第三章晶体结构与性质
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件下自由电子就会发生定向运动，因而形成电流，所以金属容易导电。
【讨论2】金属为什么易导热？
金属容易导热，是由于自由电子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，从 而使整块金属达到相同的温度。
【讨论3】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相互作用没有方向性，各原子层之间发生相对滑动以后，
晶体硅
1683 2628 7．0
晶体硼
2573 2823 9．5
(1)晶体硼的晶体类型属于_________晶体。
(2)已知晶体硼的基本结构单元是由B原子构成的正二十面体，其中有20 个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点各有一个B原子。通过观 察图形及推算，可知此结构单元是由___________个B原子构成，其中 B—B键间的夹角是_______________。
阅读课文Ｐ79《资料卡片》，并填写下表
堆积模型 简单立方
典型代表
空间利 用率
钾型( bcp ) 镁型(hcp)
铜型(ccp)
配位数
晶胞
金属晶体的四中堆积模型对比
石墨是层状结构的混合型晶体
能力训练
1．下列有关金属元素特征的叙述中正确的是 A．金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性 B．金属元素在化合物中一定显正价 C．金属元素在不同化合物中的化合价均不同 D．金属单质的熔点总是高于分子晶体
第三章晶体结构与性质
2020/11/26 1
一、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。 金属为什么具有这些共同性质呢? 二、金属的结构
问题：构成金属晶体的粒子有哪些？
组成粒子：
金属阳离子和自由电子
1.“电子气理论”(自由电子理论)
金属原子脱落来的价电子形成遍布整个晶体的“电子气”,被所有原子所共用，从而把所有的 原子维系在一起。
2．关于ⅠA族和ⅡA A．同一周期中，ⅠA族单质的熔点比ⅡA B．浓度都是0.01mol·L－1时，氢氧化钾溶液的pH C． D．
3 ． 有 A 、B 、 C 三种 元 素 。 已 知 ① 4gA 元 素 的 单 质 与 水作 用 ， 标 况 下 放出 H22.24L ， 反应中 有 1.204×1023个电子发生转移。②B元素可与A形成AB2型的离子化合物，且知A、B的离子具有相同的 核外电子排布。③元素C的气态氢化物可与其最高价氧化物的水化物发生非氧化还原反应生成盐， 1mol该盐含42个电子。据此填写下列空白：
（1）元素符号：A___________，B___________，C___________。
（ 2 ） 用 电 子 式 表 示 C 的 气 态 氢 化 物 的 形 成 过 程 ___________ ； 它 与 B 的 气 态 氢 化 物 反 应 时 有 ___________现象发生，生成物的电子式___________，它属于___________晶体。
，
A
B
第一种是将球对准第一层的球。
下图是此种六方 紧密堆积的前视图
1
2
A
6
3
B
5
4
A
于是每两层形成一个周期，即 AB AB 堆积方式，
B
形成六方紧密堆积。
A
配位数 12 。 ( 同层 6，上下层各 3 )
六方密堆积
第三层的另一种排列方式，是将球对准 第一层的 2，4，6 位，不同于 AB 两层的位 置，这是 C 层。
1 6
5
2 3
4
1 6
5
2 3
4
1 6
5
2 3
4
第四层再排 A，于是形成 ABC ABC 三层
A
一个周期。 得到面心立方堆积。
C
B
A
1
2
6
3
C
5
4
B
配位数 12 。 ( 同层 6， 上下层各 3 )
A 此种立方紧密堆积的前视图
Ａ Ｂ Ａ
镁型
金属晶体的两种最密堆积方式
Ｃ Ｂ Ａ
铜型
三、金属晶体的四种堆积模型对比
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。
不同的金属在某些性质方面，如密度、硬度、熔点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。
资料
金属之最
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--------
4、某些金属晶体(Cu、Ag、Au)的原子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，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 晶体中原子的空间利用率。
5、单质硼有无定形和晶体两种，参考下列数据回答：
熔点(K) 沸点(K) 硬度(moh)
金刚石
>3823 5100 10
4、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？
二 金属晶体的密堆积结构 思考：
1、金属原子在形成晶体时有几种堆积方式？
• 简单立方堆积（Po）
金属晶体的原子空间堆积模型1 晶胞的形状是什么？含几个原子？
金属晶体的堆积方式──简单立方堆积
金属晶体的原子空间堆积模型2 • 体心立方堆积（ IA，VB，VIB）
2.金属键: 这种金属原子间由于电子气产生的作用.(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)在金属晶体中。
3、金属晶体：通过金属键作用形成的单质晶体 金属键强弱判断:阳离子所带电荷多、半径小－金属键强，熔沸点高。
三、金属晶体的结构与金属性质的内在联系
【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
金属晶体的堆积方式──钾型
三维堆积－பைடு நூலகம்种方式
简 单立 方堆 积
由非密 置层一 层一层 堆积而 成
钾型体心立 方
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 )
1 6
5
2 3
4
1 6
5
2 3
4
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。
携手共进，齐创精品工程 Thank You
2020/11/26
世界触手可及
31
锇
硬度最小的金属是--------
铯
硬度最大的金属是--------
铬
延性最好的金属是--------
铂
展性最好的金属是--------
金
最活泼的金属是----------
铯
最稳定的金属是----------
金
练习
1、金属晶体的形成是因为晶体中存在 （ ） A.金属离子间的相互C 作用 B．金属原子间的相互作用 C.金属离子与自由电子间的相互作用 D.金属原子与自由电子间的相互作用
2．金属能导电的原因是（
）
A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的 相互作用较弱
C
B．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
C．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
D．金属晶体在外加电场作用下可失去电子
3、下列叙述正确的是（ ）
B
A.任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子 B．原子晶体中只含有共价键 C.离子晶体中只含有离子键，不含有共价键 D．分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其他化学键
【讨论2】金属为什么易导热？
金属容易导热，是由于自由电子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，从 而使整块金属达到相同的温度。
【讨论3】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相互作用没有方向性，各原子层之间发生相对滑动以后，
晶体硅
1683 2628 7．0
晶体硼
2573 2823 9．5
(1)晶体硼的晶体类型属于_________晶体。
(2)已知晶体硼的基本结构单元是由B原子构成的正二十面体，其中有20 个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点各有一个B原子。通过观 察图形及推算，可知此结构单元是由___________个B原子构成，其中 B—B键间的夹角是_______________。
阅读课文Ｐ79《资料卡片》，并填写下表
堆积模型 简单立方
典型代表
空间利 用率
钾型( bcp ) 镁型(hcp)
铜型(ccp)
配位数
晶胞
金属晶体的四中堆积模型对比
石墨是层状结构的混合型晶体
能力训练
1．下列有关金属元素特征的叙述中正确的是 A．金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性 B．金属元素在化合物中一定显正价 C．金属元素在不同化合物中的化合价均不同 D．金属单质的熔点总是高于分子晶体
第三章晶体结构与性质
2020/11/26 1
一、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。 金属为什么具有这些共同性质呢? 二、金属的结构
问题：构成金属晶体的粒子有哪些？
组成粒子：
金属阳离子和自由电子
1.“电子气理论”(自由电子理论)
金属原子脱落来的价电子形成遍布整个晶体的“电子气”,被所有原子所共用，从而把所有的 原子维系在一起。
2．关于ⅠA族和ⅡA A．同一周期中，ⅠA族单质的熔点比ⅡA B．浓度都是0.01mol·L－1时，氢氧化钾溶液的pH C． D．
3 ． 有 A 、B 、 C 三种 元 素 。 已 知 ① 4gA 元 素 的 单 质 与 水作 用 ， 标 况 下 放出 H22.24L ， 反应中 有 1.204×1023个电子发生转移。②B元素可与A形成AB2型的离子化合物，且知A、B的离子具有相同的 核外电子排布。③元素C的气态氢化物可与其最高价氧化物的水化物发生非氧化还原反应生成盐， 1mol该盐含42个电子。据此填写下列空白：
（1）元素符号：A___________，B___________，C___________。
（ 2 ） 用 电 子 式 表 示 C 的 气 态 氢 化 物 的 形 成 过 程 ___________ ； 它 与 B 的 气 态 氢 化 物 反 应 时 有 ___________现象发生，生成物的电子式___________，它属于___________晶体。
，
A
B
第一种是将球对准第一层的球。
下图是此种六方 紧密堆积的前视图
1
2
A
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3
B
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A
于是每两层形成一个周期，即 AB AB 堆积方式，
B
形成六方紧密堆积。
A
配位数 12 。 ( 同层 6，上下层各 3 )
六方密堆积
第三层的另一种排列方式，是将球对准 第一层的 2，4，6 位，不同于 AB 两层的位 置，这是 C 层。
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第四层再排 A，于是形成 ABC ABC 三层
A
一个周期。 得到面心立方堆积。
C
B
A
1
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6
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C
5
4
B
配位数 12 。 ( 同层 6， 上下层各 3 )
A 此种立方紧密堆积的前视图
Ａ Ｂ Ａ
镁型
金属晶体的两种最密堆积方式
Ｃ Ｂ Ａ
铜型
三、金属晶体的四种堆积模型对比
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。
不同的金属在某些性质方面，如密度、硬度、熔点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。
资料
金属之最
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--------
4、某些金属晶体(Cu、Ag、Au)的原子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，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 晶体中原子的空间利用率。
5、单质硼有无定形和晶体两种，参考下列数据回答：
熔点(K) 沸点(K) 硬度(moh)
金刚石
>3823 5100 10
4、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？
二 金属晶体的密堆积结构 思考：
1、金属原子在形成晶体时有几种堆积方式？
• 简单立方堆积（Po）
金属晶体的原子空间堆积模型1 晶胞的形状是什么？含几个原子？
金属晶体的堆积方式──简单立方堆积
金属晶体的原子空间堆积模型2 • 体心立方堆积（ IA，VB，VIB）
2.金属键: 这种金属原子间由于电子气产生的作用.(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)在金属晶体中。
3、金属晶体：通过金属键作用形成的单质晶体 金属键强弱判断:阳离子所带电荷多、半径小－金属键强，熔沸点高。
三、金属晶体的结构与金属性质的内在联系
【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
金属晶体的堆积方式──钾型
三维堆积－பைடு நூலகம்种方式
简 单立 方堆 积
由非密 置层一 层一层 堆积而 成
钾型体心立 方
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 )
1 6
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2 3
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2 3
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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。
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2020/11/26
世界触手可及
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锇
硬度最小的金属是--------
铯
硬度最大的金属是--------
铬
延性最好的金属是--------
铂
展性最好的金属是--------
金
最活泼的金属是----------
铯
最稳定的金属是----------
金
练习
1、金属晶体的形成是因为晶体中存在 （ ） A.金属离子间的相互C 作用 B．金属原子间的相互作用 C.金属离子与自由电子间的相互作用 D.金属原子与自由电子间的相互作用
2．金属能导电的原因是（
）
A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的 相互作用较弱
C
B．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
C．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
D．金属晶体在外加电场作用下可失去电子
3、下列叙述正确的是（ ）
B
A.任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子 B．原子晶体中只含有共价键 C.离子晶体中只含有离子键，不含有共价键 D．分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其他化学键