如：镁镁、锌锌、钛钛等。等。2面心立方最密堆面心立方最密堆积类积类型型(A1)常常见见金属如：金、金属如：金、银银、铜铜、铝铝等。等。3体心立方密
8、堆体心立方密堆积类积类型型(A2)常常见见金属如：金属如：锂锂、钠钠、钾钾等。等。本讲稿第十三页，共七十八页 关关于于金金属属晶晶体体的的体体心心立立方方密密堆堆积积的的结结构构型型式式的的叙述中，正确的是叙述中，正确的是()A晶胞是六棱柱晶胞是六棱柱B属于属于A2型密堆型密堆积积C每个晶胞中含每个晶胞中含4个原子个原子D每个晶胞中含每个晶胞中含5个原子个原子例例例例1 1本讲稿第十四页，共七十八页【答案答案】B本讲稿第十五页，共七十八页本讲稿第十六页，共七十八页变变式式训训练练1金金属属原原子子在在二二维维空空间间里里的的放放置置有有下下图图所所示示的的两两种种方方式式，下下列列说说法法中中
9、正正确确的的是是()本讲稿第十七页，共七十八页A图图(a)为为非密置非密置层层，配位数，配位数为为6B图图(b)为为密置密置层层，配位数，配位数为为4C图图(a)在三在三维维空空间间里堆里堆积积可得可得镁镁型和型和铜铜型型D图图(b)在三在三维维空空间间里堆里堆积仅积仅得得简单简单立方立方本讲稿第十八页，共七十八页解解析析：选选C。金金属属原原子子在在二二维维空空间间里里有有两两种种排排列列方方式式，一一种种是是密密置置层层排排列列，一一种种是是非非密密置置层层排排列列。密密置置层层排排列列的的空空间间利利用用率率高高，原原子子的的配配位位数数为为6，非非密密置置层层的的配配位位数数较较密密置
10、置层层小小，为为4。由由此此可可知知，图图中中(a)为为密密置置层层，(b)为为非非密密置置层层。密密置置层层在在三三维维空空间间堆堆积积可可得得到到镁镁型型和和铜铜型型两两种种堆堆积积模模型型，非非密密置置层层在在三三维维空空间间堆堆积积可可得得简简单单立立方方和和钾钾型型两两种种堆堆积积模模型型。所所以以，只只有有C选选项项正确。正确。本讲稿第十九页，共七十八页金属晶体性质与结构的关系金属晶体性质与结构的关系1金属晶体的性金属晶体的性质质(1)导电导电性性金金属属晶晶体体中中存存在在许许多多自自由由电电子子，这这些些自自由由电电子子在在整整个个晶晶体体中中自自由由运运动动是是没没有有方方向
11、向性性的的，但但在在外外加加电电场场的的作作用用下下，自自由由电电子子就就会会发发生生定定向向移移动动形形成成电电流流，所所以以金金属属容容易易导导电电。(2)导热导热性性自自由由电电子子在在运运动动时时与与金金属属离离子子碰碰撞撞而而引引起起能能量量的的交交换换，从从而而使使能能量量从从温温度度高高的的部部分分传传到到温温度度低低的的部部分分，使使整整块块金属达到相同的温度。金属达到相同的温度。本讲稿第二十页，共七十八页(3)延展性延展性大多数金属具有大多数金属具有较较好的延展性，与金属离子和自由好的延展性，与金属离子和自由电电子之子之间间的的较较强强作用有关。当金属受到外力作用有关。当金属
12、受到外力时时，晶体中，晶体中的各离子的各离子层层就会就会发发生相生相对对滑滑动动，由于金属离子与自由，由于金属离子与自由电电子之子之间间的相互作用没有方向性，受到外力后，相互的相互作用没有方向性，受到外力后，相互作用没有被破坏，金属作用没有被破坏，金属虽虽然然发发生了形生了形变变但不会但不会导导致断致断裂。裂。本讲稿第二十一页，共七十八页(4)颜颜色色由于金属原子以最由于金属原子以最紧紧密堆密堆积积状状态态排列，内部存在自由排列，内部存在自由电电子，所以当光子，所以当光辐辐射到它的表面上射到它的表面上时时，自由，自由电电子可以吸收子可以吸收所有所有频频率的光，然后很快率的光，然后很快释释放出各
13、种放出各种频频率的光，率的光，这这就使就使得得绝绝大多数金属呈大多数金属呈现银现银灰色以至灰色以至银银白色光白色光泽泽。而金属在。而金属在粉末状粉末状态时态时，金属的晶面取向，金属的晶面取向杂杂乱，晶格排列得不乱，晶格排列得不规则规则，吸收可吸收可见见光后光后辐辐射不出射不出去，所以金属粉末常呈暗灰色或黑色。去，所以金属粉末常呈暗灰色或黑色。本讲稿第二十二页，共七十八页2金属熔、沸点高低的比金属熔、沸点高低的比较较(1)同周期金属同周期金属单质单质，从左到右，从左到右(如如Na、Mg、Al)熔、熔、沸点升高。沸点升高。(2)同主族金属同主族金属单质单质，从上到下从上到下(如碱金属如碱金属)熔、
14、沸熔、沸点降低。点降低。(3)一般来一般来说说，合金的熔、沸点比其各成分金属的熔、，合金的熔、沸点比其各成分金属的熔、沸点低。沸点低。(4)金属晶体熔点差金属晶体熔点差别别很大，如汞常温很大，如汞常温为为液体，熔液体，熔点很低点很低(38.9)，而，而铁铁等金属熔点很高等金属熔点很高(1535)。本讲稿第二十三页，共七十八页特特别别提提醒醒：(1)金金属属晶晶体体在在受受外外力力作作用用时时，各各层层之之间间发发生相生相对对滑滑动动，但金属，但金属键键并没有被破坏；并没有被破坏；(2)金属晶体中只有金属阳离子，无阴离子。金属晶体中只有金属阳离子，无阴离子。本讲稿第二十四页，共七十八页 物物质结
15、质结构理构理论论指出：金属晶体中金属离子与指出：金属晶体中金属离子与自由自由电电子之子之间间的的强强烈相互作用，叫金属烈相互作用，叫金属键键。金属。金属键键越越强强，其金属的硬度越大，熔、沸点越高。根，其金属的硬度越大，熔、沸点越高。根据研究表明，一般来据研究表明，一般来说说，金属原子半径越小，价，金属原子半径越小，价电电子数越多，子数越多，则则金属金属键键越越强强。由此判断下列。由此判断下列说说法法正确的是正确的是()A镁镁的硬度大于的硬度大于铝铝B镁镁的熔、沸点低于的熔、沸点低于钙钙C镁镁的硬度小于的硬度小于钾钾D钙钙的熔、沸点高于的熔、沸点高于钾钾例例例例2 2本讲稿第二十五页，共七十八
16、页【思路点思路点拨拨】解答本解答本题时题时要注意以下两点：要注意以下两点：(1)金属晶体熔、沸点高低决定于金属金属晶体熔、沸点高低决定于金属键键的的强强弱。弱。(2)金属阳离子所金属阳离子所带电带电荷越多，半径越小，金属荷越多，半径越小，金属键键越越强强。【解解析析】此此题题考考查查的的是是金金属属晶晶体体的的性性质质，如如硬硬度度、熔熔、沸沸点点的的比比较较，比比较较依依据据：看看价价电电子子数数和和原原子子半半径径，镁镁和和铝铝，价价电电子子数数AlMg，原原子子半半径径AlMg，晶晶体体中中的的金金属属键键AlMg。镁镁和和钙钙，原原子子半半径径MgCa，晶晶体体中中的的金金属属键键Mg
17、Ca。镁镁和和钾钾，价价电电子子数数MgK，原原子子半半径径MgK；钙钙和和钾钾，价价电电子子数数CaK，原原子子半半径径CaK，晶体中的金属，晶体中的金属键键MgK、CaK，故，故选选D。本讲稿第二十六页，共七十八页【答案答案】D【规规律方法律方法】金属晶体的熔点金属晶体的熔点变变化化规规律律(1)一一般般情情况况下下(同同类类型型的的金金属属晶晶体体)，金金属属晶晶体体的的熔熔点点由由金金属属阳阳离离子子半半径径、所所带带的的电电荷荷数数、自自由由电电子子的的多多少少决决定定。阳阳离离子子半半径径越越小小，所所带带的的电电荷荷数数越越多多，自自由由电电子子越越多多，相相互互作作用用力力就就
18、越越大大，熔熔点点就就会会相相应应升升高高。例例如：熔点如：熔点KNaMgAl，LiNaKRbCs。(2)一般合金的熔、沸点比各成分金属的熔、沸点低。一般合金的熔、沸点比各成分金属的熔、沸点低。本讲稿第二十七页，共七十八页晶体晶体镁镁的原子堆的原子堆积积方式是什么？配位数是多少？方式是什么？配位数是多少？(2)同主族元素金属同主族元素金属键键越越强强金属越活金属越活泼吗泼吗？【提示提示】(1)金属金属镁为镁为六方最密堆六方最密堆积积，配位数，配位数为为12。(2)同同主主族族元元素素从从上上到到下下金金属属键键越越来来越越弱弱，金金属属性性反反而而越来越越来越强强。互互动动探究探究本讲稿第二十
19、八页，共七十八页变变式式训训练练2下下列列4种种有有关关性性质质的的叙叙述述，可可能能属属于于金金属属晶体的是晶体的是()A由分子由分子间间作用力作用力结结合而成，熔点低合而成，熔点低B固体或熔融后易固体或熔融后易导电导电，熔点在，熔点在1000 左右左右C由共价由共价键结键结合成网状合成网状结结构，熔点高构，熔点高D固体不固体不导电导电，但溶于水或熔融后能，但溶于水或熔融后能导电导电解解析析：选选B。B中中固固体体能能导导电电，熔熔点点在在1000 左左右右，应为应为金属晶体。金属晶体。本讲稿第二十九页，共七十八页探究整合应用探究整合应用如如下下图图所所示示为为一一个个金金属属铜铜的的晶晶胞
20、胞的的切切割割示示意意图图，该该晶晶胞胞的的边边长长为为3.621010 m，每每一一个个铜铜原原子子的的质质量量为为1.05521025 kg。试试回答下列回答下列问题问题：本讲稿第三十页，共七十八页(1)一个晶胞中一个晶胞中“实际实际”拥拥有的有的铜铜原子数是多少？原子数是多少？这这些些铜铜原子的原子的质质量是多少？量是多少？(2)该该晶胞的体晶胞的体积积是多大？是多大？(3)利用利用(1)和和(2)的的结结果来果来计计算金属算金属铜铜的密度。的密度。本讲稿第三十一页，共七十八页【解解析析】(1)从从图图上上看看，铜铜晶晶体体采采取取的的是是面面心心立立方方最最密堆密堆积积(A1)型式，其
21、立体型式，其立体结结构如构如图图所示。所示。每个晶胞中每个晶胞中铜铜原子数目原子数目为为：本讲稿第三十二页，共七十八页本讲稿第三十三页，共七十八页【答案答案】(1)4个，个，4.221025 kg(2)4.741029 m3(3)8.90 gcm3本讲稿第三十四页，共七十八页知能优化训练知能优化训练本讲稿第三十五页，共七十八页本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束点此点此进进入入课课件目件目录录按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放谢谢谢谢使用使用本讲稿第三十六页，共七十八页第第2课时课时离子晶体离子晶体本讲稿第三十七页，共七十八页学学习习目目标标1.理解离子晶体的概念，构成及物理性理解离子晶体
22、的概念，构成及物理性质质。2.能用离子能用离子键键的有关理的有关理论论解解释释离子晶体的物理性离子晶体的物理性质质。3.了解几种常了解几种常见见的离子晶体的晶胞的离子晶体的晶胞结结构。构。4.了解晶格能的概念及意了解晶格能的概念及意义义。本讲稿第三十八页，共七十八页 课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练课前自主学案课前自主学案探究整合应用探究整合应用第第2课时课时本讲稿第三十九页，共七十八页课前自主学案课前自主学案自主学自主学习习一、离子晶体及一、离子晶体及结结构构类类型型1概概念念：离离子子晶晶体体是是 _通通过过_结结合合，在在空空间间呈呈现现有有规规律律的的排排列列所所形形成
23、成的的晶晶体体。例例如如：氯氯化化钠钠、氯氯化化铯铯、氧化、氧化镁镁等晶体都属于等晶体都属于_晶体。晶体。2常常见见AB型离子化合物的晶体型离子化合物的晶体类类型型阴、阳离子阴、阳离子离子离子键键离子离子本讲稿第四十页，共七十八页晶体晶体类类型型NaCl型型CsCl型型ZnS型型晶胞晶胞本讲稿第四十一页，共七十八页晶体晶体类类型型NaCl型型CsCl型型ZnS型型配位数配位数684实实例例Li、_、_、Rb的的卤卤化物，化物，AgF、MgO等等_、_、NH4Cl等等_、_等等NaKCsBrCsIBeOBeS本讲稿第四十二页，共七十八页1为为什什么么同同样样是是AB型型离离子子化化合合物物其其晶
24、晶体体结结构构存存在着在着较较大的差异？大的差异？【提提示示】影影响响晶晶体体结结构构的的因因素素很很多多，主主要要的的一一点点是阴、阳离子半径比，是阴、阳离子半径比，r/r越大，配位数越大。越大，配位数越大。思考感悟思考感悟本讲稿第四十三页，共七十八页二、晶格能二、晶格能气化气化越越强强越多越多本讲稿第四十四页，共七十八页三、离子晶体的特性三、离子晶体的特性1纯纯净净的的离离子子晶晶体体都都有有各各自自固固定定的的_，其其熔熔点点的高低与的高低与_有关。有关。2离子晶体的离子晶体的结结构决定着离子晶体具有一系列特性：构决定着离子晶体具有一系列特性：(1)熔熔点点、沸沸点点较较_，而而且且随随
25、着着_的的增增加，加，_的的缩缩短，晶格能增大，熔点升高。短，晶格能增大，熔点升高。(2)一般一般_溶于水，而溶于水，而难难溶于溶于_溶溶剂剂。(3)固固态时态时不不导电导电，_状状态态或在或在_中能中能导电导电。熔点熔点离子离子键键强强弱弱高高离子离子电电荷数荷数离子离子间间距距易易非极性非极性熔融熔融水溶液水溶液本讲稿第四十五页，共七十八页2离离子子晶晶体体在在固固态态时时不不导导电电，而而熔熔融融状状态态或或在在水水溶溶液液中能中能导电导电的原因是什么？的原因是什么？【提示提示】离子晶体中，离子离子晶体中，离子键较键较强强，离子不能自，离子不能自由移由移动动，即晶体中无自由移，即晶体中无
26、自由移动动的离子，因此离子晶的离子，因此离子晶体不体不导电导电。当升高温度。当升高温度时时，阴、阳离子，阴、阳离子获获得足得足够够能能量，克服了离子量，克服了离子间间的相互作用，形成了自由移的相互作用，形成了自由移动动的的离子，在外界离子，在外界电场电场作用下，离子定向移作用下，离子定向移动动而而导电导电。离子化合物溶于水离子化合物溶于水时时，阴、阳离子受到水分子作用，阴、阳离子受到水分子作用变变成了自由移成了自由移动动的离子的离子(或水合离子或水合离子)，在外界，在外界电场电场作用下，阴、阳离子定向移作用下，阴、阳离子定向移动动而而导电导电。思考感悟思考感悟本讲稿第四十六页，共七十八页自主体
27、自主体验验1下下列列性性质质中中，可可以以较较充充分分地地说说明明某某晶晶体体是是离离子晶体的是子晶体的是()A具有具有较较高的熔点高的熔点B固固态态不不导电导电，水溶液能，水溶液能导电导电C可溶于水可溶于水D固固态态不不导电导电，熔融状，熔融状态态能能导电导电解解析析：选选D。A选选项项，原原子子晶晶体体熔熔点点也也较较高高；B选选项项，有有些些分分子子晶晶体体如如HCl的的水水溶溶液液也也能能导导电电；C选选项项，有有些些分分子子晶晶体体也也溶溶于于水水；离离子子晶晶体体固固态态不不导导电电，在熔融在熔融时时可可导电导电。本讲稿第四十七页，共七十八页2有关晶格能的叙述正确的是有关晶格能的叙
28、述正确的是()A晶晶格格能能是是气气态态原原子子形形成成1摩摩尔尔离离子子晶晶体体释释放放的的能能量量B晶格能通常取正晶格能通常取正值值，但是有，但是有时时也取也取负值负值C晶格能越大，形成的离子晶体越晶格能越大，形成的离子晶体越稳稳定定D晶格能越大，物晶格能越大，物质质的硬度反而越小的硬度反而越小解析：解析：选选C。晶格能是气。晶格能是气态态离子形成离子形成1摩摩尔尔离子晶体离子晶体时时所所释释放的能量，晶格能取正放的能量，晶格能取正值值，且晶格能越大，晶，且晶格能越大，晶体越体越稳稳定，熔沸点越高，硬度越大。定，熔沸点越高，硬度越大。本讲稿第四十八页，共七十八页课堂互动讲练课堂互动讲练常常
29、见见AB型离子晶体型离子晶体1NaCl型型NaCl晶晶体体构构型型如如图图甲甲所所示示，每每个个Na同同时时吸吸引引6个个Cl，每每个个Cl同同时时吸吸引引6个个Na，即即它它们们的的配配位位数数都都为为6，故故晶晶体体中中Na与与Cl的的个个数数比比为为11。每每个个Na周周围围与与它它最最近近等等距距的的Na有有12个个(三三个个互互相相垂垂直直的的平平面面上上各各4个个)。在在这这种种构构型型中中阴阴离离子子(Cl)以以面面心心立立方方密密堆堆积积方方式式排排列列，阳阳离离子子(Na)填填充充在在阴阴离离子子形形成成的的八八面面体体空空隙隙中中。属属于于NaCl构构型型的的有有：Li、N
30、a、K、Rb的的卤卤化化物物、AgF、MgO等。等。本讲稿第四十九页，共七十八页在在氯氯化化钠钠晶胞中，晶胞中，Cl处处于晶胞的于晶胞的顶顶点和面心，点和面心，Na处处于晶胞的体心和棱心，反之也可。于晶胞的体心和棱心，反之也可。本讲稿第五十页，共七十八页本讲稿第五十一页，共七十八页本讲稿第五十二页，共七十八页3立方立方ZnS型型ZnS有两种构型，一种是六方有两种构型，一种是六方ZnS(也叫也叫纤锌矿纤锌矿构型构型)，另一种是立方另一种是立方ZnS型型(也叫也叫闪锌矿闪锌矿构型构型)。后一构型中，。后一构型中，阴离子按面心立方密堆阴离子按面心立方密堆积积方式排列，阳离子均匀地方式排列，阳离子均匀
31、地填充在部分空隙之中。填充在部分空隙之中。这样这样，它，它们们的配位数的配位数为为4。立。立方方ZnS构型如构型如图图，属于立方，属于立方ZnS构型的有构型的有BeO以及以及Zn，Cd，Hg与与S，Se，Te间间形成的晶体等。形成的晶体等。本讲稿第五十三页，共七十八页 铜铜单单质质及及其其化化合合物物在在很很多多领领域域有有重重要要用用途途，如如金金属属铜用来制造电线电缆，五水硫酸铜可用做杀菌剂。铜用来制造电线电缆，五水硫酸铜可用做杀菌剂。例例例例1 1本讲稿第五十四页，共七十八页(1)Cu位于元素周期表第位于元素周期表第B族。族。Cu2的核外的核外电电子排子排布式布式为为_。(2)右右图图是
32、是铜铜的某种氧化物的晶胞的某种氧化物的晶胞结结构示意构示意图图，可确，可确定定该该晶胞中阴离子的个数晶胞中阴离子的个数为为_。(3)Cu2O的熔点比的熔点比Cu2S的的_(填填“高高”或或“低低”)，请请解解释释原因原因_。本讲稿第五十五页，共七十八页【答案答案】(1)1s22s22p63s23p63d9或或Ar3d9(2)4(3)高高Cu2O与与Cu2S相相比比，阳阳离离子子相相同同、阴阴离离子子所所带带电电荷荷也也相相同同，但但O2的的半半径径比比S2的的小小，所所以以Cu2O的晶格能更大，熔点更高的晶格能更大，熔点更高本讲稿第五十六页，共七十八页【规规律律方方法法】有有关关“晶晶体体结结
33、构构分分析析”的的题题目目在在高高考考中中出出现现的的几几率率是是100%，主主要要考考查查点点有有：(1)根根据据晶晶体体结结构构确确定定物物质质的的化化学学式式；(2)根根据据晶晶体体结结构构确确定定晶晶胞胞中中微微粒粒的的相相对对位位置置关关系系；(3)根根据据晶晶体体结结构构确确定定晶晶体体的的组组成成、微微粒粒的的个个数数比比等等。考考查查方方式式较较灵灵活活，可可以以以以选选择择题题呈呈现现，也也可可以以在在综综合合题题中中设设问问。解解答答此此类类题题目目的的关关键键是是熟熟练练掌掌握握各各种种晶晶体体的的结结构构特特点点，然然后后再再结结合合题给题给信息信息综综合分析判断。合分
34、析判断。本讲稿第五十七页，共七十八页变变式式训训练练1已已知知X、Y、Z三三种种元元素素组组成成的的化化合合物物是是离离子子晶晶体体，其其晶晶胞胞如如右右图图所所示示，则则下下面面表表示示该该化化合合物物的的化学式正确的是化学式正确的是()AZXY3BZX2Y6CZX4Y8 DZX8Y12本讲稿第五十八页，共七十八页本讲稿第五十九页，共七十八页离子晶体结构与性质的关系离子晶体结构与性质的关系1离子晶体离子晶体结结构构离离子子晶晶体体以以较较强强的的离离子子键键相相结结合合，采采取取密密堆堆积积的的形形式式。根根据据阴阴、阳阳离离子子半半径径大大小小和和数数量量比比的的不不同同取取其其所所可可能
35、能的的密密堆堆积积方方式式，以以一一定定的的配配位位数数比比相相互互配配置置。阴阴离离子子半半径径一一般般比比阳阳离离子子大大，因因此此阴阴离离子子在在占占据据空空间间方方面面起起着着主主导导作作用用，在在简简单单的的AB型型离离子子晶晶体体中中，阴阴离离子子只只有有一一种种，可可以以认认为为阴阴离离子子按按一一定定方方式式堆堆积积而而阳离子填充在其阳离子填充在其间间的空隙中。的空隙中。2物理性物理性质质与与结结构关系构关系本讲稿第六十页，共七十八页(1)离子晶体具有离子晶体具有较较高的熔、沸点，高的熔、沸点，难挥发难挥发。离子晶体中，阴、阳离子离子晶体中，阴、阳离子间间有有强强烈的相互作用烈
36、的相互作用(离子离子键键)，要克服离子，要克服离子间间的相互作用使物的相互作用使物质质熔化和沸熔化和沸腾腾，就，就需要需要较较多的能量。因此，离子晶体具有多的能量。因此，离子晶体具有较较高的熔、高的熔、沸点和沸点和难挥发难挥发的性的性质质。NaCl、CsCl的熔点分的熔点分别别是是801、645；沸点分；沸点分别别是是1413、1290。而共价化。而共价化合物合物H2O的熔点的熔点为为0、沸点、沸点为为100，这这就低得多了。就低得多了。一般一般说说来，阴、阳离子的来，阴、阳离子的电电荷数越多，离子半径越小，荷数越多，离子半径越小，离子离子键键越越强强，离子晶体的熔、沸点越高，如，离子晶体的熔
37、、沸点越高，如Al2O3MgO；NaClCsCl等。等。本讲稿第六十一页，共七十八页(2)离子晶体硬而脆。离子晶体硬而脆。离子晶体中，阴、阳离子离子晶体中，阴、阳离子间间有有较较强强的离子的离子键键，离子晶体表，离子晶体表现现出出较较高的硬度。当晶体受到冲高的硬度。当晶体受到冲击击力作用力作用时时，部分离子，部分离子键键发发生断裂，易生断裂，易导导致晶体破碎。致晶体破碎。(3)离子晶体不离子晶体不导电导电，熔化或溶于水后能，熔化或溶于水后能导电导电。离子晶体中，离子离子晶体中，离子键较键较强强，离子不能自由移，离子不能自由移动动，即晶，即晶体中无自由移体中无自由移动动离子，因此，离子晶体不离子
38、，因此，离子晶体不导电导电。当升。当升高温度高温度时时，阴、阳离子，阴、阳离子获获得足得足够够能量克服了离子能量克服了离子间间相相互作用，成了自由移互作用，成了自由移动动的离子，在外界的离子，在外界电场电场作用下，作用下，离子定向移离子定向移动动而而导电导电。离子化合物溶于水。离子化合物溶于水时时，阴、阳，阴、阳离子受到水分子作用离子受到水分子作用变变成了自由移成了自由移动动的离子的离子(或水合或水合离子离子)，在外界，在外界电场电场作用下，阴、阳离子定向移作用下，阴、阳离子定向移动动而而导电导电。本讲稿第六十二页，共七十八页难难溶于水的溶于水的强强电电解解质质如如BaSO4、CaCO3等溶于
39、水，由于等溶于水，由于浓浓度极小，故度极小，故导电导电性极差。通常情况下，我性极差。通常情况下，我们说们说它它们们的水的水溶液不溶液不导电导电。(4)溶解性。溶解性。大多数离子晶体易溶于极性溶大多数离子晶体易溶于极性溶剂剂(如水如水)中，中，难难溶于非溶于非极性溶极性溶剂剂(如汽油、苯、如汽油、苯、CCl4)中。当把离子晶体放在中。当把离子晶体放在水中水中时时，极性水分子，极性水分子对对离子晶体中的离子离子晶体中的离子产产生吸引，生吸引，使晶体的离子克服离子使晶体的离子克服离子间间的作用而离开晶体，的作用而离开晶体，变变成成在水中自由移在水中自由移动动的离子。的离子。本讲稿第六十三页，共七十八
40、页特特别别提提醒醒：(1)运运用用离离子子键键的的强强弱弱即即晶晶格格能能的的大大小小，可可以以解解决决离离子子熔熔点点高高低低问问题题。一一般般同同种种类类型型，晶晶格格能能越越大大，离子离子键键越越强强，熔点越高。，熔点越高。(2)离子晶体除含有离子离子晶体除含有离子键键外，外，还还可能有共价可能有共价键键，如，如Na2O2、NaOH、NH4Cl晶体。晶体。本讲稿第六十四页，共七十八页 NaF、NaI和和MgO均均为为离子晶体，有关数据离子晶体，有关数据如下表：如下表：例例例例2 2物物质质NaFNaIMgO离子离子电电荷数荷数112键长键长(1010 m)2.313.182.10试试判断
41、，判断，这这三种化合物熔点由高到低的三种化合物熔点由高到低的顺顺序是序是()A BC D本讲稿第六十五页，共七十八页【思路点思路点拨拨】本讲稿第六十六页，共七十八页【解解析析】本本题题考考查查离离子子晶晶体体熔熔点点高高低低的的判判断断方方法法。离离子子晶晶体体的的熔熔点点与与晶晶格格能能有有关关。晶晶格格能能越越大大，晶晶体体的的熔熔点点就就越越高高。晶晶格格能能与与离离子子所所带带电电荷荷的的乘乘积积成成正正比比，与与阴阴、阳阳离离子子间间的的距距离离成成反反比比。在在上上述述三三种种晶晶体体中中，MgO的的键键长长最最短短，离离子子电电荷荷又又高高，故故其其晶晶格格能能最最大大，熔熔点点
42、最最高高；NaF的的键键长长小小于于NaI，故故NaF的的晶晶格格能能大大于于NaI，熔点高于，熔点高于NaI。【答案答案】B本讲稿第六十七页，共七十八页【规规律方法律方法】晶格能与离子晶体性晶格能与离子晶体性质质的关系的关系因因为为晶晶格格能能的的大大小小标标志志着着离离子子晶晶体体裂裂解解成成气气态态阴阴、阳阳离离子子的的难难易易程程度度，反反映映着着离离子子晶晶体体中中离离子子键键的的强强度，故它与离子晶体的性度，故它与离子晶体的性质质有着密切有着密切联联系。系。对对于相同于相同类类型的离子晶体：晶格能越大，离子型的离子晶体：晶格能越大，离子键键越越强强，熔、沸点越高。，熔、沸点越高。本
43、讲稿第六十八页，共七十八页变变式式训训练练2氧氧化化钙钙在在2973 K时时熔熔化化，而而氯氯化化钠钠在在1074 K时时熔熔化化，两两者者的的离离子子间间距距离离和和晶晶体体结结构构类类似似，有有关关它它们们熔熔点点差差别别较较大大的的原原因因叙叙述述不不正正确确的的是是()A氧化氧化钙钙晶体中阴、阳离子所晶体中阴、阳离子所带带的的电电荷数多荷数多B氧化氧化钙钙的晶格能比的晶格能比氯氯化化钠钠的晶格能大的晶格能大C氧氧化化钙钙晶晶体体的的结结构构类类型型与与氯氯化化钠钠晶晶体体的的结结构构类类型不同型不同D在在氧氧化化钙钙与与氯氯化化钠钠的的离离子子间间距距离离类类似似的的情情况况下下，晶格
44、能主要由阴、阳离子所晶格能主要由阴、阳离子所带电带电荷的多少决定荷的多少决定本讲稿第六十九页，共七十八页解解析析：选选C。氧氧化化钙钙和和氯氯化化钠钠都都属属于于离离子子晶晶体体，熔熔点点的的高高低低可可根根据据晶晶格格能能的的大大小小判判断断。晶晶格格能能的的大大小小与与离离子子所所带带电电荷荷多多少少、离离子子间间距距离离、晶晶体体结结构构类类型型等等因因素素有有关关。氧氧化化钙钙和和氯氯化化钠钠的的离离子子间间距距离离和和晶晶体体结结构构都都类类似似，所所以以晶晶格格能能主主要要由由阴阴、阳阳离离子所子所带电带电荷的多少决定。荷的多少决定。本讲稿第七十页，共七十八页探究整合应用探究整合应
45、用已已知知A、B、C、D和和E都都是是元元素素周周期期表表中中前前36号号的的元元素素，它它们们的的原原子子序序数数依依次次增增大大。A与与其其他他4种种元元素素既既不不在在同同一一周周期期又又不不在在同同一一主主族族。B和和C属属于于同同一一主主族族，D和和E属属同同一一周周期期，又又知知E是是周周期期表表中中118列列中中的的第第7列列元元素素。D的的原原子子序序数数比比E小小5，D跟跟B可可形形成成离离子子化化合合物物，其晶胞其晶胞结结构如右上构如右上图图。本讲稿第七十一页，共七十八页请请回答：回答：(1)A元素的名称是元素的名称是_。(2)B的元素符号是的元素符号是_，C的元素符号是的
46、元素符号是_，B与与A形成的化合物比形成的化合物比C与与A形成的化合物沸点高，其形成的化合物沸点高，其原因是原因是_。本讲稿第七十二页，共七十八页(3)E属元素周期表中第属元素周期表中第_周期，第周期，第_族的族的元素，其元素名称是元素，其元素名称是_，它的，它的2价离子的价离子的电电子子排布式排布式为为_。(4)从从图图中可以看出，中可以看出，D跟跟B形成的离子化合物的化学形成的离子化合物的化学式式为为_；该该离子化合物晶体的密度离子化合物晶体的密度为为a gcm3，则则晶胞的体晶胞的体积积是是_(只要求列出算式只要求列出算式)。本讲稿第七十三页，共七十八页【解析解析】该题综该题综合考合考查
47、查元素推断、核外元素推断、核外电电子排布子排布式式书书写、晶胞写、晶胞计计算等。从算等。从D、E是周期表中是周期表中118列中列中E排第排第7列可判断列可判断E是第是第4周期周期B族，所以族，所以D也在第也在第4周周期；由期；由D的原子序数比的原子序数比E小小5，图图中离子化合物中离子化合物DB12，则则D为为Ca，且，且B的序数在前面，的序数在前面，B为为F，C为为Cl；A与其他与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族，种元素既不在同一周期又不在同一主族，所以所以A为为H；(2)考考查氢键查氢键；(3)锰锰在周期表中的位置，在周期表中的位置，2价价时时已已经经失去失去2个个电电子，所以排布式子，所以排布式为为Ar3d5；本讲稿第七十四页，共七十八页本讲稿第七十五页，共七十八页本讲稿第七十六页，共七十八页知能优化训练知能优化训练本讲稿第七十七页，共七十八页本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束点此点此进进入入课课件目件目录录按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放谢谢谢谢使用使用本讲稿第七十八页，共七十八页