金屬晶體與離子晶體課件

1、金屬晶體與離子晶體已學(xué)過的金屬知識1.金屬的分類按密度分重金屬：銅、鉛、鋅等 輕金屬：鋁、鎂等 冶金工業(yè)黑色金屬：鐵、鉻、錳 有色金屬：除鐵、鉻、錳以外的金屬 按儲量分常見金屬：鐵、鋁等 稀有金屬：已學(xué)過的金屬知識1.金屬的分類按密度分重金屬：銅、鉛、鋅等 具有金屬光澤,能導(dǎo)電,導(dǎo)熱,具有良好的延展性,金屬的這些共性是有金屬晶體中的化學(xué)鍵和金屬原子的堆砌方式所導(dǎo)致的（1）導(dǎo)電性（2）導(dǎo)熱性（3）延展性 2. 金屬的物理性質(zhì) 具有金屬光澤,能導(dǎo)電,導(dǎo)熱,具有良好的延展性,金屬共 性金屬晶體與性質(zhì)的關(guān)系導(dǎo)電性導(dǎo)熱性延展性在金屬晶體中，存在許多自由電子，自由電子在外加電場的作用下，自由電子定向運(yùn)動(dòng)，

2、因而形成電流由于金屬晶體中自由電子運(yùn)動(dòng)時(shí)與金屬離子碰撞并把能量從溫度高的部分傳導(dǎo)溫度低的部分，從而使整塊金屬達(dá)到相同的溫度由于金屬晶體中金屬鍵是沒有方向性的，各原子層之間發(fā)生相對滑動(dòng)以后，仍保持金屬鍵的作用，因而在一定外力作用下，只發(fā)生形變而不斷裂共 性金屬晶體與性質(zhì)的關(guān)系在金屬晶體中，存在許多自由電導(dǎo)電物質(zhì)電解質(zhì)金屬晶體狀 態(tài)導(dǎo)電粒子升 溫 時(shí)導(dǎo)電能力導(dǎo)電本質(zhì)溶液或熔融液固態(tài)或液態(tài)陰離子和陽離子自由電子增強(qiáng)減弱電解過程自由電子的定向移動(dòng)金屬導(dǎo)電和電解質(zhì)導(dǎo)電比較導(dǎo)電物質(zhì)電解質(zhì)金屬晶體狀 態(tài)導(dǎo)電粒子升 溫 時(shí)第二節(jié) 金屬晶體與離子晶體【溫故知新】 1、晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別？2、等徑圓球的最密堆

3、積方式有哪幾種？ 配位數(shù)分別是多少？ 3、常見的四類晶體中，哪些服從緊密堆積原理，哪些不服從？為什么？從微觀來看，組成晶體的原子（或離子，分子）在空間呈周期重復(fù)排列。即以晶體中的原子或其集合為基點(diǎn),在空間中三個(gè)不共面的方向上,各按一定的點(diǎn)陣周期，不斷重復(fù)出現(xiàn)。它的結(jié)構(gòu)是有序的。非晶體里面微粒排列無序。從外觀上看，晶體有一定的幾何外形，非晶體沒有。晶體有各向異性，可以理解為橫向和縱向上性質(zhì)有差別。非晶體沒有這種差別。 等徑圓球的密堆積方式有A3型最密堆積，A1型最密堆積和A2 型密堆積。無飽和性和無方向性的服從！晶體有固定的晶格結(jié)構(gòu)，排列有規(guī)律。而非晶體則沒有。 第二節(jié) 金屬晶體與離子晶體【溫故

4、知新】 【問題探究一】金屬晶體1、所有晶體中有陽離子一定有陰離子，這種說法正確嗎？2、金屬熔化時(shí)破壞的是什么作用力？3、金屬單質(zhì)常溫下均為金屬晶體，對嗎？4、金屬Li、Na、K的熔點(diǎn)依次降低，Na、Mg、Al的熔點(diǎn)依次升高，這是為什么呢？不正確，金屬晶體無陰離子。金屬鍵。不是,金屬汞是液態(tài)的,不是晶體 由金屬鍵強(qiáng)弱決定?！締栴}探究一】金屬晶體不正確，金屬晶體無陰離子。金屬鍵。不是5、金屬鍵的特征：6、影響金屬鍵強(qiáng)弱的因素是什么？與金屬元素的半徑和價(jià)電子數(shù)（電荷數(shù)）。金屬鍵越強(qiáng)，金屬晶體的溶、沸點(diǎn)越高，硬度越大 由于自由電子為整個(gè)金屬所共有，所以金屬鍵沒有方向性和飽和性【課堂練習(xí)1】金屬晶體的形

5、成是因?yàn)榫w中存在( ) 金屬原子金屬離子自由電子陰離子 A.只有 B.只有 C. D.C5、金屬鍵的特征：與金屬元素的半徑和價(jià)電子數(shù)（電荷數(shù)）。金屬7.金屬晶體的原子堆積模型思考:（1）如果把金屬晶體中的原子看成直徑相等的球體,把他們放置在平面上,有幾種方式?（2）上述兩種方式中,與一個(gè)原子緊鄰的原子數(shù)(配位數(shù))分別是多少?哪一種放置方式對空間的利用率較高?行列對齊 四球一空行列相錯(cuò) 三球一空 (最緊密排列)密置層(非最緊密排列)非密置層7.金屬晶體的原子堆積模型思考:（2）上述兩種方式中,與一個(gè)(3)金屬晶體的原子堆積模型思考交流: 對于非密置層在三維空間有幾種堆積方式?上下對齊 簡單立方

6、質(zhì)疑：有沒有其他方式的密堆積？配位數(shù)：晶胞中的微粒數(shù)：61(3)金屬晶體的原子堆積模型思考交流:上下對齊 簡單立方質(zhì)疑 這種堆積方式的特點(diǎn)是將上層金屬原子填入下層金屬原子形成的凹穴中,每層均照此堆積.鉀.鈉.鐵等金屬采用這種堆積方式，簡稱為A2型。體心立方配位數(shù)：晶胞中的微粒數(shù)：82 這種堆積方式的特點(diǎn)是將上層金屬原子填入下層金屬原子形成的體心立方晶胞配位數(shù)：8晶胞中的微粒數(shù)：2A2型空間結(jié)構(gòu)圖體心立方晶胞配位數(shù)：8晶胞中的微粒數(shù)：2A2型空間結(jié)構(gòu)圖【知識總結(jié)一】金屬晶體1、定義： 。 構(gòu)晶微粒： 微粒間的作用： 。 2、影響金屬鍵強(qiáng)弱的因素：_、_。金屬原子（金屬陽離子和自由電子）之間通過金

7、屬鍵形成的晶體稱為金屬晶體金屬陽離子和自由電子金屬鍵金屬元素的原子半徑；單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)目【知識總結(jié)一】金屬晶體金屬原子（金屬陽離子和自由電子）之間通3、常見金屬晶體的三種結(jié)構(gòu)型式配位數(shù)晶胞中的微粒數(shù)結(jié)構(gòu)示意圖常見金屬六方最密堆積A3體心立方密堆積A2面心立方最密堆積A1三種典型結(jié)構(gòu)型式12812224Mg,Zn,TiLi,Na,K,Ba,W,FeCa,Cu,Au,Al,Pd,Pt,Ag，3、常見金屬晶體的三種結(jié)構(gòu)型式配位數(shù)晶胞中的微粒數(shù)結(jié)構(gòu)示意圖【課堂練習(xí)2】金屬晶體堆積密度大，原子配位 數(shù)高，能充分利用空間的原因是（ ） A.金屬原子的價(jià)電子數(shù)少 B.金屬晶體中有自由電子 C.金屬原

8、子的原子半徑大 D.金屬鍵沒有飽和性和方向性D【課堂練習(xí)2】金屬晶體堆積密度大，原子配位D【課堂練習(xí)3】金屬具有延展性的原因（ ）A.金屬原子半徑都較大，價(jià)電子較少B.金屬受外力作用變形時(shí)，金屬陽離子與自由電子間仍保持較強(qiáng)烈作用C.金屬中大量自由電子受外力作用時(shí)運(yùn)動(dòng)速度加快D.自由電子受外力作用時(shí)能迅速傳遞能量B食 鹽只有金屬晶體受擊打或變形后金屬鍵不破壞【課堂練習(xí)3】金屬具有延展性的原因（ ）B食 鹽只有金【鞏固練習(xí)】1、下列金屬晶體熔沸點(diǎn)由高到低的是( )A.Na、Mg、Al B.Mg、Al、Ca C.Li、Na、Cs D.K、Ca 、Na關(guān)于金屬晶體的體心立方密堆積的結(jié)構(gòu)型式的敘述中，正

9、確的是（ ）A.晶胞是六棱柱 B.屬于A2型密堆積C.每個(gè)晶胞中含4個(gè)原子 D.每個(gè)晶胞中含5個(gè)原子CB【鞏固練習(xí)】1、下列金屬晶體熔沸點(diǎn)由高到低的是( 3、根據(jù)下列敘述，判斷一定為金屬晶體的是_。A.由分子間作用力形成，熔點(diǎn)很低B.由共價(jià)鍵結(jié)合形成網(wǎng)狀晶體，熔點(diǎn)很高C.固體有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性4、下列關(guān)于金屬晶體的敘述正確的是_。A.常溫下，金屬單質(zhì)都以金屬晶體形式存在B.金屬陽離子與自由電子之間的強(qiáng)烈作用，在一定外力作用下，不因形變而消失C.鈣的熔、沸點(diǎn)高于鉀D.溫度越高，金屬的導(dǎo)電性越好CBC3、根據(jù)下列敘述，判斷一定為金屬晶體的是_。CBC5、圖乙為一個(gè)金屬銅的晶胞，請完成以

10、下各題。該晶胞“實(shí)際”擁有的銅原子數(shù)是_個(gè)。該晶胞稱為_（填序號）A.六方晶胞 B.體心立方晶胞C.面心立方晶胞此晶胞立方體的邊長為a cm，Cu的相對原子質(zhì)量為64，金屬銅的密度為 g/cm3，則阿伏加德羅常數(shù)為_（用a、表示）。4C5、圖乙為一個(gè)金屬銅的晶胞，請完成以下各題。該晶胞“實(shí)際”6.Al的晶體中原子的堆積方式如圖甲所示，其晶胞特征如圖乙所示，原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如圖丙所示。（1）晶胞中Al原子的配位數(shù)為_，一個(gè)晶胞中Al原子的數(shù)目為_。（2）若已知Al的原子半徑為d,NA代表阿伏加德羅常數(shù)，Al的相對原子質(zhì)量為M，該晶體的密度為_（用字母表示）。1246.Al的晶體中原子

11、的堆積方式如圖甲所示，其晶胞特征如圖乙所知識回顧1、金屬單質(zhì)常溫下誰不是金屬晶體？ 2、比較下列金屬的熔沸點(diǎn)K Mg Ca 鐵 生鐵 Hg3、什么是合金？合金為什么比純金屬的性能更優(yōu)越？P79-80(1)多數(shù)合金熔點(diǎn)低于其組分中任一種組成金屬的熔點(diǎn)； (2)硬度一般比其組分中任一金屬的硬度大；（特例：鈉鉀合金是液態(tài)的，用于原子反應(yīng)堆里的導(dǎo)熱劑） (3)合金的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性低于任一組分金屬。利用合金的這一特性，可以制造高電阻和高熱阻材料。還可制造有特殊性能的材料，如在鐵中摻入15鉻和9鎳得到一種耐腐蝕的不銹鋼，適用于化學(xué)工業(yè)。 金屬與金屬或非金屬融合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。知識回顧(1)多數(shù)合

12、金熔點(diǎn)低于其組分中任一種組成金屬的熔【問題探究二】離子晶體1、構(gòu)成NaCl、 NaOH 、 NH4Cl晶體的微粒各是什么？晶體中存在哪些化學(xué)鍵？2、將上述晶體熔化時(shí)，作用力是否受到破壞？ 3、常見的離子晶體有哪些？（物質(zhì)類別、組成元素）4、根據(jù)以下數(shù)據(jù)，離子晶體的熔沸點(diǎn)與什么有關(guān)？5、如何衡量離子鍵的強(qiáng)弱？與哪些因素有關(guān)？幾種離子晶體的熔點(diǎn)：晶體NaClNaBrNaIMgO熔點(diǎn)/8017506622800 【問題探究二】離子晶體晶體NaClNaBrNaIMgO熔點(diǎn)/晶格能 (在一定程度上可以用來衡量離子鍵的強(qiáng)弱) 拆開1mol 離子晶體，使之形成完全氣態(tài)陰離子和氣態(tài)陽離子所吸收的能量. 2.

13、意義一般而言，晶格能越大，離子晶體的離子鍵越強(qiáng)，晶體的熔沸點(diǎn)越高，硬度越大。晶格能 (在一定程度上可以用來衡量離子鍵的強(qiáng)弱) 拆開1 從表中數(shù)據(jù)可以看出: 離子晶體的晶格能隨離子間距的減小而增大,因此隨著陽離子或陰離子半徑的減小,晶格能增大;晶格能愈大,晶體的熔點(diǎn)就愈高。離子晶體的晶格能還與陰、陽離子所帶的電荷數(shù)有關(guān)。 從表中數(shù)據(jù)可以看出: 晶格能與陰、陽離子所帶電荷的乘積成正比，與陰、陽離子間的距離成反比 晶格能 q1. q2/r 晶格能的大小還與離子晶體的結(jié)構(gòu)型式有關(guān)。帶異性電荷的離子之間存在相互吸引，帶同性電荷的離子之間卻存在相互排斥作用。 離子晶體的特性；(1)熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較高，而且隨著

14、離子電荷的增加、離子間距的縮短，晶格能增大，熔點(diǎn)升高。(2)一般易溶與水，難溶于非極性溶劑。(3)固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)或在水溶液中能導(dǎo)電 晶格能與陰、陽離子所帶電荷的乘積成正比，與陰、陽離子間的【練習(xí)】 試比較CaO、BaO、NaCl、KCl的熔點(diǎn)高低順序 CaOBaONaClKCl【練習(xí)】 試比較CaO、BaO、NaCl、KCl的熔點(diǎn)高低順【知識總結(jié)二】離子晶體1.概念： 。 構(gòu)晶微粒： 微粒間作用： 。2常見的離子晶體： 。3、晶格能： 。 影響因素： 。4、離子晶體性質(zhì)：（1）熔沸點(diǎn): 。（2）溶解性： 。（3）導(dǎo)電性： ?！舅伎肌咳苡谒軐?dǎo)電的肯定是離子晶體？ 熔融狀態(tài)能導(dǎo)電的肯定是

15、離子晶體？ 熔融狀態(tài)能導(dǎo)電的化合物肯定是離子晶體？ 什么晶體在固態(tài)時(shí)能導(dǎo)電？晶格能是破壞1mol晶體，使它變成完全分離的氣態(tài)自由離子所需要消耗的能量。 影響晶格能大小的因素主要是離子半徑、離子電荷以及離子的電子層構(gòu)型等。 較高一般易溶于水，而難溶于非極性溶劑中固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)或水溶液中能導(dǎo)電【知識總結(jié)二】離子晶體【思考】溶于水能導(dǎo)電的肯定是離子晶體？【問題探究三】觀察NaCl晶體的堆積模型. NaCl晶體采取哪種堆積方式？2.NaCl晶體中Na+ 和Cl-的配位數(shù)分別為多少？3. NaCl晶體中在Na+周圍與它最近且距離相等的 Na+共有幾個(gè)？4.一個(gè)NaCl晶胞中含有的Na+ 和Cl-

16、各是多少？5.NaCl晶體中，存在單獨(dú)的“NaCl”分子嗎？6、“NaCl”這一化學(xué)式表示什么含義？代表Na+；代表Cl-124 4面心立方體-A1【問題探究三】觀察NaCl晶體的堆積模型代表Na+；代表氯化鈉的晶體結(jié)構(gòu)氯化鈉的晶體結(jié)構(gòu)NaCl的晶體結(jié)構(gòu)示意圖Cl-Na+NaCl的晶體結(jié)構(gòu)示意圖Cl-Na+小結(jié)1：1. 每個(gè)Na+同時(shí)吸引 個(gè) Cl-，每個(gè)Cl-同時(shí)吸引 個(gè)Na+，而Na+數(shù)目與Cl-數(shù)目之比為 化學(xué)式為_ 2. 根據(jù)氯化鈉的結(jié)構(gòu)模型確定晶胞，并分析其構(gòu)成。每個(gè)晶胞中有 Na+，有 個(gè)Cl-3. 在每個(gè)Na+周圍與它最近的且距離相等的Na+有 個(gè)661：1NaCl4412小結(jié)1

17、：1. 每個(gè)Na+同時(shí)吸引 個(gè) Cl-，每CsCl的晶體結(jié)構(gòu)示意圖CsCl的晶體結(jié)構(gòu)示意圖小結(jié)21. 每個(gè)Cs+同時(shí)吸引 個(gè) Cl-，每個(gè)Cl-同時(shí)吸引 個(gè)Cs+，而Cs+數(shù)目與Cl-數(shù)目之為 化學(xué)式為 2. 根據(jù)氯化銫的結(jié)構(gòu)模型確定晶胞，并分析其構(gòu)成。每個(gè)晶胞中有 Cs+，有 個(gè)Cl-3. 在每個(gè)Cs+周圍與它最近的且距離相等的Cs+有 個(gè)881：1CsCl116小結(jié)21. 每個(gè)Cs+同時(shí)吸引 個(gè) Cl-，每個(gè)ZnS的晶體結(jié)構(gòu)示意圖 根據(jù)硫化鋅的結(jié)構(gòu)模型確定晶胞，并分析其構(gòu)成。每個(gè)晶胞中有 個(gè)Zn2+，有 個(gè)S2-44ZnS的晶體結(jié)構(gòu)示意圖 根據(jù)硫化鋅的結(jié)構(gòu)模型確定晶胞，并離 子 晶 體的空

18、間結(jié)構(gòu)1. NaCl 型2. CsCl 型3. ZnS 型離 子 晶 體的空間結(jié)構(gòu)1. NaCl 型2. CsCl 型晶體類型晶胞結(jié)構(gòu)配位數(shù)符合類型NaCl型CsCl型ZnS型 AB型離子晶體的基本結(jié)構(gòu)型式對比：NaClLi,Na,K和Rb的鹵化物, AgF,MgOCsBr,CsI,NH4ClBeO、BeS684晶胞結(jié)構(gòu)配位數(shù)符合類型NaCl型CsCl型ZnS型 AB型離練一練觀察課本81頁介紹的幾種常見的AB型離子晶體：根據(jù)CsCl、ZnS的晶胞找出它們的配位數(shù)并計(jì)算出每個(gè)晶胞中含有的陰、陽離子的個(gè)數(shù)。 CsCl晶胞中 Cs+ 、Cl-的配位數(shù)： Cs+：個(gè) Cl-：個(gè)ZnS晶胞中 Zn2+、 S2-的配位數(shù)： Zn2+：個(gè) S2-：個(gè)練一練觀察課本81頁介紹的幾種常見的AB型離子晶體：根據(jù)【鞏固練習(xí)】1、如圖，直線交點(diǎn)處的