高中化学第2节 几种简单的晶体结构模型背景图ppt课件

这是一份高中化学第2节 几种简单的晶体结构模型背景图ppt课件，共45页。PPT课件主要包含了内容索引，知识铺垫，自主梳理，常见的离子晶体，自我检测，答案D，问题探究，归纳拓展，延展性，导热性等内容，欢迎下载使用。
基础落实•必备知识全过关
重难探究•能力素养全提升
学以致用•随堂检测全达标
1.通过掌握金属键和离子键的理论解释金属晶体和离子晶体的物理性质,培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。2.通过了解金属晶体的三种原子堆积模型和几种典型离子晶体的晶胞结构,形成证据推理与模型认知的化学核心素养。
1.金属常见的物理通性:有金属光泽,良好的导电性、导热性、有延展性。2.离子化合物:由阳离子和阴离子构成的化合物。活泼金属(如钠、钾、钙、镁等)与活泼非金属(如氟、氯、氧、硫等)相互化合时,活泼金属失去电子形成带正电荷的阳离子(如Na+、K+、Ca2+、Mg2+等),活泼非金属得到电子形成带负电荷的阴离子(如F-、Cl-、O2-、S2-等),阳离子和阴离子靠静电作用形成了离子化合物。
一、金属晶体1.金属晶体的定义及结构特点(1)金属晶体的定义:金属原子通过金属键形成的晶体称为金属晶体。(2)金属键:金属阳离子和“自由电子”之间的强的相互作用。(3)金属键的特点:由于“自由电子”为整个金属所共有,所以金属键没有饱和性和方向性。金属晶体可以看作等径圆球的堆积。
2.常见金属晶体的结构
3.金属的延展性当金属受到外力作用时,晶体中密堆积层的金属原子之间比较容易产生滑动,但密堆积的排列方式不变,而且在滑动过程中“自由电子”能够维系整个金属键的存在,即各层之间始终保持着金属键的作用,因此金属晶体虽然发生了形变但不致断裂,所以金属通常有良好的延性、展性和可塑性。
【微思考1】金属在通常状况下都是晶体吗?提示 不都是晶体,如汞。【微思考2】为什么组成晶体的金属原子在没有其他因素影响时,在空间的排列大都服从紧密堆积原理?提示 因为在金属晶体中,金属键没有方向性和饱和性,因此都趋向于使金属原子吸引更多的其他原子分布于周围,并以密堆积方式降低体系的能量,使晶体变得比较稳定。
二、离子晶体1.定义及结构特点(1)定义:阴、阳离子在空间呈现周期性重复排列形成的晶体。(2)结构特点:①构成微粒:阴离子和阳离子,离子晶体中不存在单个分子。②微粒间的作用力:离子键。
离子间存在较强的离子键,使得晶体的硬度较大,难以压缩,具有较高熔点和沸点
3.晶格能(1)定义:将1 ml离子晶体完全气化为气态阴、阳离子所吸收的能量。(2)意义:吸收的能量越多,晶格能越大,表示离子间作用力越强,离子晶体越稳定。晶格能通常取正值,单位:kJ·ml-1。
(3)影响因素:分析下面表格中有关数据,总结规律。
规律:离子半径越小,离子所带电荷越多,晶格能越大;反之,越小。除此之外,晶格能的大小还与离子晶体的结构类型有关。
子体积的增大,阴、阳离子间的距离增大,离子之间的作用力减弱,晶体的熔点也随之降低。在许多离子化合物的晶体中,微粒之间的相互作用不再是典型的离子键,而存在氢键、范德华力等作用力。这些晶体的熔点远比NaCl等晶体低得多,有些离子构成的物质在常温下甚至以液态形式存在。 
【微思考3】晶格能与晶体的熔点、硬度有怎样的关系?提示 结构相似的离子晶体,晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,晶体的熔点越高,硬度越大。
1.正误判断:(1)金属能导电,所以金属晶体是电解质。(　　)(2)金属晶体和电解质溶液在导电时均发生化学变化。(　　)(3)离子晶体全部为离子化合物。(　　)(4)离子晶体的晶格能越大,熔、沸点越高。(　　)(5)NaCl晶体中含阴、阳离子,能导电。(　　)
2.下列叙述正确的是(　　)A.离子晶体中的阴离子都是单原子离子B.有阳离子的晶体一定是化合物C.金属晶体都具有较高的熔点和银白色的金属光泽D.由单质组成且在固态时能导电的晶体不一定是金属晶体
解析 离子晶体中的阴离子未必都是单原子离子,如S 等,A项错误。铁、铜、金等金属晶体内部存在金属阳离子,但它们都是单质,B项错误。有的金属晶体的熔点很高,如钨是熔点最高的金属,有的很低;绝大多数金属都具有银白色金属光泽,但少数金属有特殊颜色,如Au呈金黄色,Cs略带金色等,C项错误。晶体硅能导电,但不是金属晶体,D项正确。
1.影响金属键强弱的因素是什么?提示 金属阳离子的半径大小和“自由电子”数目的多少。2.晶体中,有金属阳离子是否一定有阴离子?提示 不一定,如金属晶体中有金属阳离子,但无阴离子。
1.金属物理通性的解释
当金属受到外力作用时,密堆积层的金属原子之间比较容易产生滑动,但密堆积的排列方式不变,金属晶体中的金属键没有被破坏,所以金属有良好的延展性
“自由电子”在运动时会与金属离子不断发生碰撞,从而引起两者能量的交换
2.金属晶体熔、沸点的规律(1)同类型的金属晶体的熔点由金属阳离子半径、离子所带的电荷数决定,阳离子半径越小,所带电荷越多,金属键就越强,晶体熔点就越高。一般来说,同一周期主族金属单质的熔点由左到右逐渐升高,同一主族金属单质的熔点自上而下逐渐降低。例如熔点:Li>Na>K>Rb>Cs,NaK;D项,金属的导电性随温度升高而降低。
2.已知某金属晶体的晶胞结构如图所示,则与该晶胞中任意一个顶点的原子距离相等且最近的原子数为(　　)A.6B.4C.8D.12
答案 D解析 与该晶胞中任意一个顶点的原子距离相等且最近的原子共有12个。
3.NaF、NaI、MgO均为离子化合物,这三种化合物的熔点高低顺序是(　　)①NaF　②NaI　③MgOA.①>②>③B.③>①>②C.③>②>①D.②>①>③答案 B解析 离子化合物的熔点与离子键强弱有关,离子所带电荷越多,离子半径越小,离子键越强,该离子化合物的熔点越高。已知离子半径:Na+>Mg2+,I->O2->F-,可知NaI中离子键最弱,因MgO中的离子各带两个单位电荷,故离子键比NaF中的强。
4.金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题:(1)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69 pm和78 pm,则熔点NiO　　　(填“”)FeO。 (2)NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为　　　　、　　　　。 (3)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构示意图如图所示。该合金的化学式为　　　　　　。