1、课堂互动三点剖析重点一：金属晶体1.金属键(1)金属键：金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用。(2)成键粒子：金属阳离子和自由电子。(3)成键条件：金属单质或合金。2.金属晶体(1)构成：金属离子和自由电子之间通过金属键结合成的晶体。(2)存在：金属单质及合金。(3)物理性质：熔沸点较高，硬度较大。良好的导电性、导热性和延展性。(4)具有规则的几何外形。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，晶胞在其内部有不同的排列方式，大致可分为三类。(1)六方最密堆积类型(A3)。常见金属如：镁、锌、钛等。(2)面心立方最密堆积类型(A1)。常见金属
2、如：金、银、铜、铝等。(3)体心立方密堆积类型(A2)。常见金属如：锂、钠、钾等。4.金属晶体中晶胞所含金属原子数和计算(1)处于顶点的粒子，同时为8个晶胞所共有，每个粒子有1/8属于该晶胞；(2)处于棱上的粒子，同时为4个晶胞所共有，每个粒子有1/4属于该晶胞；(3)处于面上的粒子，同时为2个晶胞所共有，每个粒子有1/2属于该晶胞；(4)处于晶胞内部的粒子，则完全属于该晶胞。5.合金(1)合金：两种或两种以上的金属(或金属与非金属)的融合体。(2)合金的性质比单纯的金属更优越。如：普通钢中加入15%铬和约0.5%镍制不锈钢，铝中加入铜、镁等制成硬铝。重点二：离子晶体1.离子键：(1)定义：阴
3、、阳离子之间强烈的电性作用。(2)特征：无饱和性和方向性。(3)本质：电性作用。(4)存在：离子晶体中。2.离子晶体：(1)定义：阴、阳离子通过离子键结合，在空间呈现有规律的排列所形成的晶体。 注意：离子晶体的构成粒子是阴、阳离子，所以在离子晶体中，无分子存在，也无原子存在。如NaCl、CsCl只表示晶体中阴阳离子个数比，不表示分子式。(2)常见的AB型离子晶体有NaCl型、CsCl型、ZnS型等。(3)晶格能：定义：1 mol离子化合物中阴、阳离子，由相互远离的气态结合成离子晶体所放出的能量；表示意义：晶格能越大，表示离子键越强，离子晶体越稳定，熔、沸点越高。可借助库仑定律F=来比较；晶格能
4、的大小：晶格能与离子晶体中阴、阳离子所带电荷的乘积成正比，与阴、阴离子的距离成反比，数学表达式为：晶格能。(4)离子晶体的物理性质：离子晶体具有较高的熔点、沸点，难挥发。离子晶体中，阴、阳离子间有强烈的相互作用(离子键)，要克服离子间的相互作用力使物质熔化和沸腾，就需要较多的能量。因此，离子晶体具有较高的熔点、沸点和难挥发的性质。NaCl、CsCl的熔点分别是801 、645 ;沸点分别是1 413 、1 290 。而共价化合物H2O的熔点为0 、沸点为100 ,这就低得多了。离子晶体硬而脆。离子晶体中，阴、阳离子之间有较强的离子键，因此离子晶体表现出了较高的硬度，当晶体受到冲击力作用时，部分
5、离子键发生断裂，导致晶体破碎。离子晶体不导电，熔化或溶于水后能导电。离子晶体中，离子键较强，离子不能自由移动，即晶体中无自由移动的离子，因此离子晶体不导电。当升高温度时，阴、阳离子获得足够能量，克服了离子间的相互作用，成了自由移动的离子，在外界电场作用下，离子定向移动而导电。离子化合物溶于水时，阴、阳离子受到水分子作用变成了自由移动的离子(或水合离子)，在外界电场作用下，阴、阳离子定向移动而导电。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。当把离子晶体放在水中时，极性水分子对离子晶体中的离子产生吸引作用，使晶体中的离子克服了离子间的作用而电离，变成在水中自由移动
6、的离子。离子晶体包括强碱、活泼金属形成的盐、铵盐、活泼金属氧化物等。一般地，活泼金属(如K、Ca、Na、Mg等)与活泼的非金属(如氯、溴、氧等)化合成的物质形成的晶体为离子晶体。但并不是所有金属和非金属元素形成的化合物都为离子化合物，如AlCl3为分子晶体。(5)疑难点：有关离子晶体晶胞的计算处于立方体顶点的粒子同时为8个晶胞所共有，每个粒子有1/8属于该晶胞。处于立方体棱上的粒子，同时为4个晶胞所共有，每个粒子有1/4属于该细胞。处于立方体面上的粒子，同时为2个晶胞所共有，每个粒子有1/2属于该晶胞。处于立方体内部的粒子，完全属于该晶胞。各个击破【例1】 按下列四种有关性质的叙述，可能属于金
7、属晶体的是( )A.由分子间作用力结合而成，熔点低B.固体或熔融后易导电，熔点在1 000 左右C.由共价键结合成网状结构，熔点高D.固体不导电，但溶于水或熔融后能导电解析：A为分子晶体，B中固体能导电，熔点在1 000 左右，不是很高应为金属晶体，C为原子晶体，D为离子晶体。答案：B类题演练 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C.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解析：A项因变价金属的低价金属离子既有氧化性又有还原性，故错。B项中，因金属原子最外层电子数很少，核对外层电
8、子的引力小，只能失电子，不能得电子，所以在其化合物中一定显正价，是正确的。C项，有变价的金属元素在不同的化合物中其化合价不同。但没有变价的金属元素在不同化合物中其化合价均相同，所以不完全正确。D项，Hg在常温下为液态，所以不正确。答案：B类题演练 2冰晶石(化学式为Na3AlF6)的晶体结构单元如右图所示，已知冰晶石熔融时电离方程式为：Na3AlF6=3Na+,位于大立方体的顶点和面心。位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心那么大立方体的体心处所代表的粒子应为( )A.Na+ B.Al3+ C.F- D.解析：从电离方程式看出，Al元素和F元素均以AlF-6整体的形式出现。从晶体结构
9、看，由于阴、阳一定是交替结构，所以，一定是阳离子。在晶体结构中的数目：顶点取其，面心取其，则共有：8+6=4。在晶体结构中的数目：棱中点取其，体心点取其1，则共有：12+81=12。由于的数目的数目=13，故是，是Na+。答案：A变式提升 1某离子晶体晶胞结构如下图所示，X位于立方体的顶点，Y位于立方体的中心。试分析：(1)在一个晶胞中有个_X，_个Y，所以该晶体的化学式为_。(2)晶体中距离最近的2个X与一个Y所形成的夹角XYX角度为_ (填角的度数)。解析：(1)Y的个数为1，X的个数为4=，所以XY=12，化学式是XY2。(2)X与Y之间的连线构成了正四面体，类似甲烷(CH4)的结构，所
10、求的XYX等于甲烷中的键角，即109.5。答案：(1)1 XY2 (2)109.5【例2】 下列性质中，可以较充分说明某晶体是离子晶体的是( )A.具有较高的熔点 B.固态不导电，水溶液能导电C.可溶于水 D.固态不导电，熔融状态能导电解析：A选项，原子晶体熔点也较高；B选项，有些分子晶体如HCl的水溶液也能导电；C选项，有些分子晶体也溶于水；分子晶体在液态时不导电，离子晶体在熔融时可导电。答案：D类题演练 3NaF、NaI、MgO均为离子化合物，根据下列数据，这三种化合物的熔点高低顺序是( )物质 NaF NaI MgO离子电荷数 1 1 2键长/10-10 m 2.31 3.18 2.10
11、A. B. C. D.解析：离子晶体的熔点与离子键强弱有关，而离子键的强弱可借助物理学公式：F=k判断，即由离子电荷数多少和离子半径大小进行判断。离子所带电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，晶体的熔点越高。故此可判断答案为B。答案：B变式提升 2在常温常压下是气态的化合物，降温使其固化得到的晶体属于( )A.分子晶体 B.原子晶体C.离子晶体 D.何种晶体无法判断解析：使粒子结合成原子晶体或离子晶体的共价键、离子键比较强，所以这两种类型的晶体在常温下一般均为固态。常温下为气态的物质一般由分子组成，其降温固化过程为简单的物理变化，因此仍为分子晶体，而经特殊工艺处理有可能获得原子晶体。答案：A类
12、题演练 4晶体具有规则的几何外形，晶体中最基本的重复单元称为晶胞。NaCl晶体结构如右图所示。已知FexO晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，x值小于1。测知FexO晶体密度为=5.71 gcm-3,晶胞边长为4.2810-10 m。(1)FexO中x值(精确至0.01)为_。(2)晶体中的Fen+分别为Fe2+、Fe3+,在Fe2+和Fe3+的总数中，Fe2+所占分数(用小数表示，精确至0.001)为_。(3)此晶体化学式为_。(4)与某个Fe2+(或Fe3+)距离最近且等距离的O2-围成的空间几何形状是_。(5)在晶体中，铁元素的离子间最短距离为_m。解析：根据NaCl晶体结构，1个N
13、aCl晶胞是由8个小立方体(如下图)构成的。每个小立方体为个Na+、个Cl-,同理在FexO晶体中，每个小立方体为个“FexO分子”，完整晶体中(如下图)，Fe、O交替出现，x=1。每个小立方体的质量为：m=V=5.71 gcm-3()3=5.6010-23 g。M(FexO)=2 mNA=25.6010-23 g6.021023mol-1=67.4 gmol-1。56.0 gmol-1x+16.0 gmol-11=67.4 gmol-1x=0.92。(2)设1 mol Fe0.92O中，n(Fe2+)=y mol,则：n(Fe3+)=(0.92-y)mol。根据化合物中各元素正负化合价代数和
14、为零的原则：2y+3(0.92-y)+(-2)1=0,y=0.76。故Fe2+所占分数为0.76/0.92=0.826。(3)由于Fe2+为0.76,则Fe3+为0.92-0.76=0.16，故化学式为：。(4)如右图;铁元素离子间的距离r=1.414.2810-10 m=3.0210-10 m。答案：(1)0.92 (2)0.826 (3) (4)正八面体 (5)3.0210-10变式提升 3在离子晶体中，阴、阳离子按一定规律在空间排列，下图(左)是NaCl的晶体结构。在离子晶体中，阴阳离子具有或接近具有球对称的电子云，它们可以被看成是不等径的钢性圆球，并彼此相切(如下图中)。离子键的键长是
15、相邻阴、阳离子的半径之和(如下图右)。已知a为常数。试回答下列问题：(1)在NaCl晶体中，每个Na+同时吸引个Cl-,而Na+数目与Cl-数目之比为_。(2)Na+半径与Cl-半径之比=_。(已知=1.414,=1.732,=2.236)(3)NaCl晶体不存在分子，但在温度达到1 413 时，NaCl晶体形成气体，并以分子形式存在，现有29.25 g NaCl晶体，强热使温度达到1 450 ,测得气体体积为5.6 L(已折算为标准状况)，则此时氯化钠气体的分子式(化学式)为_。解析：(1)观察晶体的结构分析可知，每个Na+同时吸引6个Cl-，在每个晶胞中含Na+:8+6=4(个)，含Cl-:12+1=4(个)，即Na+与Cl-数目之比为11。(2)由图()，因为r(Cl-)r(Na+),则r(Cl-)=,2r(Na+)=a-2r(Cl-)=a-2,r(Na+)=,-1=0.414。(3)M=117(gmol-1)设NaCl化学式为(NaCl)n,有58.5n=117,n=2。即NaCl气体的化学式为Na2Cl2。答案：(1)6 11 (2)0.4141 (3)Na2Cl2
