高二选修三化学第2节《金属晶体与离子晶体》课件 鲁科版.ppt

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1、 复习思考：复习思考：1.何谓金属键？成键微粒是什么？有何特征何谓金属键？成键微粒是什么？有何特征？2.如何用金属键解释金属的导热性、导电性如何用金属键解释金属的导热性、导电性和延展性？和延展性？3.哪些因素会影响金属键的强弱呢？哪些因素会影响金属键的强弱呢？4.何谓何谓A3型密堆积？型密堆积？A1型密堆积？型密堆积？一一.金属晶体金属晶体1.金属晶体金属晶体金属原子通过金属键形成的晶体。金属原子通过金属键形成的晶体。2.金属键的特征金属键的特征：由于自由电子为整个金属所：由于自由电子为整个金属所共有，所以金属键没有方向性和饱和性。共有，所以金属键没有方向性和饱和性。【练习练习】金属晶体的形成

2、是因为晶体中存在金属晶体的形成是因为晶体中存在()金属原子金属原子金属离子金属离子自由电子自由电子阴离子阴离子 A.只有只有 B.只有只有 C.D.C3.金属晶体的原子堆积模型金属晶体的原子堆积模型思考思考:1.如果把金属晶体中的原子看成直径相等的如果把金属晶体中的原子看成直径相等的球体球体,把他们放置在平面上把他们放置在平面上,有几种方式有几种方式?2.上述两种方式中上述两种方式中,与一个原子紧邻的原子数与一个原子紧邻的原子数(配位数配位数)分别是多少分别是多少?哪一种放置方式对空间哪一种放置方式对空间的利用率较高的利用率较高?行列对齐行列对齐 四球一空四球一空行列相错行列相错 三球一空三球

3、一空 (最紧密排列最紧密排列)密置层密置层(非最紧密排列非最紧密排列)非密置层非密置层3.金属晶体的原子堆积模型金属晶体的原子堆积模型思考交流思考交流:对于非密置层在三维空间有几种堆积方式对于非密置层在三维空间有几种堆积方式?上下对齐上下对齐 简单立方简单立方质疑：有没有其他方式的密堆积？质疑：有没有其他方式的密堆积？配位数：配位数：晶胞中的微粒数：晶胞中的微粒数：61 这种堆积方式的特点是将上层金属原子填入下层这种堆积方式的特点是将上层金属原子填入下层金属原子形成的凹穴中金属原子形成的凹穴中,每层均照此堆积每层均照此堆积.钾钾.钠钠.铁等铁等金属采用这种堆积方式，简称为金属采用这种堆积方式，

4、简称为A2型。型。体心立方体心立方配位数：配位数：晶胞中的微粒数：晶胞中的微粒数：82体心立方晶胞体心立方晶胞配位数：配位数：8 8晶胞中的微粒数：晶胞中的微粒数：2小结：小结：常见金属晶体的三种结构型式常见金属晶体的三种结构型式配位数配位数晶胞中的微粒晶胞中的微粒数数结构示意图结构示意图常见金属常见金属六方最密堆积六方最密堆积A3体心立方密体心立方密堆积堆积A2面心立方最密面心立方最密堆积堆积A1三种典型结构三种典型结构型式型式12812224Mg,Zn,TiLi,Na,K,Ba,W,FeCa,Cu,Au,Al,Pd,Pt,Ag，【练习练习1】金属晶体堆积密度大，原子配位金属晶体堆积密度大，

5、原子配位 数高，能充分利用空间的原因是（数高，能充分利用空间的原因是（）A.金属原子的价电子数少金属原子的价电子数少 B.金属晶体中有自由电子金属晶体中有自由电子 C.金属原子的原子半径大金属原子的原子半径大 D.金属键没有饱和性和方向性金属键没有饱和性和方向性D【练习练习2】金属具有延展性的原因（金属具有延展性的原因（）A.A.金属原子半径都较大，价电子较少金属原子半径都较大，价电子较少B.B.金属受外力作用变形时，金属阳离子与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自由电子间仍保持较强烈作用C.C.金属中大量自由电子受外力作用时运动金属中大量自由电子受外力作用时运动速度

6、加快速度加快D.D.自由电子受外力作用时能迅速传递能量自由电子受外力作用时能迅速传递能量B食食 盐盐氯化钠的晶体结构氯化钠的晶体结构二、离子晶体二、离子晶体：Cl-Na+小结：小结：1 1.每个每个NaNa+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Na+Na+，而，而Na+Na+数目与数目与Cl-Cl-数目之数目之比比为为 化学式为化学式为_ _ 2.2.根据氯化钠的结构模型确定晶胞，并分根据氯化钠的结构模型确定晶胞，并分析其构成。每个晶胞中有析其构成。每个晶胞中有 NaNa+，有有 个个ClCl-3.3.在每个在每个NaNa+周围与它最近的且距离相等的周

7、围与它最近的且距离相等的NaNa+有有 个个6 661 1：1 1NaCl44 41212小结小结1.1.每个每个CsCs+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周围与它最近的且距离相等的等的CsCs+有有 个个8 88 81 1：1 1CsClCsCl11 16Zn

8、SZnS的晶体结构示意图的晶体结构示意图 根据硫化锌的结构模型确定晶胞，并分根据硫化锌的结构模型确定晶胞，并分析其构成。每个晶胞中有析其构成。每个晶胞中有 个个ZnZn2+2+，有有 个个S S2-2-44离离 子子 晶晶 体的空间结构体的空间结构1.NaCl 1.NaCl 型型2.CsCl 2.CsCl 型型 观察给出的观察给出的氯化钠晶体的结构氯化钠晶体的结构，分析氯化钠的化学式用分析氯化钠的化学式用NaClNaCl表示的原表示的原因。能否把因。能否把NaClNaCl称为分子式？称为分子式？3.ZnS 3.ZnS 型型晶体晶体类类型型晶胞晶胞结结构构配位数配位数符合符合类类型型NaClNa

9、Cl型型CsClCsCl型型ZnSZnS型型 AB型离子晶体的基本结构型式对比：型离子晶体的基本结构型式对比：NaClLi,Na,K和和Rb的卤的卤化物化物,AgF,MgOCsBr,CsI,NH4ClBeO、BeS6841.1.晶格能晶格能 (在一定程度上可以用来衡量离子键的强弱在一定程度上可以用来衡量离子键的强弱)拆开拆开1mol 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阳离子所吸收的和气态阳离子所吸收的能能量量.2 2.意义意义一般而言，一般而言，晶格能晶格能越大，离子晶体的离越大，离子晶体的离子键越强，晶体的熔沸点越高，硬度越子键越强，晶体的熔沸点

10、越高，硬度越大。大。从表中数据可以看出从表中数据可以看出:离子晶体的晶格能随离子间距的减小而增大离子晶体的晶格能随离子间距的减小而增大,因因此随着阳离子或阴离子半径的减小此随着阳离子或阴离子半径的减小,晶格能增大晶格能增大;晶晶格能愈大格能愈大,晶体的熔点就愈高。晶体的熔点就愈高。离子晶体的晶格能还与阴、阳离子所带的电荷离子晶体的晶格能还与阴、阳离子所带的电荷数有关。数有关。晶格能与阴、阳离子所带电荷的乘积成正比，与晶格能与阴、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阴、阳离子间的距离成反比 晶格能晶格能 q q1 1.q2/r 晶格能的大小还与离子晶体的晶格能的大小还与离子晶体

11、的结构型式有关结构型式有关。带异性电荷的离子之间存在相互吸引，带同性电带异性电荷的离子之间存在相互吸引，带同性电荷的离子之间却存在相互排斥作用。荷的离子之间却存在相互排斥作用。离子晶体的特性；离子晶体的特性；(1)(1)熔点、沸点较高，而且随着离子电荷的增熔点、沸点较高，而且随着离子电荷的增加、离子间距的缩短，晶格能增大，熔点升高。加、离子间距的缩短，晶格能增大，熔点升高。(2)(2)一般易溶与水，难溶于非极性溶剂。一般易溶与水，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【练习练习】试比较试比较CaO、BaO、NaCl、KCl的熔点高的熔点高低顺序低顺序 CaOBaONaClKCl同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全