(精品)2、金属晶体与离子晶体 (3).ppt

《(精品)2、金属晶体与离子晶体 (3).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(精品)2、金属晶体与离子晶体 (3).ppt（37页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、3.3 金金 属属 晶晶 体体重庆市长寿第二中学校重庆市长寿第二中学校 勾宪中勾宪中TiTi金属样品金属样品（一）一）、金属共同的物理性质金属共同的物理性质容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。金属为什么具有这些共同性质呢金属为什么具有这些共同性质呢?（二）、金属的结构（二）、金属的结构 问题：构成金属晶体的粒子有哪些？问题：构成金属晶体的粒子有哪些？一金属键一金属键组成粒子：组成粒子：金属阳离子和自由电子金属阳离子和自由电子1.1.“电子气理论电子气理论”(自由电子理论自由电子理论)金属原子脱落来的价电子形成遍布整金属原子脱落来的价电子形成遍布整个晶

2、体的个晶体的“电子气电子气”,被所有原子所共用，被所有原子所共用，从而把所有的原子维系在一起。从而把所有的原子维系在一起。2.2.金属键金属键:金属键强弱判断金属键强弱判断:阳离子所带电荷多、半径阳离子所带电荷多、半径小小金属键强，熔沸点高。金属键强，熔沸点高。在金属晶体中，金属阳离子和自由电在金属晶体中，金属阳离子和自由电子之间的较强的相互作用子之间的较强的相互作用这种键既没有方向性，也没有饱和性，金这种键既没有方向性，也没有饱和性，金属键的特征是成键电子可以在金属中自由流属键的特征是成键电子可以在金属中自由流动，使得金属呈现出特有的属性动，使得金属呈现出特有的属性3、金属晶体：、金属晶体：

3、通过金属键作用形成的单质晶体通过金属键作用形成的单质晶体【讨论讨论1 1】金属为什么易导电金属为什么易导电？在金属晶体中，存在着许多自由电在金属晶体中，存在着许多自由电子，这些自由电子的运动是没有一定方子，这些自由电子的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下向的，但在外加电场的条件下自由电子自由电子就会就会发生定向运动发生定向运动，因而形成电流，所，因而形成电流，所以金属容易导电。以金属容易导电。（三）金属晶体的结构与金属性质的内在联系（三）金属晶体的结构与金属性质的内在联系【讨论【讨论2 2】金属为什么易导热？金属为什么易导热？金属容易导热，是由于金属容易导热，是由于自由电子自由电子运动

4、时与金属离子碰撞把能量从温度高运动时与金属离子碰撞把能量从温度高的部分传到温度低的部分的部分传到温度低的部分，从而使整块，从而使整块金属达到相同的温度。金属达到相同的温度。【讨论【讨论3 3】金属为什么具有较好的延展性？金属为什么具有较好的延展性？金属晶体中由于金属离子与自由电子间的金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相相互作用没有方向性互作用没有方向性，各原子层之间发生相对滑动，各原子层之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力以后，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。作用下，发生形变也不易断裂。不同的金属在某些性质方面，如不同的金属在某些性质方面

5、，如密度密度、硬度硬度、熔点熔点等又表现出很大差别。这与金属原子本身、等又表现出很大差别。这与金属原子本身、晶体中原子的排列方式等因素有关。晶体中原子的排列方式等因素有关。金属的延展性金属的延展性自由电子自由电子+金属离子金属离子金属原子金属原子位错位错+资资料料金属之最金属之最熔点最低的金属是熔点最低的金属是-汞汞熔点最高的金属是熔点最高的金属是-钨钨密度最小的金属是密度最小的金属是-锂锂密度最大的金属是密度最大的金属是-锇锇硬度最小的金属是硬度最小的金属是-铯铯硬度最大的金属是硬度最大的金属是-铬铬最活泼的金属是最活泼的金属是-铯铯最稳定的金属是最稳定的金属是-金金展性最好的金属是展性最好

6、的金属是-金金 1 1、金属晶体的形成是因为晶体中存在（、金属晶体的形成是因为晶体中存在（）A.A.金属离子间的相互作用金属离子间的相互作用 B B金属原子间的相互作用金属原子间的相互作用 C.C.金属离子与自由电子间的相互作用金属离子与自由电子间的相互作用 D.D.金属原子与自由电子间的相互作用金属原子与自由电子间的相互作用 C练习练习2 2金属能导电的原因是（金属能导电的原因是（）A.A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的金属晶体中金属阳离子与自由电子间的 相互作用较弱相互作用较弱 B B金属晶体中的自由电子在外加电场作用金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动下可发生定向移动

7、C C金属晶体中的金属阳离子在外加电场作金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动用下可发生定向移动 D D金属晶体在外加电场作用下可失去电子金属晶体在外加电场作用下可失去电子 B3 3、下列叙述正确的是（、下列叙述正确的是（）A.A.任何晶体中，若含有阳离子也一定含任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子有阴离子 B B原子晶体中只含有共价键原子晶体中只含有共价键 C.C.离子晶体中只含有离子键，不含有共离子晶体中只含有离子键，不含有共价键价键 D D分子晶体中只存在分子间作用力，不分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其他化学键含有其他化学键 B 4 4、为什么碱金属单质的熔沸点从

8、上到下逐渐、为什么碱金属单质的熔沸点从上到下逐渐降低，而卤素单质的熔沸点从上到下却升高？降低，而卤素单质的熔沸点从上到下却升高？二二 金属晶体的原子堆积模型金属晶体的原子堆积模型（一）几个概念（一）几个概念1、紧密堆积、紧密堆积微粒之间的作用力使微微粒之间的作用力使微粒间尽可能的相互接近，使它们占有最小的粒间尽可能的相互接近，使它们占有最小的空间。空间。2、配位数、配位数在晶体中与每个微粒紧密在晶体中与每个微粒紧密相邻的微粒个数。相邻的微粒个数。3、空间利用率、空间利用率晶体的空间被微粒占晶体的空间被微粒占满的体积百分数，用它表示紧密堆积的程度。满的体积百分数，用它表示紧密堆积的程度。（二）金

9、属晶体的原子平面堆积模型（二）金属晶体的原子平面堆积模型（b）密置层哪种排列方式哪种排列方式圆球周围剩余圆球周围剩余空隙最小？空隙最小？（a）非密置层1 1、非密置层、非密置层每个圆球与其它四个球相切。每个圆球与其它四个球相切。配位数为配位数为4 42 2、密置层、密置层每个圆球与其它六个球相切。每个圆球与其它六个球相切。配位数为配位数为6（三）金属晶体的原子空间堆积模型（三）金属晶体的原子空间堆积模型1 1、同一层为非密置层、同一层为非密置层 简单立方堆积简单立方堆积 体心立方堆积体心立方堆积n简单立方堆积（简单立方堆积（PoPo）（1 1）简单立方堆积（简单立方堆积（PoPo）金属晶体的堆

10、积方式金属晶体的堆积方式简单立方堆积简单立方堆积 晶胞的形状是什晶胞的形状是什么？含几个原子么？含几个原子？每个晶胞包含一每个晶胞包含一个原子，配位数个原子，配位数为为6n体心立方堆积（体心立方堆积（IA，VB，VIB）（2 2）体心立方堆积体心立方堆积金属晶体的堆积方式金属晶体的堆积方式钾型钾型每个晶胞包含每个晶胞包含2个个原子，配位数为原子，配位数为8 简简单单立立方方堆堆积积钾型钾型体心体心立方立方由由非非密密置置层层一一层层一一层层堆堆积积而而成成2 2、同一层为密置层、同一层为密置层 六方最密堆积六方最密堆积镁型镁型 面心立方最密堆积面心立方最密堆积铜型铜型（1）六方最密堆积六方最密

11、堆积123456 第二层第二层 对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准 1，3，5 位。位。(或对准或对准 2，4，6 位，其情形是一样的位，其情形是一样的)123456AB，关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧密的堆积方式。密的堆积方式。下图是此种六方下图是此种六方紧密堆积的前视图紧密堆积的前视图ABABA 第一种是将球对准第一层的球。第一种是将球对准第一层的球。123456 于是于是每两层形成一个周期每两层形成一个周期，即即 AB AB 堆积方式，形成六堆积方式，形成六方紧密堆积方紧密

12、堆积。配位数配位数 12。(同层同层 6，上下层各，上下层各 3)（2）面心立方最密堆积面心立方最密堆积 第三层的第三层的另一种另一种排列排列方式，方式，是将球对准第一层是将球对准第一层的的 2，4，6 位位，不同于，不同于 AB 两层的位置，这是两层的位置，这是 C 层。层。123456123456123456123456此种立方紧密堆积的前视图此种立方紧密堆积的前视图ABCAABC 第四层再排第四层再排 A，于是形，于是形成成 ABC ABC 三层一个周三层一个周期。期。得到面心立方堆积得到面心立方堆积。配位数配位数 12。(同层同层 6，上下层各上下层各 3)BCA面心立方面心立方:铜型

13、铜型 镁型镁型铜型铜型金属晶体的两种最密堆积方式金属晶体的两种最密堆积方式小结：金属晶体的四种堆积模型对比小结：金属晶体的四种堆积模型对比堆积模型堆积模型典型代表典型代表空间利空间利用率用率配位数配位数晶胞晶胞简单立方简单立方钾型钾型(bcp)镁型镁型(hcp)铜型铜型(ccp)阅读课文阅读课文7979资料卡片资料卡片，并填写下表，并填写下表金属晶体的四中堆积模型对比金属晶体的四中堆积模型对比1 1下列有关金属元素特征的叙述中正确的是下列有关金属元素特征的叙述中正确的是A A金金属属元元素素的的原原子子只只有有还还原原性性，离离子子只只有有氧氧化化性性B B金属元素在化合物中一定显正价金属元素

14、在化合物中一定显正价C C金属元素在不同化合物中的化合价均不同金属元素在不同化合物中的化合价均不同D D金属单质的熔点总是高于分子晶体金属单质的熔点总是高于分子晶体能力训练能力训练2 2关于关于AA族和族和AA族元素的下列说法中正确的是族元素的下列说法中正确的是A A同一周期中，同一周期中，AA族单质的熔点比族单质的熔点比AA族的高族的高B B浓浓度度都都是是0.01mol0.01molL L1 1时时，氢氢氧氧化化钾钾溶溶液液的的pHpH比比氢氧化钡的小氢氧化钡的小C C氧化钠的熔点比氧化镁的高氧化钠的熔点比氧化镁的高D D加热时碳酸钠比碳酸镁易分解加热时碳酸钠比碳酸镁易分解3 3有有A A

15、、B B、C C三三种种元元素素。已已知知4gA4gA元元素素的的单单质质与与 水水 作作 用用，标标 况况 下下 放放 出出 H H2 22.24L2.24L，反反 应应 中中 有有1.2041.20410102323个个电电子子发发生生转转移移。BB元元素素可可与与A A形形成成ABAB2 2型型的的离离子子化化合合物物，且且知知A A、B B的的离离子子具具有有相相同同的的核核外外电电子子排排布布。元元素素C C的的气气态态氢氢化化物物可可与与其其最最高高价价氧氧化化物物的的水水化化物物发发生生非非氧氧化化还还原原反反应应生生成成盐盐，1mol1mol该盐含该盐含4242个电子。据此填写

16、下列空白：个电子。据此填写下列空白：（1 1）元元素素符符号号：A_A_，B_B_，C_C_。（2 2）用用电电子子式式表表示示C C的的气气态态氢氢化化物物的的形形成成过过程程_；它它与与B B的的气气态态氢氢化化物物反反应应时时有有_现现 象象 发发 生生，生生 成成 物物 的的 电电 子子 式式_，它属于，它属于_晶体。晶体。4 4、单质硼有无定形和晶体两种，参考下列数据回答：、单质硼有无定形和晶体两种，参考下列数据回答：金刚石金刚石晶体硅晶体硅晶体硼晶体硼熔点熔点(K)沸点沸点(K)硬度硬度(moh(moh)38235100 10 1016832628 7 70 025732823 9

17、 95 5(1)晶体硼的晶体类型属于晶体硼的晶体类型属于_晶体。晶体。(2)已知晶体硼的基本结构单元是由已知晶体硼的基本结构单元是由B原子原子构成的正二十面体，个其中有构成的正二十面体，个其中有20等边三角等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点各有形的面和一定数目的顶点，每个顶点各有一个一个B原子。通过观察图形及推算，可知此原子。通过观察图形及推算，可知此结构单元是由结构单元是由_个个B原子构成，原子构成，其中其中BB键间的夹角是键间的夹角是_。5 5、某些金属晶体、某些金属晶体(Cu、Ag、Au)的原子的原子按面心立方的形式紧密堆积，即在晶体结按面心立方的形式紧密堆积，即在晶体结构中可以划出一块正立方体的结构单元，构中可以划出一块正立方体的结构单元，金属原子处于正立方体的八个顶点和六个金属原子处于正立方体的八个顶点和六个侧面上，试计算这类金属晶体中原子的空侧面上，试计算这类金属晶体中原子的空间利用率。间利用率。