金属晶体_离子晶体优秀PPT.ppt
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1、金属晶体_离子晶体第一页,本课件共有78页学学习习目目标标1.理解金属晶体的概念、构成及物理性理解金属晶体的概念、构成及物理性质质。2.能用金属能用金属键键理理论论解解释释金属晶体的物理性金属晶体的物理性质质。3.了解金属晶体中晶胞的堆了解金属晶体中晶胞的堆积积方式。方式。第二页,本课件共有78页 课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练课前自主学案课前自主学案探究整合应用探究整合应用第第1课时课时第三页,本课件共有78页课前自主学案课前自主学案自主学自主学习习1金金属属晶晶体体的的概概念念:金金属属晶晶体体是是指指_通通过过_形形成成的的晶晶体体。金金属属键键为为金金属属晶晶体体中中
2、_和和_之之间间的的强强烈的相互作用。烈的相互作用。金属原子金属原子金属金属键键金属阳离子金属阳离子自由自由电电子子第四页,本课件共有78页1金属金属键键是怎是怎样样形成的?形成的?【提提示示】金金属属单单质质都都是是由由金金属属原原子子以以某某种种一一定定的的排排列列形形式式紧紧密密堆堆积积而而形形成成的的晶晶体体。由由于于金金属属原原子子价价电电子子数数较较少少,容容易易失失去去电电子子成成为为金金属属阳阳离离子子,金金属属原原子子释释放放出出的的价价电电子子并并不不专专属属于于某某个个特特定定的的金金属属离离子子,而而为为许许多多金金属属离离子子所所共共有有,它它们们在在整整个个晶晶体体
3、里里自自由由地地运运动动着着,称称之之为为自自由由电电子子,自自由由电电子子与与金金属属离子之离子之间间存在的存在的较较强强的作用力,叫金属的作用力,叫金属键键。思考感悟思考感悟第五页,本课件共有78页2结结构型式构型式面心立方最密面心立方最密堆堆积积A1体心立方密体心立方密堆堆积积A2六方最密堆六方最密堆积积A3结结构构示意示意图图配位配位数数_实实例例Ca、Al、Cu、Ag、Au、Pd、PtLi、Na、K、Ba、W、FeMg、Zn、Ti12812第六页,本课件共有78页2.(1)金属晶体都是金属晶体都是纯净纯净物物吗吗?(2)金属金属导电导电与与电电解解质质溶液溶液导电导电有什么区有什么区
4、别别?【提提示示】(1)金金属属晶晶体体包包括括金金属属单单质质及及其其合合金金,合金是混合物。合金是混合物。(2)金属金属导电导电一般一般为为物理物理变变化,化,仅仅仅仅是自由是自由电电子子的定向移的定向移动动,而,而电电解解质质溶液溶液导电导电的的过过程就是其程就是其被被电电解的解的过过程,是化学程,是化学变变化。化。思考感悟思考感悟第七页,本课件共有78页相相对对滑滑动动排列方式排列方式化学化学键键自自由由电电子子定向移定向移动动3物理性物理性质质第八页,本课件共有78页3Na、Mg、Al三三种种金金属属哪哪种种金金属属的的熔熔、沸沸点点最最高高,为为什么?什么?【提提示示】熔熔点点从从
5、高高到到低低排排列列顺顺序序为为AlMgNa,由由于于其其电电子子层层数数相相同同,半半径径r(Al)r(Mg)r(Na),价价电电子子数数NaMgAl,故故金金属属键键AlMgNa,所所以熔、沸点以熔、沸点AlMgNa。思考感悟思考感悟第九页,本课件共有78页自主体自主体验验1金属的下列性金属的下列性质质中,与自由中,与自由电电子无关的是子无关的是()A密度大小密度大小B容易容易导电导电C延展性好延展性好 D易易导热导热解解析析:选选A。密密度度的的大大小小与与晶晶体体内内微微粒粒的的排排列列顺顺序序有关。有关。第十页,本课件共有78页2在金属晶体中最常在金属晶体中最常见见的三种堆的三种堆积
6、积方式有:方式有:(1)配位数配位数为为8的是的是_密堆密堆积积。(2)配位数配位数为为_的是面心立方最密堆的是面心立方最密堆积积。(3)配位数配位数为为_的是的是_堆堆积积。其中以其中以ABAB方式堆方式堆积积的的_和以和以ABCABC方式堆方式堆积积的的_空空间间利用率相等,就堆利用率相等,就堆积层积层来看,二者的区来看,二者的区别别是在第是在第_层层。第十一页,本课件共有78页解解析析:要要熟熟记记金金属属晶晶体体中中最最常常见见的的三三种种堆堆积积方方式式中,各种堆中,各种堆积积方式的不同特点。方式的不同特点。答答案案:(1)体体心心立立方方(2)12(3)12六六方方最最密密六六方最
7、密堆方最密堆积积面心立方最密堆面心立方最密堆积积三三第十二页,本课件共有78页课堂互动讲练课堂互动讲练金属晶胞的排列方式金属晶胞的排列方式金金属属晶晶体体是是由由若若干干个个能能够够反反映映晶晶体体结结构构特特征征的的单单元晶胞排列形成的。元晶胞排列形成的。不不同同的的金金属属,晶晶胞胞在在其其内内部部有有不不同同的的排排列列方方式式,大大致可以分致可以分为为三三类类。1六方最密堆六方最密堆积类积类型型(A3)常常见见金属如:金属如:镁镁、锌锌、钛钛等。等。2面心立方最密堆面心立方最密堆积类积类型型(A1)常常见见金属如:金、金属如:金、银银、铜铜、铝铝等。等。3体心立方密堆体心立方密堆积类积
8、类型型(A2)常常见见金属如:金属如:锂锂、钠钠、钾钾等。等。第十三页,本课件共有78页 关关于于金金属属晶晶体体的的体体心心立立方方密密堆堆积积的的结结构构型型式式的的叙叙述中,正确的是述中,正确的是()A晶胞是六棱柱晶胞是六棱柱B属于属于A2型密堆型密堆积积C每个晶胞中含每个晶胞中含4个原子个原子D每个晶胞中含每个晶胞中含5个原子个原子例例例例1 1第十四页,本课件共有78页【答案答案】B第十五页,本课件共有78页第十六页,本课件共有78页变变式式训训练练1金金属属原原子子在在二二维维空空间间里里的的放放置置有有下下图图所所示示的的两两种种方方式式,下下列列说说法法中中正正确确的是的是()
9、第十七页,本课件共有78页A图图(a)为为非密置非密置层层,配位数,配位数为为6B图图(b)为为密置密置层层,配位数,配位数为为4C图图(a)在三在三维维空空间间里堆里堆积积可得可得镁镁型和型和铜铜型型D图图(b)在三在三维维空空间间里堆里堆积仅积仅得得简单简单立方立方第十八页,本课件共有78页解解析析:选选C。金金属属原原子子在在二二维维空空间间里里有有两两种种排排列列方方式式,一一种种是是密密置置层层排排列列,一一种种是是非非密密置置层层排排列列。密密置置层层排排列列的的空空间间利利用用率率高高,原原子子的的配配位位数数为为6,非非密密置置层层的的配配位位数数较较密密置置层层小小,为为4。
10、由由此此可可知知,图图中中(a)为为密密置置层层,(b)为为非非密密置置层层。密密置置层层在在三三维维空空间间堆堆积积可可得得到到镁镁型型和和铜铜型型两两种种堆堆积积模模型型,非非密密置置层层在在三三维维空空间间堆堆积积可可得得简简单单立立方方和和钾钾型型两两种种堆堆积积模模型型。所所以以,只只有有C选项选项正确。正确。第十九页,本课件共有78页金属晶体性质与结构的关系金属晶体性质与结构的关系1金属晶体的性金属晶体的性质质(1)导电导电性性金金属属晶晶体体中中存存在在许许多多自自由由电电子子,这这些些自自由由电电子子在在整整个个晶晶体体中中自自由由运运动动是是没没有有方方向向性性的的,但但在在
11、外外加加电电场场的的作作用用下下,自自由由电电子子就就会会发发生生定定向向移移动动形形成成电电流流,所所以以金金属属容容易易导导电电。(2)导热导热性性自自由由电电子子在在运运动动时时与与金金属属离离子子碰碰撞撞而而引引起起能能量量的的交交换换,从从而而使使能能量量从从温温度度高高的的部部分分传传到到温温度度低低的的部部分分,使使整整块块金属达到相同的温度。金属达到相同的温度。第二十页,本课件共有78页(3)延展性延展性大多数金属具有大多数金属具有较较好的延展性,与金属离子和自由好的延展性,与金属离子和自由电电子之子之间间的的较较强强作用有关。当金属受到外力作用有关。当金属受到外力时时,晶体中
12、,晶体中的各离子的各离子层层就会就会发发生相生相对对滑滑动动,由于金属离子与自由,由于金属离子与自由电电子之子之间间的相互作用没有方向性,受到外力后,相互的相互作用没有方向性,受到外力后,相互作用没有被破坏,金属作用没有被破坏,金属虽虽然然发发生了形生了形变变但不会但不会导导致断致断裂。裂。第二十一页,本课件共有78页(4)颜颜色色由于金属原子以最由于金属原子以最紧紧密堆密堆积积状状态态排列,内部存在自由排列,内部存在自由电电子,所以当光子,所以当光辐辐射到它的表面上射到它的表面上时时,自由,自由电电子可以吸收子可以吸收所有所有频频率的光,然后很快率的光,然后很快释释放出各种放出各种频频率的光
13、,率的光,这这就使就使得得绝绝大多数金属呈大多数金属呈现银现银灰色以至灰色以至银银白色光白色光泽泽。而金属在。而金属在粉末状粉末状态时态时,金属的晶面取向,金属的晶面取向杂杂乱,晶格排列得不乱,晶格排列得不规则规则,吸收可吸收可见见光后光后辐辐射不出射不出去,所以金属粉末常呈暗灰色或黑色。去,所以金属粉末常呈暗灰色或黑色。第二十二页,本课件共有78页2金属熔、沸点高低的比金属熔、沸点高低的比较较(1)同周期金属同周期金属单质单质,从左到右,从左到右(如如Na、Mg、Al)熔、沸点升高。熔、沸点升高。(2)同主族金属同主族金属单质单质,从上到下从上到下(如碱金属如碱金属)熔、沸熔、沸点降低。点降
14、低。(3)一般来一般来说说,合金的熔、沸点比其各成分金属的,合金的熔、沸点比其各成分金属的熔、沸点低。熔、沸点低。(4)金属晶体熔点差金属晶体熔点差别别很大,如汞常温很大,如汞常温为为液体,熔液体,熔点很低点很低(38.9),而,而铁铁等金属熔点很高等金属熔点很高(1535)。第二十三页,本课件共有78页特特别别提提醒醒:(1)金金属属晶晶体体在在受受外外力力作作用用时时,各各层层之之间发间发生相生相对对滑滑动动,但金属,但金属键键并没有被破坏;并没有被破坏;(2)金属晶体中只有金属阳离子,无阴离子。金属晶体中只有金属阳离子,无阴离子。第二十四页,本课件共有78页 物物质结质结构理构理论论指出
15、:金属晶体中金属离子与自指出:金属晶体中金属离子与自由由电电子之子之间间的的强强烈相互作用,叫金属烈相互作用,叫金属键键。金属。金属键键越越强强,其金属的硬度越大,熔、沸点越高。根据研究,其金属的硬度越大,熔、沸点越高。根据研究表明,一般来表明,一般来说说,金属原子半径越小,价,金属原子半径越小,价电电子数越子数越多,多,则则金属金属键键越越强强。由此判断下列。由此判断下列说说法正确的是法正确的是()A镁镁的硬度大于的硬度大于铝铝B镁镁的熔、沸点低于的熔、沸点低于钙钙C镁镁的硬度小于的硬度小于钾钾D钙钙的熔、沸点高于的熔、沸点高于钾钾例例例例2 2第二十五页,本课件共有78页【思路点思路点拨拨
16、】解答本解答本题时题时要注意以下两点:要注意以下两点:(1)金属晶体熔、沸点高低决定于金属金属晶体熔、沸点高低决定于金属键键的的强强弱。弱。(2)金属阳离子所金属阳离子所带电带电荷越多,半径越小,金属荷越多,半径越小,金属键键越越强强。【解解析析】此此题题考考查查的的是是金金属属晶晶体体的的性性质质,如如硬硬度度、熔熔、沸沸点点的的比比较较,比比较较依依据据:看看价价电电子子数数和和原原子子半半径径,镁镁和和铝铝,价价电电子子数数AlMg,原原子子半半径径AlMg,晶晶体体中中的的金金属属键键AlMg。镁镁和和钙钙,原原子子半半径径MgCa,晶晶体体中中的的金金属属键键MgCa。镁镁和和钾钾,
17、价价电电子子数数MgK,原原子子半半径径MgK;钙钙和和钾钾,价价电电子子数数CaK,原原子子半半径径CaK,晶晶体体中中的的金金属属键键MgK、CaK,故,故选选D。第二十六页,本课件共有78页【答案答案】D【规规律方法律方法】金属晶体的熔点金属晶体的熔点变变化化规规律律(1)一一般般情情况况下下(同同类类型型的的金金属属晶晶体体),金金属属晶晶体体的的熔熔点点由由金金属属阳阳离离子子半半径径、所所带带的的电电荷荷数数、自自由由电电子子的的多多少少决决定定。阳阳离离子子半半径径越越小小,所所带带的的电电荷荷数数越越多多,自自由由电电子子越越多多,相相互互作作用用力力就就越越大大,熔熔点点就就
18、会会相相应应升升高高。例例如:熔点如:熔点KNaMgAl,LiNaKRbCs。(2)一般合金的熔、沸点比各成分金属的熔、沸点低。一般合金的熔、沸点比各成分金属的熔、沸点低。第二十七页,本课件共有78页晶体晶体镁镁的原子堆的原子堆积积方式是什么?配位数是多少?方式是什么?配位数是多少?(2)同主族元素金属同主族元素金属键键越越强强金属越活金属越活泼吗泼吗?【提提示示】(1)金金属属镁镁为为六六方方最最密密堆堆积积,配配位位数数为为12。(2)同同主主族族元元素素从从上上到到下下金金属属键键越越来来越越弱弱,金金属属性性反反而而越来越越来越强强。互互动动探究探究第二十八页,本课件共有78页变变式式
19、训训练练2下下列列4种种有有关关性性质质的的叙叙述述,可可能能属属于金属晶体的是于金属晶体的是()A由分子由分子间间作用力作用力结结合而成,熔点低合而成,熔点低B固体或熔融后易固体或熔融后易导电导电,熔点在,熔点在1000 左右左右C由共价由共价键结键结合成网状合成网状结结构,熔点高构,熔点高D固体不固体不导电导电,但溶于水或熔融后能,但溶于水或熔融后能导电导电解解析析:选选B。B中中固固体体能能导导电电,熔熔点点在在1000 左左右右,应为应为金属晶体。金属晶体。第二十九页,本课件共有78页探究整合应用探究整合应用如如下下图图所所示示为为一一个个金金属属铜铜的的晶晶胞胞的的切切割割示示意意图
20、图,该该晶晶胞胞的的边边长长为为3.621010 m,每每一一个个铜铜原原子子的的质质量量为为1.05521025 kg。试试回答下列回答下列问题问题:第三十页,本课件共有78页(1)一个晶胞中一个晶胞中“实际实际”拥拥有的有的铜铜原子数是多少?原子数是多少?这这些些铜铜原子的原子的质质量是多少?量是多少?(2)该该晶胞的体晶胞的体积积是多大?是多大?(3)利用利用(1)和和(2)的的结结果来果来计计算金属算金属铜铜的密度。的密度。第三十一页,本课件共有78页【解解析析】(1)从从图图上上看看,铜铜晶晶体体采采取取的的是是面面心心立立方方最最密堆密堆积积(A1)型式,其立体型式,其立体结结构如
21、构如图图所示。所示。每个晶胞中每个晶胞中铜铜原子数目原子数目为为:第三十二页,本课件共有78页第三十三页,本课件共有78页【答案答案】(1)4个,个,4.221025 kg(2)4.741029 m3(3)8.90 gcm3第三十四页,本课件共有78页知能优化训练知能优化训练第三十五页,本课件共有78页本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束点此点此进进入入课课件目件目录录按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放谢谢谢谢使用使用第三十六页,本课件共有78页第第2课时课时离子晶体离子晶体第三十七页,本课件共有78页学学习习目目标标1.理解离子晶体的概念,构成及物理性理解离子晶体的概念,构成及物理性质质
22、。2.能能用用离离子子键键的的有有关关理理论论解解释释离离子子晶晶体体的的物物理理性性质质。3.了解几种常了解几种常见见的离子晶体的晶胞的离子晶体的晶胞结结构。构。4.了解晶格能的概念及意了解晶格能的概念及意义义。第三十八页,本课件共有78页 课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练课前自主学案课前自主学案探究整合应用探究整合应用第第2课时课时第三十九页,本课件共有78页课前自主学案课前自主学案自主学自主学习习一、离子晶体及一、离子晶体及结结构构类类型型1概概念念:离离子子晶晶体体是是 _通通过过_结结合合,在在空空间间呈呈现现有有规规律律的的排排列列所所形形成成的的晶晶体体。例例如如
23、:氯氯化化钠钠、氯氯化化铯铯、氧化、氧化镁镁等晶体都属于等晶体都属于_晶体。晶体。2常常见见AB型离子化合物的晶体型离子化合物的晶体类类型型阴、阳离子阴、阳离子离子离子键键离子离子第四十页,本课件共有78页晶体晶体类类型型NaCl型型CsCl型型ZnS型型晶胞晶胞第四十一页,本课件共有78页晶体晶体类类型型NaCl型型CsCl型型ZnS型型配位数配位数684实实例例Li、_、_、Rb的的卤卤化物,化物,AgF、MgO等等_、_、NH4Cl等等_、_等等NaKCsBrCsIBeOBeS第四十二页,本课件共有78页1为为什什么么同同样样是是AB型型离离子子化化合合物物其其晶晶体体结结构构存在着存在
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