鲁科版物质结构与性质3.2几种简单的晶体结构模型——金属晶体
鲁科版高二化学选修三3.2金属晶体与离子晶体课件(29张)
你 们 的 成 功 就 是 我最大 的
幸福
第三章
第二节 金属晶体与离子晶体
知识回顾
1.将金属的密堆积方式、对应晶胞类型及其实例进行连线。
密堆积方式
晶胞类型
实例
A1
六方
Mg
A3
面心
Cu
答案
2.金属晶体可看作是金属原子在三维空间(一层一层地)中堆积而成。其 堆积模式有以下四种。这四种堆积模式又可以根据每一层中金属原子的 二维放置方式不同分为两类:非密置层的堆积(包括简单立方堆积和体 心立方密堆积),密置层堆积(包括六方最密堆积和面心立方最密堆积)。 填写下表:
再 见
归纳总结
影响离子键强度的因素 (1)离子电荷数的影响:电荷数越多,晶格能越大 ,离子键越牢固 ,离 子晶体的熔点越高 、硬度越大 。 (2)离子半径的影响:半径越大,导致离子核间距 越大 ,晶格能 越小 , 离子键越 易断裂 ,离子晶体的熔点 越低 、硬度 越小 。
学习小结
离子晶体
构成微粒:阴、阳离子 微粒间作用:离子键 堆积形式:非等径圆球密堆积 物理性质:与晶格能有关 典型例子:NaCl、CsCl、ZnS
12___
_6_
12___
_4_
归纳总结
1.堆积原理 组成晶体的金属原子在没有其他因素影响时,在空间的排列大都服从紧密 堆积原理。这是因为在金属晶体中,金属键没有方向性和饱和性,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,并以密堆积方式降低 体系的能量,使晶体变得比较稳定。 2.堆积模型
晶体结构模型
配位数
_C__l-_和__N__a_+_配____ _C_l_-_和__C_s_+_配__ _Z_n_2_+_和__S__2-__配_
高中化学 3.2.1 金属晶体课件 鲁科版选修3
ppt精选
4
二.金属晶体的原子堆积模型
思行考列: 对齐 四球一空 行列相错 三球一空 1.(如非最果紧密把排列金)非属密晶置体层中的原子(最紧看密排成列)密直置径层相等的 球体,把他们放置在平面上,有几种方式?
2.上述两种方式中,与一个原子紧邻的原子数
(配位数)分别是多少?哪一种放置方式对空间
的利用率较高?
1.金属晶体—金属原子通过金属键形成的晶体。
2.金属键的特征: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。
1.组成粒子:
金属阳离子和自由电子
2.金属键:
金属阳离子和自由电子之间的较强的相互作用
。
ppt精选
3
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。
【练习】金属晶体的形成是因为晶体中存在( C ) ①金属原子②金属离子③自由电子④阴离子 A.只有① B.只有③ C.②③ D.②④
ppt精选
体心立方
8
配位数:8
晶胞中的微粒:2
体心立pp方t精选晶胞
9
金属晶体的原子空间堆积模型2
• 体心立方堆积A2:
体心立方堆积方式的金属晶体:
Li、Na、K、Ba、W、pptF精选e
10
金属晶体的原子空间堆积模型3
六方最密堆积A3:
六方堆积方式的金属晶体:
Mg、Zn、Ti
ppt精选
11
A.金属离子间的相互作用
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.自由电子间的相互作用
ppt精选
16
3.金属具有延展性的原因是( B )
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
化学:3.2.1《金属晶体》课件(鲁科版选修4)
二.金属晶体的原子堆积模型 金属晶体的原子堆积模型 思考: 行列对齐 四球一空 行列相错 三球一空 思考 (非最紧密排列 非密置层 非最紧密排列) (最紧密排列 密置层 最紧密排列) 非最紧密排列 最紧密排列 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,把他们放置在平面上 有几种方式? 把他们放置在平面上,有几种方式 球体 把他们放置在平面上 有几种方式
联想·质疑 金属晶体有哪些共同的性质?为什么?
•导电导热性强;不透明.有金属光泽;延展性好; 导电导热性强;不透明.有金属光泽;延展性好; 导电导热性强 •合金为何比纯金属的性质优越? 合金为何比纯金属的性质优越? 合金为何比纯金属的性质优越
思考1.合金的概念? 思考 合金的概念? 合金的概念 2.合金的特点? 合金的特点? 合金的特点 3.合金的类型及其性质特点? 合金的类型及其性质特点? 合金的类型及其性质特点
课堂小结: 课堂小结 决定
结构
金属内部的特 殊结构
性质 金属键
金属的物理共性
原子化热 金属阳离子 自由电子 原子半径 自由电子数 导电性 导热性 延展性
熔沸点高低 硬度大小
试一试
1、金属晶体的形成是因为晶体中存在 ( C ) A.金属离子间的相互作用 A.金属离子间的相互作用 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 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 D.金属原子与自由电子间的相互作用
第2节金属晶体与离子晶体(1) 节金属晶体与离子晶体(
复习思考: 复习思考: 1.如何用金属键解释金属的导热性 导电 如何用金属键解释金属的导热性.导电 如何用金属键解释金属的导热性 性和延展性? 性和延展性? 2.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? 哪些因素会影响金属键的强弱呢
【课件】+金属晶体+课件高二下学期化学鲁科版(2019)选择性必修2
Au,Ag,Cu,Al,Ca,Pd,Pt
晶胞所含原子数: 8×1/8 + 6×1/2 = 4
r和a的关系:面对角线3原子相切
密度:
2 a = 面对角线 = 4r
配位数:12
4)六方晶胞:底面棱的夹角不是直角
Zn,Ti,Mg
120°
60°
包含3个平行六面体晶胞
配位数:12
六方晶胞
顶点:A°/720° 竖棱:A°/360° 水平棱:1/4
1)简单立方晶胞
1)简单立方晶胞 Po(钋)
晶胞所含原子数: 8 ×1/8 = 1 配位数: 6 (上下左右前后) 半径r和边长a的关系: 棱边2原子相切,a = 2r 密度:
晶胞密度
ρ=
N·M NA·V
N为晶胞中所含微粒个数,
M为所含微粒的摩尔质量,
NA为阿伏加德罗常数, V为晶胞的体积,其单位为cm3,
第2节 几种简单的晶体结构模型
第一课时 金属晶体
【教学目标】 1.进一步熟悉金属晶体的概念和特征,能用金属键理论解释 金属晶体的物理性质。 2.知道金属原子的四种堆积方式。
一.金属晶体
1.金属晶体:金属原子通过金属键形成的晶体。
金属单质及其合金属于金属晶体,如Au、 Cu 、MgAl合金等
自由电子遍布整块金属, 从而把所有金属阳离子 维系在一起。
②一般来说,原子半径越小、价电子数越多,金属键 越强,熔点越高. (同周期?同主族?)
原子半径↘、价电子数↗,金属键↗,熔、沸点逐渐↗。
原子半径↗、 价电子数-, 金属键↘, 熔、沸点逐渐↘。
右上大
Na Mg Al
Na K Rb
合金 :由一种金属与另一种金属或几种金属或某些 非金属所组成的、具有金属特性的物质。 合金的特点: ①熔点比成分金属低。
高中化学 3.2金属晶体与离子晶体课件 鲁科版选修3(共48张PPT)
要点一 | 金属晶体
1.定义:金属晶体是指金属原子通过金属键形成的晶体。 2.金属键:金属晶体中金属阳离子和自由电子之间的强烈的
相互作用。 金属键的特征: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。 金属原子的外层电子数比较少,容易失去电子变成金属离 子和电子,金属离子间存在反性电荷的维系——带负电荷 的自由移动的电子(运动的电子使体系更稳定),这些电子
【慎思1】(1)固态导电的一定是金属晶体吗? (2)金属的延展性与金属键有什么关系? 提示 (1)不一定。如石墨在固态时也导电,但不是金属。 (2)金属晶体由金属原子堆积而成,当金属受外力时,层 与层之间可以发生相对滑动,但金属键仍然存在,所以金 属键不会断裂,故金属具有良好的延展性。
【慎思2】金属晶体三维空间模型常见的三种结构是怎样的? 提示
4.晶体结构中最小的_重__复__单__元___称为晶胞。如某晶体的晶
胞为:
,则该晶体的化学式
为__X__Y_3_Z__或__Z_X_Y__3。
1.理解金属晶体和离子晶体中微粒间的堆积方式,并能从化 学键和堆积方式两个角度认识金属晶体的延展性、离子晶 体熔、沸点和硬度等性质的特点。
2.学会从晶胞这个结构单元的角度来认识晶体的内部结构并 且学会利用这种方法研究其他晶体。
① 晶格能∝q1r·q2,即与阴、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___。
②与晶体的_结__构__型__式__有关。 6.离子晶体的特性
(1)熔点、沸点_较__高__。晶格能越大,熔点_越__高__。 (2)一般_易__溶于水,而难溶于非极性溶剂。 (3)固态时不导电,_熔__融___状态或_水__溶__液__导电。
第三章第二节几种简单的晶体结构模型课件高二化学鲁科版(2019)选择性必修2
4.金属晶体的熔点都很高吗?
提示:金属晶体的熔点差别较大。如汞在常温下为液态,熔点低(-38.9℃),而铁等金属熔点高(1355℃), 这是由于金属晶体紧密堆积方式,金属阳离子与自由电子的作用力不同造成的。同类型晶体的如果点是由金属 阳离子半径,离子所带的电荷决定,阳离子半径越小,所带电荷越多,相互作用力就越大,熔点就越高。如, 熔点:Li>Na>K>Rb>Cs>,Na<Mg<Al
思考感悟
1.金属在通常情况下都是晶体吗? 提示:不一定,金属汞(Hg)在室温下为液体。 2.金属晶体的物理性质与哪些因素有关? 提示:金属键和金属微粒的堆积方式。
情景探究
晶体
W
Hg
Na
熔点/℃ 3410
-38.9
63.7
单晶硅 观察下列图片和数据,思考以下问题。 1.金属与电解质溶液都能导电,两者有什么区别?
a=2r
配位数:12 空间利用率:74%
晶胞中含有的原子数:6 真正的晶胞中实际占有2个原子
1.金属晶体的物理性质
不透明具有 金属光泽
归纳总结
当可见光照射到金属表面上时,金属晶体中的自由电子能够吸收 光并重新反射出来,这就使得金属不透明并具有金属光泽。
延展性 导电性
当金属受外力作用时,晶体中的各原子层就会发生滑动,但排列 的方式不变,金属晶体中的化学键没有被破坏,所以金属具有良
①同一周期,从左到右熔沸点依次升高。
②同主族,从上到下(如碱金属)熔沸点依次降低。
③合金的熔沸点比其成分金属的熔沸点都低。
高中化学鲁科版 选修三 3.2 第2课时金属晶体的原子堆积模型(共21张PPT)
C)
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A.属金能属导晶电体的中原金因属是阳(离子B)与自由电子间的
相互作用较弱 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
空间利用率
= 晶胞含有原子的总体积 / 晶胞体积 100%
解:体心立方晶胞:中心有1个原子, 8个顶点各1个原子,每个 原子被8个 晶胞共享。每个晶胞含有几个原子:1 + 8 × 1/8 = 2
学.科.网
设原子半径为r 、晶胞边长为a ,根据勾股定理,
得:2a 2 + a 2 = (4r) 2
12
6
3
54
12
6
3
54
12
6
3
54
第三层的一种排列方式,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。
六方最密堆积
下图是镁型紧密堆积的前视图
A
12
6
3
B
54
A
B A
7 1 9
6
5
8 2
3 4
10
11
12
这种堆积晶胞空间利用率高(74%),属于最 密置层堆积,配位数为 ,12许多金属(如Mg、 Zn、Ti等)采取这种堆积方式。
金属晶体---金属晶体的原子堆积模型
(第二课时)
复习回顾:
❖ 1.何谓金属键?成键微粒是什么?有何特 征?
❖ 2.哪些因素会影响金属键的强弱?
❖ 3.如何用金属键解释金属的导热性、导电 性?
高中化学3.2.1金属晶体课件鲁科版选修3
成分金属的强度和硬度大。
2.当两种金属元素的电负性或原子大小相差较大时,形成的合金称为金属化合
物,如Ag3Al合金。这类合金通常具有较高的熔点、较大的强度、较高的
硬度和耐磨性,但塑性和韧性较低。
3.原子半径较小的氢、硼、氮等非金属元素渗入金属晶体的间隙中,称为金属
膜。下列关于铝、镓的说法正确的是(
)
A.铝的金属性比镓的强
B.铝的熔点比镓的低
C.Ga(OH)3与Al(OH)3性质相似,一定能与NaOH溶液反应
D.铝、镓合金与水反应后的物质可以回收利用冶炼铝
第二十四页,共27页。
探究(tànjiū)
一
探究(tànjiū)
二
即时(jíshí)
检测
解析:铝、镓位于同一主族(ⅢA族),铝的金属性比镓的弱,但由于铝的金
熔点最低的金属:汞(常温时为液态);熔点很高的金属:钨(3 410 ℃);铁的熔点:1
535 ℃。
第十七页,共27页。
探究(tànjiū)
一
探究
(tànjiū)二
名师精讲
问题(wèntí)引导
即时检测
二、合金的不同类型及各自的性质特点
1.当两种金属元素的电负性、化学性质和原子半径相差不大时,形成的合金称
1.金属晶体熔点变化较大,与金属晶体紧密堆积方式、金属阳离子与“自由电
子”之间的金属键的强弱有密切关系。
2.一般情况下,金属晶体熔点由金属键强弱决定。
金属阳离子半径越小,所带电荷越多,“自由电子”越多,金属键越强,熔
点就相应越高,硬度也越大。如熔点:K<Na<Mg<Al;Li>Na>K>Rb>Cs。
鲁科版化学物质与结构性质(选修)第三章第二节金属晶体与离子晶体24ppt
=4× 4 R3 = 74﹪
3
a3
原子在晶胞的顶点处:
1 8
原子在晶胞的棱上:
1 4
原子在晶胞的面上:
原子在晶胞的体心处:
体心:1
立方体晶胞中各位置上原子总数的计算方法分别是:
顶角上的原子总数 =1/8×顶角原子数 棱上的原子总数 =1/4×棱上的原子数 面心上的原子总数 =1/2×面心上的原子数 体心上的原子总数 =1×体心原子数
四、金属( Po)型结构
a
Po
a
配位数=6
原子半径=R
空间利用率=单个晶胞独占的原子个数/单晶胞的体积
= 1× 4 R3 a3 =52 ﹪
3
五、金属( K、Na、Fe )型结构
面对角线长= 2 a
k a
配位数=8
原子半径=R
空间利用率=单个晶胞独占的原子个数/单晶胞的体积
= 2× 4 R3 a3 =68 ﹪
3
回顾镁型的晶胞
1200
平行六面体
六、金属( Mg、Zn、Ti)型结构
aa a
配位数=12
原子半径=R
空间利用率=单个晶胞独占的原子个数/单晶胞的体积
V晶胞
3 a2 2 6 a
பைடு நூலகம்
2
3
2a3 8 2r3
V
2 ´ 4 r3
球
3
找铜型的晶胞
C B A
七、金属( Cu、Ag、Au)型结构
a
配位数=12
原子半径=R
单个晶胞独占的原子个数=8*1/8+6*1/2=4
空间利用率=单个晶胞独占的原子个数/单晶胞的体积
Cs+的个数=8
Cl-的配位数=8
山东省日照青山学校鲁科版高中化学选修3课件:3.2金属晶体与离子晶体 (共34张PPT)
1.A3 型最密堆积 对于第一、二层来说,第三层可以有两种最紧密方式。第一种 是将球心对准第一层的球心。于是每两层形成一个周期,即“… ABAB…”堆积方式,形成 A3 型最密堆积。
由以上堆积可知,同一层上每个球与同层中周围 6 个球相接触, 同时又与上下两层中各 3 个球相接触,故每个球与周围 12 个球 相接触,所以它们的配位数是 12。
离子晶体
阴离子的配位数
阳离子的配位数
NaCl
6
6
CsCl
8
8
你认为是什么因素决定了离子晶体中离子的配位数?
决定离子晶体结构的因素
①几何因素 ——晶体中正负离子的半径比
配位数
4
6
8
半径比
0.2-0.4
0.4-0.7
0.7-1.0
空间构型
ZnS
NaCl
CsCl
②电荷因素 ——晶体中正负离子的电荷比
③键性因素——离子键的纯粹程度
【思考】
在氯化钠晶胞中,距钠离子最近且等距 的氯离子形成 八面体构型。
(2)氯化铯型晶胞
---Cs+ ---Cl①铯离子和氯离子的位置:铯离子:体心;氯离子:顶点。或反之。 ②每个晶胞含铯离子、氯离子的个数: 均为1 ③Cs+ 与Cl- 的配位数: 均为8 ④在氯化铯晶体中,每个铯离子周围最近且等距离的铯离子有 _6___个,每个氯离子周围最近且等距离的氯离子有__6__个。
ZnS型
Zn2+:4 Zn2+:4 Zn2+:4 ZnS、AgI、 S2-: 4 S2-: 4 S2-: 4 BeO
AB2 CaF2 型
Ca2+:8 Ca2+:8 Ca2+:4 F-: 4 F-: 4 F-: 8
鲁科版高二化学选修三3.2金属晶体与离子晶体课件(19张)
AB2 CaF2 型
Ca2+:8 Ca2+:8 Ca2+:4 F-: 4 F-: 4 F-: 8
碱土金属卤化 物、碱金属氧 化物。
课堂练习题1
若已知NaCl的摩尔质量为 M g/mol
晶胞的边长为a cm,设阿伏加德常数为
NA,则NaCl晶体的密度为:
g/cm3
晶胞法:
4M a3•NA
————
小立方体法: 1 M
(3)CaF2型晶胞
①Ca2+的配位数:8 ②F-的配位数:4
③一个CaF2晶胞中含:阳离子的配位数:4 ②阴离子的配位数:4 ③一个ZnS晶胞中含: 4个阳离子和4个阴离子
决定离子晶体结构的因素
1. 几何因素
晶体中正负离子的半径比
2. 电荷因素
晶体中正负离子的电荷比
离子晶体的特点:
① 较高的熔点和沸点,难挥发,难压缩 ② 随着离子电荷的增加,核间距离的缩
短,晶格能增大 ③ 一般易溶于水,而难溶于非极性溶剂 ④ 固态不导电,水溶液或者熔融状态下
能导电。
各类型离子晶体晶胞的比较
晶体 晶胞 类型 类型
晶胞结构 示意图
距离最近 每个晶 配位数 且相等的 胞含有
相反离子 离子数
进行相关的计算
一、离子晶体
1、定义:由阳离子和阴离子通过离 子键结合而成的晶体。
2、成键粒子:阴、阳离子 3、相互作用力:离子键
(1)钠离子和氯离子的位置:
①钠离子和氯离子位于立方体的顶角上,并交错排列。
②钠离子:体心和棱中点;氯离子:面心和顶点,或者 反之。
NaCl的晶体结构模型
---Cl- --- Na+
NaCl晶体中阴、阳离子配位数
鲁科版高二化学选修三3.2《金属晶体与离子晶体》第一课时教案
第2节金属晶体与离子晶体第1课时金属晶体【教学目标】1.知道金属原子的三种常见堆积方式:A1、A2、A3型密堆积2.能从构成金属晶体的微粒间的作用力和微粒的密堆积出发解释金属晶体的延展性【教学重点】金属晶体内原子的空间排列方式,【教学难点】金属晶体内原子的空间排列方式。
【教学方法】借助模型课件教学【教师具备】制作课件【教学过程】【复习提问】1.如何用金属键解释金属的导热性、导电性?2.哪些因素会影响金属键的强弱呢?3. 何谓金属键?成键微粒是什么?有何特征?4. A1型密堆积?何谓A3型密堆积?【联想质疑】通过上一节的学习,你已知道金属铜的晶体属于A1型密堆积,金属镁属于A3型密堆积,那么,金属铁、钠、铝、金、银等属于哪种类型的密堆积?除了A1型和A3型外,金属原子的密堆积还有哪些型式?【板书】一、金属晶体【讨论】什么是金属晶体?它有何特征?【回答】【板书】1.定义:金属晶体是指金属原子通过金属键形成的晶体。
2.金属键的特征: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。
【陈述】金属原子的外层电子数比较少,容易失去电子变成金属离子和电子,金属离子间存在反性电荷的维系――带负电荷的自由移动的电子(运动的电子使体系更稳定),这些电子不是专属于某几个特定的金属离子这就是金属晶体的形成的原因。
【练习】金属晶体的形成是因为晶体中存在( )①金属原子②金属离子③自由电子④阴离子A.只有①B.只有③C.②③D.②④解析:金属晶体内存在的作用力是金属键,应该从金属键的角度考虑,分析金属键的组成和特征:由自由电子和离子组成,自由电子具有良好导电性,即金属晶体是金属离子和自由电子通过金属键形成的。
【过渡】金属原子的密堆积还有哪些型式【板书】3.金属晶体的结构型式:【思考】如果把金属晶体中的原子看成直径相等的球体,把他们放置在平面上,有几种方式?【学生活动】利用20个大小相同的玻璃小球进行探讨?【思考】上述两种方式中,与一个原子紧邻的原子数(配位数)分别是多少?哪一种放置方式对空间的利用率较高?【思考交流】对于非密置层在三维空间有几种堆积方式?【讲述】一种:上下对齐的简单立方。
金属晶体(鲁科版)课件
金属晶体的能带结构
金属晶体的能带结构特点
金属晶体的能带结构由许多不同能量的能带组成,其中有些能带是空的,有些能带被电子占据。靠近 费米能级的能带被填满电子,而远离费米能级的能带则是空的。
金属晶体中的电子态
金属晶体中的电子可以存在于不同的能级和能带中,这些电子态决定了金属的各种物理和化学性质。
能带理论与金属物理性质的关系
金属晶体的发展趋势与未来展望
金属晶体的发展趋势
随着科技的不断发展,金属晶体将朝 着高性能、低成本、环保等方向发展 ,同时其应用领域也将不断拓展。
金属晶体的未来展望
未来,金属晶体将在能源、环保、医 疗等领域发挥更加重要的作用,为人 类社会的可持续发展做出更大的贡献 。
谢谢观看
金属晶体相变的特征
金属晶体的相变通常伴随着晶体结构的改变和物理性质的变化,如体积、密度、热容、电 导率等。在相变过程中,金属晶体的原子排列和电子结构也会发生变化,导致金属的物理 和化学性质发生相应的改变。
金属晶体相变的规律
金属晶体的相变规律与温度、压力等外部条件密切相关。在一定的温度和压力范围内,金 属晶体可能会发生相变,而不同的金属晶体具有不同的相变温度和压力。此外,金属晶体 的相变还受到合金元素、杂质和缺陷等因素的影响。
化学法
通过化学反应制备金属晶体, 如还原、氧化、水解等。
熔融法
将金属或合金加热至熔融状态 ,然后冷却结晶得到金属晶体
。
溶液法
通过控制溶液的浓度、温度等 条件,使溶液结晶成金属晶体
。
金属晶体的加工技术
切削加工
利用切削工具对金属晶 体进行切削,以获得所
需形状和尺寸。
研磨加工
通过研磨材料对金属晶 体表面进行研磨,以提
高中化学鲁科版2019选修二教案几种简单的晶体结构模型
第2节几种简单的晶体结构模型第1课时金属晶体离子晶体发展目标体系构建1.能借助金属晶体结构模型认识金属晶体的结构特点。
能利用形成晶体的作用力解释金属的性质。
2.认识几种常见离子晶体的模型,并能解释离子晶体的性质。
一、金属晶体1.金属晶体的概念点拨:金属晶体中因金属键的存在使得金属具有良好的延展性和可塑性。
2.常见金属晶体的结构常见金属Ca、Cu、Au、Al、Pd、Pt、AgLi、Na、K、Ba、W、FeMg、Zn、Ti结构示意图(1)金属在发生变形延展时,金属键断裂吗?提示:不断裂。
(2)金属在通常状况下都是晶体吗?金属晶体的性质与哪些因素有关?提示:不是,如汞;金属键和金属原子的堆积方式决定金属的性质。
二、离子晶体1.概念阴、阳离子通过离子键结合,在空间呈现周期性重复排列所形成的晶体。
2.常见的离子晶体晶体类型NaCl型CsCl型ZnS型CaF2型晶胞晶胞中微粒数Na+ 4Cl- 4Cs+ 1Cl- 1Zn2+ 4S2- 4Ca2+ 4F-8符号类型Li、Na、K、Rb的卤化物、AgF、MgO等CsBr、CsI、NH4Cl等BeO、BeS等BaF2、PbF2、(1)概念将1 mol离子晶体完全气化为气态阴、阳离子所吸收的能量。
(2)意义:衡量离子键的强弱。
晶格能越大,表示离子键越强,离子晶体越稳定。
4.特性(1)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。
(2)一般易溶于水,而难溶于非极性溶剂。
(3)在固态时不导电,熔融状态或在水溶液中能导电。
离子晶体的化学式是表示真正的分子构成吗?提示:不是。
离子晶体的化学式仅代表晶体中阴、阳离子个数比,并不代表分子构成,所以离子晶体中不存在分子。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”。
)(1)同主族金属元素自上而下,金属单质的熔点逐渐降低,体现金属键逐渐减弱。
(√)(2)离子晶体一定含有金属阳离子。
(×)(3)金属晶体和离子晶体的导电实质是一样的。
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小结:常见金属晶体的三种结构型式
三种典型 结构型式
面心立方最密 体心立方 六方最密堆积
堆积A1
密堆积A2 A3
常见金属 Ca、Al、 Cu 、Pd、 Li,Na,K, Ag、 Pt、Au、 Ba,Fe,W
Zn、Ti 、Mg
结构示意图
,
配位数
12
8
12
晶胞中的
微粒数
4
2
2
配位数:一个原子或离子周围相邻的原子或离 子数目.
六方密堆积和面心立 方密堆积的配位数是 多少?
为什么?
5、常见金属晶体结构 ①简单立方堆积——Po
[ Po ]
配位数: 6
空间利用率 = 晶胞含有原子的体
空间占有率: 52% 积 / 晶胞体积 100%
每个晶胞含原子数: 1
②体心立方堆积-----钾型
3.2几种简单的晶体结构模型
一.金属晶体 (金属或合金)
1、定义:金属原子通过金属键形成的晶体。 2、特征:有没有方向性和饱和性? 3、熔点规律: 阳离子电荷越____、半径越_____,金属键越 强,熔沸点越高。
同周期从左到右,熔点逐渐______
同主族从上向下,熔点逐渐______
合金一般比组成金属______
六方密堆积——ABABAB
A
B
12
6
3
A
54
B
A
面心立方密堆积——ABC ABC
12
6
3
54
12
6
3
54
12
6
3
54
将第3层球对准第一层的 2,4,6位,不同于AB 两层的位置,这是C层。
A
12
C
6
3
54
B
A
每三层形成一个周期,
C
即 ABC ABC 堆积方式,
B
形成面心立方密堆积
A
C B A
(Li, Na,K,Fe,Ba)
是不是最密堆积?
配位数: 8 空间占有率: 68%
每个晶胞含原子数: 2
③面心立方堆积——Cu Ca Al Ag Pt
铜型 [面心立方] (Cu Ag AU )
C B A
配位数:12 空间占有率:74% 每个晶胞含原子数:4
④六方密堆积——Mg Zn Ti
配位数: 12 空间占有率: 74% 每个晶胞含原子数: 2
4.金属堆积方式——等径圆球的密堆积 ①一列的密堆积:
所有的圆球都在一条直线上排列
②一个平面上的密堆积:
哪种最密堆积?
一种常见的非密置层
密置层
③密置双层:只有一种。 最紧密的堆积方式:将第二层球对准1,3,5 位 。 ( 或 2,4,6 位。 )
12
6
3
54
12
6
3
54
,
AB
④第三层最密堆积:2种