人教版高二化学选修3第三章第3节 金属晶体(共20张PPT)
人教版高二化学选修3课件：3.3 金属晶体(共28张PPT)
充分发挥学生搭建分子结构、晶体结构模型等活动的作用， 降低教学内容的抽象性，促进学生对相关内容的理解和认识。
选用学生熟悉的生活现象、实验事实，以及科学研究和
工业生产中的相关案例作为素材，激发学生的学习兴趣，帮 助学生建立结构与性质之间的联系，发展“宏观辨识与微观探 析”的化学学科核心素养。
第三节 金属晶体
海南侨中
第三章 【教学提示】 ——新课标44页
2.学习活动建议
（1）实验及探究活动：模拟利用X射线衍射研
究物质微观结构的方法；
（2）调查与交流讨论：交流讨论模型在探索物
质结构中的作用；收集20世纪科学家在物质结
构探索方面的有关资料：走访科研机构，了解
物质结构研究的现代技术和先进成果。
第三节 金属晶体
海南侨中
第三章 【教学提示】 ——新课标43页
1.教学策略 有效利用化学史的素材，帮助学生认识科学
理论会随着技术手段的进步和实验证据的丰富而 发展，通过设计角色扮演等活动引导学生理解科 学理论发展过程中的争论，从而增进对科学本质 的理解。
选取与现实生活与科学前沿密切相关的案例， 促使学生认识研究物质结构的价值。通过查阅文 献、听专家讲座、观看化学影视资料等多种途径 开展教学，开阔学生的视野，激发学生探索物质 结构奥秘的热情。
第三节 金属晶体
海南侨中
3－3 金属晶体
第三节 金属晶体
海南侨中
3－3 【内容要求】
2.1 微粒间的相互作用——新课标39页 知道金属键的特点与金属某些性质的关系。
2.4 晶体和聚集状态——新课标40页 借助金属晶体模型认识晶体的结构特点。
知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶 体是普遍存在的。
选修3第3节 晶体结构与性质(共91张PPT)
[特别提醒] (1)原子晶体中只含有共价键，分 子晶体中以共价键结合成分子，而分子之间以 范德华力相结合。 (2)石墨属于混合型晶体，虽然质地很软，但 其熔点比金刚石还高，其结构中的碳碳键比金 刚石中的碳碳键还强。
[固本自测] 2. 下列说法正确的是 ( ) A. 分子晶体中一定存在分子间作用力，不一 定存在共价键 B. 存在共价键的晶体一定是分子晶体 C. 含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体 D. 元素的非金属性越强，其单质的活泼性一 定越强 答案：A
[特别提醒] (1)具有规则几何外形的固体不一 定是晶体，如玻璃； (2)晶胞是从晶体中“截取”出来具有代表性 的最小部分，而不一定是最小的“平行六面 体”。
[固本自测] 1. 下列关于晶体与晶胞的说法正确的是( ) A. 晶体有自范性但排列无序 B. 不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同 C. 晶胞是晶体中的最小的结构重复单元 D. 固体SiO2一定是晶体 答案：C 解析：晶体组成微粒排列有序，A错，不同的 晶体有不同的晶胞，B错，存在无定形SiO2即 非晶体，D错。
分子间作用力 2. 分子间通过 结合形成的晶 体称为分子晶体。 、 、二氧 气态氢化物 非金属单质 化碳等气体以及多数 形成的晶 有机化合物 体大都属于分子晶体。分子晶体的组成微粒 分子 是 ，组成微粒间的相互作用是微弱的 范德华力 ，破坏它只需外界提供较少的能量， 较低 较小 ，硬度 挥发性 故分子晶体的熔点通常 ，有较强 氢键 的 。对组成和结构相似的晶体中又 不含 的物质来说，随着 的增 分子间作用力 相对分子质量 熔、沸点 大， 增强， 四卤化碳 升高。符合 卤素单质 此规律的物质有 、 、碳族元 稀有气体 素的气态氢化物、 等。
人教版高中化学选修3 物质结构与性质 第三章 第三节 金属晶体(第2课时)
2014年7月30日星期三
11
金属晶体的原子堆积模型
三维空间里非密置层的 金属原子的堆积方式
（1） 第二层小球的球心 正对着 第一层小球的球心
2014年7月30日星期三
（2） 第二层小球的球心 正对着 第一层小球形成的空穴
12
金属晶体的原子堆积模型
（1）简单立方堆积
Po
简 单 立 方 晶 胞
2014年7月30日星期三 13
金属晶体的原子堆积模型
石墨是层状结构的混合型晶体
2014年7月30日星期三
41
金属晶体的原子堆积模型
思考题
（1）六方紧密堆积的晶胞中： 金属原子的半径r与六棱柱的边长a、高h有什么 关系？ （2）面心立方紧密堆积的晶胞中： 金属原子的半径r与正方体的边长a有什么关系？
2014年7月30日星期三
42
（ 1） ABAB… 堆积方式
2014年7月30日星期三
（ 2） ABCABC… 堆积方式
25
金属晶体的原子堆积模型
俯视图
1 6 2 3 4
1 6
2
3 4
5
5
A
B
第二层小球的球心对准第一层的 1、3、5 位 （▽）或对准 2、4、6 位（△）。 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。
上下层各4
6 7 2 3
2014年7月30日星期三
19
金属晶体的原子堆积模型
②金属原子半径 r 与正方体边长 a 的关系：
b a
a a
2a
a
2a
b = 3a b = 4 r 3a=4r
2014年7月30日星期三 20
金属晶体的原子堆积模型
人教化学选修3第三章第3节 金属晶体(共25张PPT)
=
2
②配位数：8
③空间利用率：
（二）三维空间密置层的堆积方式
第二层 对第一层来讲最紧密的堆积方式 是将球对准1，3，5 位。( 或对准 2，4，6 位，其情形是一样的 )
12
6
3
54
12
6
3
54
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。
配位数 空间利用率
12 74%
（2） 第二层小球的球心
正对着 第一层小球形成的空穴
1、简单立方堆积 Po
晶 胞
①平均占有的原子数目：
1 8
×8
=
1
② 配位数：6
③空间利用率：
a = 2r 金属原子体积=4/3πr3
%
2、体心立方堆积
碱金属（K、Na 等）Fe
体 心 立 方 晶 胞
①晶胞平均占有的原子数目：
1 8
×8
+
1
金属晶体
金属晶体的原子堆积模型
二、金属晶体的原子堆积模型
紧密堆积原理：
因为金属键没有方向性和饱和性，且晶体中 的原子可看成是直径相等的球体。金属晶体可 看成金属原子在三维空间中堆积而成。因此都 趋向于使金属原子吸引更多的其他原子分布于 周围，并以紧密堆积方式降低体系的能量，使 晶体变得比较稳定。
配位数：
②空间利用率 2a=4r
小结：
堆积模型 采纳这种堆 积的典型代 表
简单堆积 Po (钋)
空间 利用
率
52%
配位数 6
晶胞
体心立方 K、Na、Fe 68% 8 堆积
六方最密 Mg、Zn、Ti 74% 12 堆积
面心立方 Cu, Ag, 原子数目。
高中化学选修3人教版： 第三章 第三节第二课时 金属晶体原子堆积模型
空间 配位 晶胞 利用 数
率
52％ 6
实例
Po
68% 8
K、 Na、Fe
74% 12
Mg、Zn、Ti
74% 12
Cu、Ag、Au
PART 4
混合晶体（石墨）
四、拓展探究——混合晶体（石墨）
阅读教材P76，“2、混合晶体”，了解石墨的结构。
➢ 结构特点——层状结构
1、同层内碳原子采取sp2 杂化，以共价键(σ键)结
= 74 %
练习：
1、下列关于金属晶体的堆积模型的说法正确的是( C )
A.金属晶体中的原子在二维空间有三种放置方式 B.金属晶体中非密置层在三维空间可形成两种堆积方式，其配 位数都是6 C.六方最密堆积和面心立方最密堆积是密置层在三维空间形成 的两种堆积方式 D.金属晶体中的原子在三维空间的堆积有多种方式，其空间利 用率相同
这种堆积方式空间利用率 （52%） 。
三、金属晶体的原子在三维空间的堆积模型
简单立方晶胞的空间利用率.
解：晶胞边长为a，原子半径为r. a =2 r
每个简单立方晶胞含原子数目： 8 1/8 = 1
空间利用率 = 4/3 r 3 / a 3 = 4/3 r 3/ (2r ) 3 100 %
= 52 %
解：晶胞边长为a，原子半径为r.
√3a =4 r
每个晶胞含原子数目：8 1/8 +1=2
r
空间利用率
= 晶胞含有原子的体积/晶胞体积
a
2r
r
a
a
三、金属晶体的原子在三维空间的堆积模型
对比两种最密堆积方式的异同
镁型
铜型
三、三维空间的堆积模型一(3)镁型
1200
高中化学选修3 第三章晶体结构与性质 讲义及习题.含答案解析
高中化学选修三第三章晶体结构与性质一、晶体常识1、晶体与非晶体比较自范性：晶体的适宜的条件下能自发的呈现封闭的，规则的多面体外形。
对称性：晶面、顶点、晶棱等有规律的重复各向异性：沿晶格的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不尽相同，因此导致的在不同方向的物理化学特性也不尽相同。
2、获得晶体的三条途径①熔融态物质凝固。
②气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）。
③溶质从溶液中析出。
3、晶胞晶胞是描述晶体结构的基本单元。
晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置”。
4、晶胞中微粒数的计算方法——均摊法某粒子为n个晶胞所共有，则该粒子有1/n属于这个晶胞。
中学常见的晶胞为立方晶胞。
立方晶胞中微粒数的计算方法如下：①晶胞顶角粒子为8个晶胞共用，每个晶胞占1/8②晶胞棱上粒子为4个晶胞共用，每个晶胞占1/4③晶胞面上粒子为2个晶胞共用，每个晶胞占1/2④晶胞内部粒子为1个晶胞独自占有，即为1注意：在使用“均摊法”计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状。
二、构成物质的四种晶体1、四种晶体的比较（1）不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。
金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。
（2）原子晶体由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。
如熔点：金刚石＞碳化硅＞硅（3）离子晶体一般地说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，相应的晶格能大，其晶体的熔、沸点就越高。
晶格能：1mol气态阳离子和1mol气态阴离子结合生成1mol离子晶体释放出的能量。
（4）分子晶体①分子间作用力越大，物质熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。
②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高。
③组成和结构不相似的物质（相对分子质量接近），分子的极性越大，熔、沸点越高。
④同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。
（5）金属晶体金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高。
人教版选修三第三章 第三节 金属晶体
第三章第三节金属晶体一、选择题（每小题只有一个选项符合题意，3分×10）1、下列有关金属晶体的说法中正确的是()A．常温下都是晶体B．最外层电子数少于3个的都是金属C．任何状态下都有延展性D．都能导电、传热2、金属Mg晶体中含有的粒子是( )A.Mg原子B.只有Mg2+C.Mg原子和Mg2+D.Mg2+与自由电子3、下列有关化学键、氢键和范德华力的叙述中，不正确的是()A．金属键是金属离子与“电子气”之间的较强作用，金属键无方向性和饱和性B．共价键是原子之间通过共用电子对形成的化学键，共价键有方向性和饱和性C．范德华力是分子间存在的一种作用力，分子的极性越大，范德华力越大D．氢键不是化学键，而是分子间的一种作用力，所以氢键只存在于分子与分子之间4、关于晶体的下列说法正确的是（）A、在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子B、在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子C、原子晶体的熔点一定比金属晶体的高D、分子晶体的熔点一定比金属晶体的低5、金属的下列性质中，与自由电子无关的是( )A．密度大小B．容易导电C．延展性好D．易导热6、金属晶体的熔沸点之间的差距是由于（）A．金属键的强弱不同B．金属的化合价的不同C．金属的晶体中电子数的多少不同D．金属的阳离子的半径大小不同7、下列物质的熔沸点依次升高的是（）A．K、Na、Mg、Al B．Li、Na、Rb、CsC．Al、Mg、Na、K D．C、K、Mg、Al8、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C．金属中大量自由电子受外力作用时，运动速度加快D．自由电子受外力作用时能迅速传递能量9、金属晶体堆积密度大，原子配位数高，能充分利用空间的原因是()A．金属原子的价电子数少B．金属晶体中有自由电子C．金属原子的原子半径大D．金属键没有饱和性和方向性10、石墨晶体中不存在的化学作用力是()A．共价键B．氢键C．金属键D．范德华力二、选择题（每小题有一至两个选项符合题意,4分×7）11、下列说法不正确的是( )A．金属单质的熔点一定比非金属单质高B．离子晶体中不一定含有金属元素C．在含有阳离子的晶体中，一定含有阴离子D．含有金属元素的离子不一定是阳离子12、下列有关金属晶体的说法中不正确的是()A．金属晶体是一种“巨分子”B．“电子气”为所有原子所共有C．简单立方堆积的空间利用率最低D．钾型堆积的空间利用率最高13、下列叙述正确的是（）A、同主族金属的原子半径越大，熔点越高B、稀有气体的原子序数越大沸点越高C、晶体中存在离子的一定是离子晶体D、金属晶体中的自由电子属于整个晶体共有14、下列何种物质的导电性是由自由电子的运动所决定的（）A 熔融的食盐B 饱和食盐水C 石墨D 铜15、石墨是层状晶体，每一层内，碳原子排成正六边形，许多个正六边形排列成平面状结构，如果将每对相邻原子间的化学键看成一个化学键，则石墨晶体每一层内碳原子数与C－C化学键数的比是（）A 2︰3B 1︰3C 1︰1D 1︰216、下列叙述中，可以肯定是一种主族金属元素的是（）A．原子最外层有3个电子的一种金属B．熔点低于100℃的一种金属C．次外电子层上有8个电子的一种金属D．除最外层，原子的其他电子层电子数目均达饱和的一种金属A．只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体B．在共价化合物分子中各原子都形成8电子结构C．同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体D．金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高三、填空题（共42分）18、（6分）(1)金属导电是____________________的结果．(2)金属导热是____________________的结果．(3)金属抽成丝或压成薄板是金属受到外力作用，紧密堆积的原子(离子)层发生了________________，而金属离子和自由电子之间的____________________没有改变．19、（14分）有A、B、C、D四种元素，其中A元素和B元素的原子都有1个未成对电子，A+比B－少一个电子层，B原子得一个电子填入3p轨道后，3p轨道已充满；C原子的p轨道中有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大；D的最高化合价和最低化合价的代数和为4，其最高价氧化物中含D的质量分数为40％，且其核内质子数等于中子数。
3-3金属晶体
属阳离子是固定不动的，而自由电子可自由移动，在外加 电场作用下可发生定向移动，因而金属晶体可以导电。 [答案] B
第三章 晶体结构与性质
[点评]
解答该题的关键是要明确金电子气”理论的实质，会用“电子气”理论来解释金 属的导电、导热及延展性等性质。
人 教 版 化 学
第三章 晶体结构与性质
人 教 版 化 学
第三章 晶体结构与性质
一、金属键
1．构成粒子：在金属单质的晶体中，原子之间以 ________ 相 互 结 合 ， 构 成 金 属 晶 体 的 粒 子 是 ________ 和 ________。 2．描述金属键本质的最简单理论是________理论。该 理论把金属键描述为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 金属原子维系在一起。
第三章 晶体结构与性质
第三节
金属晶体(共1课时)
人 教 版 化 学
第三章 晶体结构与性质
人 教 版 化 学
第三章 晶体结构与性质
1．了解金属键概念，能用“电子气”理论解释金属材
料的有关物理性质。 2．了解简单立方堆积、钾型、镁型、铜型等金属晶体 的原子堆积模型和晶胞，并比较它们的配位数、原子的空 间利用率、堆积方式和晶胞的区别。 3．了解金属晶体的有关晶胞的简单计算。 4．掌握金属晶体的性质。 5．了解混合晶体石墨的结构与性质。
“密置层”或“非密置层”)的堆积方式堆积而成，配位数
均为________，空间利用率均为________。 六方最密堆积：按________方式堆积；面心立方最密 堆积：按________方式堆积。
第三章 晶体结构与性质
答案：
人教版高二化学选修物质结构与性质第三章晶体
卤素、氧气、氢气等多数非金属单质、稀有气体、非金属氢化物、多数非金属氧化物等。
分子间作用力与熔、沸点的关系
温度/℃
200
I2 沸
150
点
熔点
100
I2
50
Br2
100 150
。
2. 在SiO2 晶体中，每个硅原子形成 个共价键2；每个氧原子形成 3. 在SiO2 晶体中，最小环为 元环。
个共价键； 1：2
4 2
12
4.每个十二元环中平均含有硅原子
=6×1/1 硅原子个数与Si－O 共价键个数之是
=12×1/6=2 ；氧原子个数与Si－O 共价键个数之比是 1：。4
熔沸点很高，硬度很大，难溶于一般溶剂。
金刚石、单晶硅、碳化硅、二氧化硅等。
4、 原子晶体的特点
①、晶体中
单个分子存在；没化有学式只代表
。
原子个数之比
②、熔、沸点
；硬度 ； 很溶高于一般溶剂； 导电。 很 大
难
不
5、 影响原子晶体熔沸点、硬度大小的因素： 共价键的强弱 键长的大小
一般形成共价键的两原子半径越小键长越小，键能越 ，原子晶体的熔沸点越 ，硬度越 。 大
1.金属键
（1）定义： 金属离子和自由电子之间的强烈的相互作用。
（2）形成 成键微粒: 金属阳离子和自由电子 存 在: 金属单质和合金中
（3）方向性: 无方向性
三、金属晶体的结构与金属性质的内在联系
1、金属晶体结构与金属导电性的关系
【讨论1】 金属为什么易导电？ 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向的，但在外加电场的条件下
人教版高中化学选修3课件-金属晶体
知识点二
金属晶体的结构
1．金属晶体的原子堆积模型
2.晶胞中原子的空间利用率的计算方法 (1)以面心立方晶胞为例，求晶胞中原子的空间利用率
图乙是面心立方晶胞的结构剖面图，晶胞的面对角线为金 属原子半径的 4 倍。设金属原子的半径为 R，则晶胞的面对角线 为 4R，晶胞立方体的体积为(2 2R)3。每个面心立方晶胞中实际 含有 4 个金属原子，4 个金属原子的体积为 4×43πR3，因此晶胞 中原子的空间利用率为42×432πRR33×100%＝74%。
Hale Waihona Puke ①该晶胞“实际”拥有的铜原子是____4____个。
②该晶胞称为_____C___(填序号)。
A．立方晶胞
B．体心立方晶胞
C．面心立方晶胞 D．简单立方晶胞
③此晶胞立方体的边长为 a cm, Cu 的相对原子质量为 64， 金属铜的密度为 ρ g·cm－3，则阿伏加德罗常数为___ρ2_·5a_63__m_o_l_－_1(用
1金属晶体在受外力作用下，各层之间发生相对滑动，但 金属键并没有被破坏。
2金属晶体中只有金属阳离子，无阴离子。 3原子晶体的熔点不一定都比金属晶体的高，如金属钨的 熔点就高于一般的原子晶体。 4分子晶体的熔点不一定都比金属晶体的低，如汞常温下 是液体，熔点很低。
1.晶体中有阳离子，一定有阴离子吗？反之， 晶体中有阴离子，一定有阳离子吗？
(4)颜色/光泽——自由电子吸收所有频率光释放一定频率光 由于金属原子以最紧密堆积状态排列，内部存在自由电子， 所以当光辐射到它的表面上时，自由电子可以吸收所有频率的 光，然后很快释放出各种频率的光，这就使得绝大多数金属呈 现银灰色以至银白色光泽，金属能反射照射到其表面的光而具 有光泽。而金属在粉末状态时，金属的晶面取向杂乱，晶格排 列不规则，吸收可见光后辐射不出去，所以金属粉末常呈暗灰 色或黑色。
人教版高中化学选修三课件：第三章 第三节 金属晶体(25张PPT)
[课标要求] 1．知道金属键的涵义，能用金属键理论解释金属的一些物 理性质。 2．能列举金属晶体的基本堆积模型。 3．知道金属晶体的结构微粒、微粒间作用力以及与其他晶 体的区别。
1．金属键是指金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电 子气”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起。 2．金属晶体中，原子之间以金属键相结合，金属键的强弱决定金属 晶体的熔点和硬度。 3．金属原子在二维空间里有两种放置方式：密置层和非密置层。 4．金属原子在三维空间里有四种堆积方式：①简单立方堆积， ②体心立方堆积，③六方最密堆积，④面心立方最密堆积。
2．金属的下列性质中和金属晶体的结构无关的是 A．良好的导电性 C．良好的延展性 B．反应中易失电子 D．良好的导热性
(
)
解析：金属的物理性物理性质，这些性质都是由金属 晶体所决定的。B项，金属易失电子是由金属原子的结构 决定的，和晶体结构无关。 答案：B
解析
解析：金属原子在二维空间里有两种排列方式，一种是密置 层排列，另一种是非密置层排列。密置层排列的空间利用率 高，原子的配位数为6，非密置层的配位数较密置层小，原子 的配位数为4。由此可知，图中(a)为密置层，(b)为非密置 层。密置层在三维空间堆积可得到六方最密堆积和面心立方 最密堆积模型，非密置层在三维空间堆积可得简单立方堆积 和体心立方两种堆积模型。所以，只有C选项正确。 答案：C
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石墨——混合晶体
1．石墨的结构特点
2 sp (1)同层内，碳原子采用 杂化，以共价键 相结合形成
正六边形 平面网状结构。所有碳原子的 p 轨道平行且相互重 _________
叠，p 电子可在整个平面中运动。 (2)层与层之间以 范德华力 相结合。 2．石墨的晶体类型
人教版高中化学选修三_物质结构与性质_金属晶体的堆积方式 PPT
物质结构与性质
金属晶体的堆积方式
大家好
1
一、理论基础：
由于金属键没有方向性，每个金属原 子中的电子分布基本是球对称的，所以 可以把金属晶体看成是由直径相等的圆 球的三维空间堆积而成的。
二、金属堆积方式
（一）一维堆积
大家好
2
（二）二维堆积
I型
II 型
非密置层
密置层
行列对齐四球一 空 非最紧密排列
= 52.36%
(2r)3
大家好
16
（2）体心立方：在立方体顶 点的微粒为8个晶胞共享，处 于体心的金属原子全部属于 该晶胞。
微粒数为：8×1/8 + 1 = 2
（3）六方晶胞：在六方体顶 点的微粒为6个晶胞共有，在 面心的为2个晶胞共有，在体 内的微粒全属于该晶胞。
微粒数为：12×1/6 大+家好2×1/2 + 3 = 6
17
（4）面心立方：在立方体顶点的微粒为8个 晶胞共有，在面心的为2个晶胞共有。
微粒数为： 8×1/8 + 6×1/2 = 4
空间利用率：
4×4лr3/3
= 74.05%
(2×1.414r)3大家好
18
2.配位数： 每个小球周围距离最近的小球数
简单立方堆积：
6
体心立方堆积：
8
六方紧密堆积：
12
面心立方紧密堆积： 12
6
3
54
各层均为密置层
于是每两层形成一个周期，即：AB、
AB 堆积方式，形成六方紧密堆积。
大家好
7
(3)六方紧密堆积
A
B A
B A
大家好
高二化学选修晶体结构与性质全章
钠、锌晶胞都是：8×1/8+1=2； 碘：（8×1/8+6×1/2）×2=8； 金刚石：8×1/8+6×1/2+4=8。
◆
典例分析 例:2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了 金属化合物超导温度的最高记录。如图所示的是 该化合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱 柱，且棱柱的上下底面还各有1个镁原子，6个硼 原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为
◆
6、图是超导化合物一钙钛矿晶体中最小重复单元(晶 胞)的结构.请回答： (1)该化合物的化学式为_C_a_T_i_O_3_. (2)在该化合物晶体中，与某个钛离 子距离最近且相等的其他钛离子共
有____6______个.
(3)设该化合物的相对分子质量为M， 密度为 ag / cm3 阿伏加德罗常数为
氧（O2）的晶体结构
碳60的晶胞
（与每个分子距离最近的相同分子共有12个 ）
干冰的晶体结构图
分子的密堆积
（与CO2分子距离最近的 CO2分子共有12个 ）
冰中１个水分子周围有４个水分子
冰的结构
4、晶体结构特征
（1）密堆积 只有范德华力，无分子间氢键——分子
密堆积。这类晶体每个分子周围一般有12 个紧邻的分子，如：C60、干冰 、I2、O2。 （2）非密堆积
NA，则晶体中钙离子与钛离子之间 的最短距离为_______.
7、如图是CsCl晶体的晶胞（晶体中最小的重复单元） 已知晶体中2个最近的Cs+核间距离为acm，氯化铯 的相对分子质量为M，NA为阿佛加德
罗常数，则CsCl晶体的密度为
（单位：克/cm3）
A、8M/a3NA C、M/a3NA
2020届人教版高二化学选修3教学案：第三章 第三节 金属晶体含答案
1.了解金属键的含义。
2.能用金属键理论解释金属的物理性质。
3.了解金属晶体的原子堆积模型。
4.了解金属晶体性质的一般特点。
细读教材记主干1．金属一般具有金属光泽，良好的导电、导热性、以及优良的延展性。
2．金属键是指金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起。
3．金属晶体中，原子之间以金属键相结合，金属键的强弱决定金属晶体的熔点和硬度。
4．金属原子在二维空间里有两种放置方式：密置层和非密置层。
5．金属原子在三维空间里有四种堆积方式：简单立方堆积、体心立方堆积、六方最密堆积、面心立方最密堆积。
[新知探究]1．概念：金属离子与自由电子之间强烈的相互作用。
2．成键粒子：金属阳离子和自由电子。
3．本质：金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子共用，从而把所有金属原子维系在一起。
4．金属键的强弱和对金属性质的影响(1)金属键的强弱主要决定于金属元素的原子半径和价电子数，原子半径越大，价电子数越少，金属键越弱；反之，金属键越强。
(2)金属键越强，金属的熔、沸点越高，硬度越大。
[名师点拨]金属键与离子键、共价键的比较[对点演练]1．下列有关金属键的叙述中，错误的是( )A．金属键没有饱和性和方向性B．金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用C．金属键中的电子属于整块金属D．金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关解析：选 B 金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起，故金属键无饱和性和方向性；金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈作用，既包括金属阳离子与自由电子之间的静电吸引作用，也存在金属阳离子之间及自由电子之间的静电排斥作用；金属键中的电子属于整块金属；金属的性质及固体的形成都与金属键的强弱有关。
2．(2016·六安高二检测)要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键，金属晶体熔、沸点高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱，由此判断下列说法正确的是( ) A．金属镁的熔点高于金属铝B．碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs是逐渐升高的C．金属镁的硬度小于金属钙D．金属镁的硬度大于金属钠解析：选D 因为镁离子所带2个正电荷，而铝离子带3个正电荷，所以镁的金属键比铝弱，所以镁的熔点低于金属铝，故A错误；碱金属都属于金属晶体，从Li到Cs金属阳离子半径增大，对外层电子束缚能力减弱，金属键减弱，所以熔沸点降低，故B错误；因为镁离子的半径比钙离子小，所以镁的金属键比钙强，则镁的硬度大于金属钙，故C错误；因为镁离子所带2个正电荷，而钠离子带1个正电荷，所以镁的金属键比钠强，则镁的硬度大于金属钠，故D正确。
2021_2022学年高中化学第三章晶体结构与性质第三节金属晶体课件新人教版选修3
答案:C
重点难点探究
重要考向探究
随堂检测
考向二 金属晶体的堆积模型及熔点的比较
【例题2】 下列说法正确的是(
)
A.金属钙的熔点低于金属钾的熔点
B.如果金属晶体失去自由电子,金属晶体将不复存在
C.金属晶体中Fe、Ag等为面心立方最密堆积
D.金属晶体中W、Ti等为体心立方堆积
解析:Ca原子的半径小于K原子,且Ca的价电子数大于K原子,所
积,Mg、Zn、Ti等属于六方最密堆积。
重点难点探究
重要考向探究
随堂检测
成功体验2下列有关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.钠型和铜型的原子堆积方式空间利用率最高
C.金属晶体中大量自由电子的高速运动使金属具有良好的导热
性
D.金属具有光泽,是因为金属阳离子堆积精密对光的反射
自主检测
3.用电子气理论解释为什么金属具有优良的延展性、导电性和
导热性?
提示:(1)当金属受到外力作用时,晶体中的各原子层就会发生相
对滑动,但排列方式不变,金属离子与自由电子形成的金属键没有
被破坏,所以金属具有良好的延展性。(2)在外加电场的作用下,金
属晶体中的自由电子做定向移动形成”?
提示:“电子气理论”的内容为金属原子脱落下来的价电子形成遍
布整块晶体的“电子气”,被所有原子所共用,从而把所有的金属原子
维系在一起。
2.金属原子是通过何种键型形成的晶体?有哪些优良性质?
提示:金属原子通过金属键形成的晶体叫金属晶体。其具有优良
的导电性、导热性和延展性。
阅读思考
重点难点探究
重要考向探究
人教版高中化学选修3《3.3金属晶体》课件(ppt) -ppt课件
碳原子间存在共价键和金属键，层与层 之间存在范德华力
石墨属于哪类晶体？
石墨为混合键型晶体
资
金属之最
料
熔点最低的金属是-------- 汞
熔点最高的金属是-------- 钨
密度最小的金属是-------- 锂
密度最大的金属是-------- 锇
硬度最小的金属是-------- 铯
（2）成键微粒：金属阳离子和自由电子。存在于金属
单质和合金中。 （3）特征：自由电子可以在整块金属中自由移动，因此 金属键没有方向性和饱和性。
（4）金属阳离子半径越小，所带电荷数越多，金属键 越强。
常温下，绝大多数金属单质 和合金都是金属晶体，但汞 除外，因汞在常温下呈液态。 金属晶体的熔沸点差别较大。
镁型
铜型
镁型
12
6
3
54
12
6
3
54
12
6
3
54
第三层的另一种排列方式，是将球对准第一层每一
个球，于是每两层形成一个周期，即 AB AB 堆 积方式。
下图是镁型紧密堆积的前视图
A
12
6
3
B
54
A
B A
120°
配位数： 12 空间占有率： 74% 每个晶胞含原子数：2
铜型
12
6
3
54
12
6
3
2.金属晶体：通过金属键作用形成的单质晶体
熔化时破坏的作用力：金属键
金属阳离子半径越小， 所带电荷数越多，金 属键越强，熔沸点越 高，硬度越大。
“有阳离子而无阴离子” 是金属独有的特性。
（1）.组成粒子：金属阳离子和自由电子
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第四层同第一层。
前视图
每三层形成一个周期地紧密堆积。
A
C
2 13
2 13
B
2 13
A
64 5
64 5
64C
5
B
A
第四层再排 A，于
是形成 ABC ABC
A
三层一个周期。 得
C
到面心立方堆积。
B
12
A
6
3
C
54
B
A
配位数 12 。 ( 同层 6， 上下层各 3 )
（2）ABCABC…堆积方式
——面心立方最密堆积（铜）
2 8
68％ K,Na,Cr,Mo,W等
密置层在三维空间内的堆积
第一层
俯视图
2
1
3
6
4
5
2
1
3
6
4
5
AB
第二层小球的球心对准第一层的 1、3、5 位 （▽）或对准 2、4、6 位（△）。
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。
（1）ABAB…堆积方式
第三层小球对准第一层的小球。 每两层形成一个周期地紧密堆积。
空间利用率
晶体的空间被微粒占据的体积百分数 （用它来表示紧密堆积的程度）。
V％＝
晶胞中原子所占的体积 晶胞的体积
×100％
将排列在二维空间内的小球在一个平 面上黏合在一起，再一层一层地堆积 起来（至少堆 3 层），使相邻层上的 小球紧密接触，有哪些堆积方式？
堆积要求 ①一层一层地在三维空间内堆积 ②紧密接触
第三章 晶体结构与性质 第三节 金属晶体
二、金属晶体的原子堆积模型
13 5
三、金属晶体的原子堆积模型
动手试一试
利用6个大小相同的乒乓球，有序地排列 在水平桌面上（二维平面上），要求小球 之间紧密接触。有几种排列方法？
➢ 二维平面堆积方式
I型
II 型
2
1
3
4
非密置层
行列对齐四球一空
23
1
4
65
密置层
➢ 三维空间堆积方式
Ⅰ. 简单立方堆积
典型代表：Po
相邻非密置层的原子核在同一直线上
体心立方堆积(bcp)
“心对空”
Na、K、Cr、 Mo、W等 属于体心立 方堆积。
非密置层两种堆积方式的特点
简单立方堆积
体心立方堆积
晶胞剖面图
晶胞拥有原子数 配位数
空间利用率 此种堆积的金属
1 6
52％ 只有Po
ABC
堆积模型 简单立方
采纳这种堆 空间 配位
积的典型代 利用 数
表
率
晶胞
52% 6
Po(钋)
面心立方（钾型）
K、Na、 Fe
68%
8
六方最密堆积 （ABAB…）镁型
Mg、
74% 12
Zn、Ti
面心立方最密堆积 Cu, Ag, 74% 12
（ABCABC…)铜型
Au
前视图
A
2
1
3
B
6
4Leabharlann A5BA
①配位数： 12 同层 6，上下层各 3
2
1
3
6
4
5
1
2
7
8
6
9
3
5
4
10 11 12
配位数 12 。 ( 同层 6，上下层各 3 ) ， 空间利用率为74%
六方密堆积—Mg型(Zn、Ti)
①每个晶胞有2个原子，配位数12.
120°
（2）ABCABC…堆积方式
第三层小球对准第一层小球空穴的2、4、6位。
行列相错三球一空
3个小球形成一个三角形空隙，两种空隙。 一 种： △ 见“ ” 另一种：▽ 见“ ”
几个概念
紧密堆积：微粒之间的作用力使微粒间尽可 能的相互接近，使它们占有最小的空间
配位数：在晶体中与每个微粒紧密相邻的 微粒个数
空间利用率：晶体的空间被微粒占满的体积 百分数，用它来表示紧密堆积的程度