上课金属晶体与离子晶体ppt课件.ppt

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1、金属晶体与离子晶体金属晶体与离子晶体【练习练习4】美国美国科学科学杂志评选杂志评选2001年世界科技十大成就年世界科技十大成就中，名列第五的日本青山学院大学教授秋光纯发现的金属间中，名列第五的日本青山学院大学教授秋光纯发现的金属间化合物硼化镁超导转变温度高达化合物硼化镁超导转变温度高达39K，该金属间化合物的晶，该金属间化合物的晶体结构如上图。则它的化学式为（体结构如上图。则它的化学式为（ ）A.MgB B.Mg2B C.MgB2 D.Mg2B3C【学案回顾学案回顾】【知识巩固区知识巩固区】1.右图是超导化合物右图是超导化合物-钙钛矿晶体的钙钛矿晶体的晶胞结构晶胞结构，该化合物的化学式，该化合

2、物的化学式?2最近发现一种由钛原子和碳原子构成的最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子气态团簇分子，如，如右图所示，顶点和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的右图所示，顶点和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是原子是碳原子，它的化学式是 。CaTiO3Ti14C133、某离子晶体晶胞结构如图所示，、某离子晶体晶胞结构如图所示，X位于立方体的顶点，位于立方体的顶点，Y位位于立方体的中心。试分析：于立方体的中心。试分析：（1）在一个晶胞中有）在一个晶胞中有 个个X， 个个Y，所以该晶体的，所以该晶体的化学式为化学式为_ _。（2）晶体中距离最近的）晶体中距离最近的

3、2个个X与一个与一个Y所形成的夹角所形成的夹角XYX角角度为度为_（填角的度数）（填角的度数）121XY2109.5。金属光泽金属光泽导电性导电性导热性导热性延展性延展性自由电子在自由电子在外加电场的外加电场的作用下发生作用下发生定向移动定向移动自由电子自由电子与金属离与金属离子碰撞传子碰撞传递热量递热量晶体中各原晶体中各原子层相对滑子层相对滑动后仍保持动后仍保持相互作用相互作用原因原因性质性质“自由电子自由电子”能够吸收所有能够吸收所有频率的光并很频率的光并很快放出，使得快放出，使得金属不透明并金属不透明并有金属光泽。有金属光泽。【课前预习课前预习】金属晶体的物理通性：金属晶体的物理通性：金

4、属晶体熔、沸点与硬度取决于金属晶体熔、沸点与硬度取决于金属键的强弱：金属键的强弱：金属离子所带电荷越多，半径越小，金属键越强，熔、沸点越高，硬金属离子所带电荷越多，半径越小，金属键越强，熔、沸点越高，硬度越大。度越大。 1、什么是金属晶体？、什么是金属晶体？ 2、金属晶体最常见的结构型式有何特点？、金属晶体最常见的结构型式有何特点？ 3、金属晶体有哪几种堆积方式？每种堆积方式中晶胞所、金属晶体有哪几种堆积方式？每种堆积方式中晶胞所含的金属原子有多少含的金属原子有多少 ？【问题组一问题组一】金属晶体金属晶体金属晶体金属晶体堆积密度大、原子堆积密度大、原子配位数高、能充分配位数高、能充分利用空间利

5、用空间非密置层非密置层密置层密置层简单立方堆积简单立方堆积体心立方堆积体心立方堆积六方晶胞六方晶胞A3型型最最密堆积密堆积A2型密堆积型密堆积面心立方面心立方A1型型最最密堆积密堆积堆积方式堆积方式A A1 1（面心立方（面心立方）A A3 3（六方）（六方）A A2 2（体心立方（体心立方）简单立方简单立方结构示意图结构示意图常见金属常见金属晶胞微粒数晶胞微粒数配位数配位数【小结小结】常见金属晶体的四种堆积方式常见金属晶体的四种堆积方式CaCa、Cu, Al,Cu, Al,NaNa、K K、FeFeMgMg、ZnZn 图 2 钋钋12 12 12 12 8 8 6 6 4 4 2 2 2 2

6、 1 1 【练习练习】下列物质的熔沸点依次升高的是（下列物质的熔沸点依次升高的是（ ）AK、Na、Mg、Al BLi、Na、Rb、CsCAl、Mg、Na、K DHF、HCl、HBr、HIA完成学案练习完成学案练习1、练习、练习2【问题探究问题探究1】1 1、什么叫离子晶体？氯化钠晶体的构成微粒是什么？、什么叫离子晶体？氯化钠晶体的构成微粒是什么？微粒间作用力是什么？微粒间作用力是什么？2 2、哪些物质属于离子晶体？离子晶体中有哪些化学、哪些物质属于离子晶体？离子晶体中有哪些化学键？键？离子晶体离子晶体离子晶体：离子晶体：1、定义：、定义：阴阳离子通过离子键结合而形成的晶体阴阳离子通过离子键结合

7、而形成的晶体2、范围：、范围：常见的常见的 、 、 的的固体都是离子晶体。固体都是离子晶体。【小结小结】强碱、活泼金属氧化物、大部分盐类强碱、活泼金属氧化物、大部分盐类【问题探究问题探究】1、什么是晶格能？晶格能与离子键强弱有何关系？、什么是晶格能？晶格能与离子键强弱有何关系？2、观察、观察82页表格页表格3-2-3数据，分析晶格能与离子晶数据，分析晶格能与离子晶体的熔沸点有何关系？体的熔沸点有何关系？3、离子晶体的结构决定着离子晶体具有一系列特性、离子晶体的结构决定着离子晶体具有一系列特性有哪些？有哪些？二二.晶格能晶格能衡量离子键的强弱：衡量离子键的强弱： 1. 定义：定义：拆开拆开1mo

8、l 1mol 离子晶体，使之形成离子晶体，使之形成完全完全气态气态阴阴离子离子和气态和气态阳离子所吸收的阳离子所吸收的能量能量. . 3 3. . 规律：规律：晶格能晶格能越大，离子晶体的离子键越强，晶体的熔沸点越大，离子晶体的离子键越强，晶体的熔沸点越高，硬度越大。越高，硬度越大。晶格能晶格能 ：2、影响因素：、影响因素：与阴、阳离子所带电荷的乘积成正比，与阴、阳离与阴、阳离子所带电荷的乘积成正比，与阴、阳离子间的距离成反比子间的距离成反比4.4.离子晶体的特性：离子晶体的特性：（1 1）熔点、沸点较高，硬而脆。）熔点、沸点较高，硬而脆。（2 2）一般易溶与水，难溶于非极性溶剂。）一般易溶与

9、水，难溶于非极性溶剂。（3 3）固态时不导电，熔融状态或在水溶液中能导电）固态时不导电，熔融状态或在水溶液中能导电学案练习学案练习22、观察、观察NaCl晶胞模型，完成下列问题：晶胞模型，完成下列问题：(1)Na+、Cl-的配位数各是多少？的配位数各是多少？ 若将与一个钠离子等若将与一个钠离子等距且紧邻的距且紧邻的Cl-连线，可构成怎样的几何构型？连线，可构成怎样的几何构型？(2)与与Na+等距且紧邻的等距且紧邻的Na+有多少个？与有多少个？与Cl-等距且紧邻等距且紧邻的的Cl-有多少个？有多少个？(3)在在NaCl晶体的一个晶胞中实际拥有晶体的一个晶胞中实际拥有Na+、 Cl-有多少有多少个

10、？个？离子晶体结构：离子晶体结构：【问题探究问题探究1】NaNa+ClCl- -3 35 52 26 64 41 15 52 26 64 41 13 3-Cl- Na+ 每个每个ClCl- -周围与它最近且距离相等的周围与它最近且距离相等的ClCl- -共有共有_个个 每个每个NaNa+ +周围与它最近且距离相等的周围与它最近且距离相等的NaNa+ +共有共有_个个1212【知识小结知识小结】1、每个、每个Na+周围同时吸引周围同时吸引 个个Cl-，每个，每个Cl-周围同时周围同时吸引吸引 个个Na+。2、在每个、在每个Cl-（Na+）周围与它最近的且距离相等的）周围与它最近的且距离相等的Cl

11、-（Na+）有）有 个个3、在、在NaCl晶体的一个晶胞中实际拥有晶体的一个晶胞中实际拥有Na+：_个，个，Cl-：_个，所以个，所以Na+、Cl-个数之比为个数之比为_，化学式，化学式NaCl是表示是表示_ _。常见的常见的NaCl型离子晶体有碱金属元素（铯除外）的卤化型离子晶体有碱金属元素（铯除外）的卤化物、银的卤化物（碘化银除外）、碱土金属元素（铍除外）物、银的卤化物（碘化银除外）、碱土金属元素（铍除外）的氧化物、硫化物和硒化物的晶体等。的氧化物、硫化物和硒化物的晶体等。6 661 1：1 144 41212阴阳离子最简个数比阴阳离子最简个数比【学以致用学以致用】1 1、每个、每个CsC

12、s+ +同时吸引同时吸引 个个 ClCl- -，每个，每个ClCl- -同时吸引同时吸引 个个CsCs+ +，而而CsCs+ +数目与数目与ClCl- -数目之为数目之为 化学式为化学式为 2 2、根据氯化铯的结构模型确定晶胞，并分析其构成。每个晶胞中有、根据氯化铯的结构模型确定晶胞，并分析其构成。每个晶胞中有 CsCs+ +，有，有 个个ClCl- -3 3、在每个、在每个CsCs+ +周围与它最近的且距离相等的周围与它最近的且距离相等的CsCs+ +有有 个个8 88 81 1：1 1CsClCsCl11 161、CsCl型：型： ZnSZnS的晶体结构示意图的晶体结构示意图 根据硫化锌的

13、结构模型确定晶胞，并分析其构成。每根据硫化锌的结构模型确定晶胞，并分析其构成。每个晶胞中有个晶胞中有 个个ZnZn2+2+，有，有 个个S S2-2-442、ZnS型：型： 晶体类型晶体类型NaCl型型CsCl型型ZnS型型配位数配位数晶体中阴阳晶体中阴阳离子的结构离子的结构特点特点【知识总结】【知识总结】AB型离子晶体常见的结构类型型离子晶体常见的结构类型684【链接高考链接高考】晶体密度相关计算：晶体密度相关计算：例：已知例：已知CsCl晶体的相对分子质量为晶体的相对分子质量为M gmol-1，NA为阿伏加德罗常数，相邻的两个为阿伏加德罗常数，相邻的两个Cs+的核间的核间距为距为a cm(如图所示如图所示)，试求，试求CsCl的密度。的密度。牵手高考牵手高考 (2011年山东理综年山东理综)CaO与与NaCl的晶胞同为面心立方的晶胞同为面心立方结构，已知结构，已知CaO晶体密度为晶体密度为a gcm-3，NA表示阿伏加德罗常数表示阿伏加德罗常数，则，则CaO晶胞体积为晶胞体积为 cm3。