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三、 金属晶体与离子晶体
导学1　金属晶体　离子晶体
晶体结构与性质
第三章
知 识 点 一
知识点一　金属键与金属晶体
1. 金属键
(1)概念：______________与__________之间的强烈的相互作用称为金属键。
(2)成键粒子：金属键的成键粒子是___________和_________。
(3)本质：金属原子脱落下来的__________形成遍布整块晶体的“_________”，被所有原子所共用，从而把所有的_________维系在一起。
(4)特征：电子气被所有的金属原子所共用，所以金属键_____ (填“有”或“没有”)方向性和饱和性。
金属阳离子
自由电子
金属阳离子
自由电子
价电子
电子气
金属原子
没有
(5)影响因素：
①金属元素的原子半径：一般而言，金属元素的原子半径越
小，金属键__________。
②金属原子价电子数：一般而言，金属元素的价电子数越多，
金属键__________。
越强
越强
2. 金属晶体
(1)概念：
金属(除汞外)在常温下都是晶体，称其为金属晶体。它们的结
构就好像很多硬球一层一层很__________地堆积，每一个金属
原子的周围有较多相同的__________围绕着。在金属晶体中，
原子间以__________相互结合。
紧密
原子
金属键
(2)用“电子气理论”解释金属的性质：
3. 金属晶体熔点的变化规律
(1)金属晶体熔点的变化规律：
金属晶体熔点差别较大，一般熔点较高，但有部分熔点较低，如Cs、Hg等。汞在常温下是液体，熔点很低(－38.87 ℃)，而钨的熔点为3 410 ℃。
(2)金属键对单质物理性质的影响：
金属硬度的大小，熔、沸点的高低与金属键的强弱有关。金属键越强，金属晶体的熔、沸点越_______，硬度越______。
(3)一般合金的熔点比各组分的熔点______。
高
大
低
[判断正误]
(1)任何晶体中存在阳离子，必定存在阴离子。(　　)
(2)金属晶体在外力作用下，各层之间发生相对滑动，但金属键未被破坏。(　　)
(3)金属原子半径越小，价电子数越多，其金属单质熔、沸点越高，硬度越大。(　　)
(4)共价晶体的熔点一定比金属晶体的高，分子晶体的熔点一定比金属晶体的低。(　　)
×
√
√
×
例1　(2024·诸暨中学高二检测)下列关于金属的说法，正确的
是(　　)
A. 金属原子的核外电子在金属晶体中都是自由电子
B. 金属晶体有导电性，能导电的物质一定是金属
C. 金属原子在化学变化中失去的电子数越多，其还原性越强
D. 金属晶体的堆积方式会影响金属的性质
D
例2　(2024·丽水中学高二检测)金属晶体熔、沸点的高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱，而金属键的强弱与金属阳离子所带电荷的多少及半径大小有关。由此判断下列说法中，正
确的是(　　)
A. 金属镁的熔点大于金属铝
B. 碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs是逐渐增大的
C. 金属铝的硬度大于金属钠
D. 金属镁的硬度小于金属钙
C
知 识 点 二
知识点二　离子晶体
1. 离子晶体
(1)定义：离子晶体是由__________和__________相互作用形成的晶体。
(2)成键粒子：大量离子晶体的阴离子或阳离子不是单原子离子，有的还存在电中性分子(如H2O、NH3等)。
(3)相互作用：阳离子、阴离子之间以__________结合，有些离子晶体中可能存在__________、__________等，如K2SO4、(NH4)2SO4、CuSO4·5H2O等。
(4)物理性质：硬度较大，难压缩；熔点和沸点较高；固体不导电，但在熔融状态或水溶液中能导电。
阳离子
阴离子
离子键
共价键
氢键
2. 两种常见的离子晶体
(1)NaCl晶体：
①NaCl晶胞如图所示，每个Na＋周围距离
最近的Cl－有__________个(上、下、左、
右、前、后各1个)，构成正八面体，每个
Cl－周围距离最近的Na＋有 __________个，
构成正八面体，由此可推知晶体的化学式为__________。
6
6
NaCl
②每个Na＋(Cl－)周围距离相等且最近的Na＋(Cl－)是__________个。每个晶胞中实际拥有的Na＋数是__________个，Cl－数是__________个。
③若晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则氯化钠晶体的密度为 ____________ g·cm－3。
12
4
4

(2)CsCl晶体：
①CsCl晶胞如图所示，每个Cs＋周围距离最近的Cl－有_______个，每个Cl－周围距离最近的Cs＋有_______个，它们均构成正
六面体，由此可推知晶体的化学式为__________。
8
8
CsCl
②每个晶胞中实际拥有的Cs＋数是__________个，Cl－数是__________个。 每个Cs＋(Cl－)周围距离最近的Cs＋(Cl－)有 __________个，构成__________。
③若晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则氯化铯
晶体的密度为 ___________ g·cm－3。
1
1
6
正八面体

[判断正误]
(1)离子晶体由阴、阳离子构成，一定不存在共价键。(　　)
(2)由金属与非金属形成的晶体可能是离子晶体，也可能是分子
晶体。(　　)
(3)离子晶体的熔点一定低于共价晶体的熔点。(　　)
(4)离子晶体受热熔化，破坏化学键，吸收能量，属于化学变
化。(　　)
×
√
×
×
例3　(2024·嘉兴一中高二检测)自然界中的CaF2又称萤石，是一种难溶于水的固体，属于典型的离子晶体。下列叙述中，一
定能说明CaF2是离子晶体的是(　　)
A. CaF2难溶于水，其水溶液的导电性极弱
B. CaF2的熔、沸点较高，硬度较大
C. CaF2固体不导电，但在熔融状态下可以导电
D. CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小
C
例4　(2024·鄞州中学高二检测)根据CsCl的晶胞结构分析，CsCl晶体中两个距离最近的Cs＋间距离为a pm。
(1)每个Cs＋周围与其距离为a的Cs＋数目为_____。
(2)每个Cs＋周围距离相等且第二近的Cs＋数目为
______，距离为 _____pm。
(3)每个Cs＋周围距离相等且第三近的Cs＋数目
为______，距离为 _____pm。
(4)每个Cs＋周围紧邻且等距的Cl－数目为______。
6
12
8
8
随 堂 检 测
1. (教材改编题)下图是金属晶体内部的电子气理论示意图，用
“电子气理论”解释金属具有延展性的原因是(　　)
A. 金属原子半径都较大，价电子较少
B. 金属中大量自由电子受外力作用时，运动速度加快
C. 金属受外力作用变形时，金属阳离子与自由电子间仍保持较强烈作用
D. 自由电子受外力作用时能迅速传递能量
C
2. (2024·金华一中高二检测)下列性质中，属于离子晶体的性
质是(　　)
①熔点为1 070 ℃，易溶于水，水溶液能导电
②熔点为10.31 ℃，液态不导电，水溶液能导电
③能溶于CS2，熔点为－7.25 ℃，沸点为59.47 ℃
④熔点为97.81 ℃，质软，导电，密度为0.97 g·cm－3
⑤熔点为－218 ℃，难溶于水
⑥熔点为3 900 ℃，硬度很大，不导电
⑦难溶于水，固体时导电，升温时导电能力减弱
⑧难溶于水，熔点较高，固体不导电，熔化时导电
A. ①⑧ B. ②③⑥ C. ①④⑦ D. ②⑤
A
3. (2024·慈溪中学高二检测)铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示(黑球代表Fe，白球代表Mg)。下列说法中，错误的是(　　)
B
4. (2024·镇海中学高二检测)镧(57La)和镍(28Ni)的一种合金可作为储氢材料，该合金的晶胞结构如图所示，镍原子除一个在中心外，其他都在面上，镧原子在顶角上，储氢时氢原子存在于金属原子之间的空隙中。下列有关该储氢材料及氢气的说法，
正确的是(　　)
A. 若每个晶胞可储存3个H2分子，则该材
料储氢后的化学式为LaNi5H6
B. 该材料中镧原子和镍原子之间存在化学
键，属于共价晶体
C. 氢分子被吸收时首先要在合金表面解离变成氢原子，同时
放出热量
D. 氢气很难液化是因为虽然其分子内氢键很强，但其分子间
作用力很弱
A

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