人教版高中化學(xué)選修三第三章第三節(jié)金屬晶體課件

第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第3節(jié)

金屬晶體第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第3節(jié)金屬晶體1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,金屬的這些共性是因為金屬晶體中的化學(xué)鍵和金屬原子的堆砌方式所導(dǎo)致。（1）導(dǎo)電性（2）導(dǎo)熱性（3）延展性

金屬晶體中存在著能夠自由流動的電子。金屬的物理性質(zhì)

具有金屬光澤,能導(dǎo)電,導(dǎo)熱,具有良2

一、金屬鍵組成粒子：金屬陽離子和自由電子1.“電子氣理論”金屬原子脫落來的價電子形成遍布整個晶體的“電子氣”,被所有原子所共用，把所有的原子維系在一起。一、金屬鍵組成粒子：金屬陽離子和自由電子1.“電子氣理論”32.金屬鍵:金屬陽離子和自由電子間較強的相互作用3.金屬晶體：通過金屬鍵作用形成的單質(zhì)晶體。金屬鍵沒有方向性和飽和性。2.金屬鍵:金屬陽離子和自由電子間較強的相互作用3.金屬4【討論1】

金屬的導(dǎo)電性自由電子的運動沒有一定方向的，但在外加電場的條件下自由電子就會發(fā)生定向運動，因而形成電流，所以金屬易導(dǎo)電?！居懻?】

金屬的導(dǎo)熱性自由電子運動時與金屬離子碰撞把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分，從而使整塊金屬達到相同的溫度。電子的定向移動電子的移動和碰撞【討論3】金屬的延展性層與層之間相對滑動【討論1】金屬的導(dǎo)電性【討論2】金屬的導(dǎo)熱性電子的定向移5根據(jù)下表的數(shù)據(jù)，請你總結(jié)影響金屬鍵的因素金屬NaMgAlCr原子外圍電子排布3s13s23s23p13d54s1原子半徑/pm186160143.1124.9熔點/℃97.56506601900部分金屬的原子半徑和熔點金屬鍵強弱:陽離子所帶電荷越多，半徑越小。金屬鍵越強，熔沸點越高。根據(jù)下表的數(shù)據(jù)，請你總結(jié)影響金屬鍵的因素金屬NaMgAlC6密置層非密置層二、金屬晶體的原子堆積模型如果把金屬原子看成是剛性小球，在二維平面上使球面緊密接觸有幾種排列方式？密置層非密置層二、金屬晶體的原子堆積模型如果把金屬原子看成是7緊密堆積：微粒之間的作用力使微粒間盡可能的相互接近，使它們占有最小的空間

配位數(shù)：在晶體中與每個微粒緊密相鄰的微粒個數(shù)空間利用率=100％晶胞中原子的體積晶胞的體積×緊密堆積：微粒之間的作用力使微粒間盡可能的相互接近，使8非密置層

配位數(shù)=4配位數(shù)=6（一）二維空間（平面）模型【手腦雙揮】

1、如果把金屬原子看成等徑相

切小球，在二維空間（平面）

有幾種堆積？

2、已知：配位數(shù)是指晶體中每

個原子周圍最近的原子的個

數(shù)。

請問這兩種堆積的配位數(shù)分

別為？密置層3、借助模型，如果把非密置層

拓展到三維空間(確保原子

相切)，有幾種情況呢？非密置層

配位數(shù)=4配位數(shù)=6（一）二維空間（平面9（二）三維空間（立體）模型1、簡單立方堆積（釙Po）612、體心立方堆積(堿金屬)

82配位數(shù)為

,每個晶胞含有

原子。

配位數(shù)為

,每個晶胞含有

原子。a=2ra=4r3（二）三維空間（立體）模型1、簡單立方堆積（釙Po）6103、六方最密堆積(Mg)

配位數(shù)

,每個晶胞含有

原子。123456123456【手腦雙揮】4、如果將密置層按體心立方的方式(填充到相互的凹穴中)

拓展到三維空間情況又如何呢？123456前視圖ABAAB1223、六方最密堆積(Mg)配位數(shù),每個晶胞含有114、面心立方最密堆積(Cu)

配位數(shù)

，每個晶胞含有

原子?！臼帜X雙揮】密置層拓展到三維空間的另一種堆積。123456123456124123456前視圖CBBACAABCA4、面心立方最密堆積(Cu)配位數(shù)，每個晶12a=4r2a=4r2131、簡單立方堆積（釙Po）61配位數(shù)為

,每個晶胞含有

原子。a=2r金屬晶體的堆積模型空間利用率的計算空間利用率==52%1、簡單立方堆積（釙Po）61配位數(shù)為,每個14金屬晶體的堆積模型空間利用率的計算2、體心立方堆積(堿金屬、Fe)

82

配位數(shù)為

,每個晶胞含有

原子。a=4r3金屬晶體的堆積模型空間利用率的計算2、體心立方堆積(堿金屬、154、面心立方最密堆積(Cu)

配位數(shù)

，每個晶胞含有

原子?！臼帜X雙揮】密置層拓展到三維空間的另一種堆積。124BCAaa=4r2空間利用率4、面心立方最密堆積(Cu)配位數(shù)，每個晶16知識拓展：混合型晶體——石墨石墨1.55×10-10m金剛石知識拓展：混合型晶體——石墨石墨1.55×10-10m金剛石17例、如右圖所示，在石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)中，每一個最小的碳環(huán)完全擁有碳原子數(shù)為___，每個C完全擁有C－C數(shù)為___石墨中C－C夾角為120°，C－C鍵長為1.42×10－10m層間距

3.35×10－10m23例、如右圖所示，在石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)中，每一個最小的碳環(huán)完全18（1）石墨為什么很軟？（2）石墨的熔沸點高于金剛石，為什么很高？石墨為層狀結(jié)構(gòu)，各層之間是范德華力結(jié)合，易滑動。它們都有很強的C-C共價鍵。在石墨中各層均為平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，碳原子之間存在很強的共價鍵（大π鍵），C-C鍵長比金剛石的短，鍵的強度大，故其熔點金剛石高。石墨為混合鍵型晶體熔點（℃）沸點（℃）石墨36524827金剛石35504827共價鍵，金屬鍵，范德華力（1）石墨為什么很軟？石墨為層狀結(jié)構(gòu)，各層之間是范德華力結(jié)合19人教版高中化學(xué)選修三第三章第三節(jié)金屬晶體課件20第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第3節(jié)

金屬晶體第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第3節(jié)金屬晶體21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,金屬的這些共性是因為金屬晶體中的化學(xué)鍵和金屬原子的堆砌方式所導(dǎo)致。（1）導(dǎo)電性（2）導(dǎo)熱性（3）延展性

金屬晶體中存在著能夠自由流動的電子。金屬的物理性質(zhì)

具有金屬光澤,能導(dǎo)電,導(dǎo)熱,具有良22

一、金屬鍵組成粒子：金屬陽離子和自由電子1.“電子氣理論”金屬原子脫落來的價電子形成遍布整個晶體的“電子氣”,被所有原子所共用，把所有的原子維系在一起。一、金屬鍵組成粒子：金屬陽離子和自由電子1.“電子氣理論”232.金屬鍵:金屬陽離子和自由電子間較強的相互作用3.金屬晶體：通過金屬鍵作用形成的單質(zhì)晶體。金屬鍵沒有方向性和飽和性。2.金屬鍵:金屬陽離子和自由電子間較強的相互作用3.金屬24【討論1】

金屬的導(dǎo)電性自由電子的運動沒有一定方向的，但在外加電場的條件下自由電子就會發(fā)生定向運動，因而形成電流，所以金屬易導(dǎo)電?！居懻?】

金屬的導(dǎo)熱性自由電子運動時與金屬離子碰撞把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分，從而使整塊金屬達到相同的溫度。電子的定向移動電子的移動和碰撞【討論3】金屬的延展性層與層之間相對滑動【討論1】金屬的導(dǎo)電性【討論2】金屬的導(dǎo)熱性電子的定向移25根據(jù)下表的數(shù)據(jù)，請你總結(jié)影響金屬鍵的因素金屬NaMgAlCr原子外圍電子排布3s13s23s23p13d54s1原子半徑/pm186160143.1124.9熔點/℃97.56506601900部分金屬的原子半徑和熔點金屬鍵強弱:陽離子所帶電荷越多，半徑越小。金屬鍵越強，熔沸點越高。根據(jù)下表的數(shù)據(jù)，請你總結(jié)影響金屬鍵的因素金屬NaMgAlC26密置層非密置層二、金屬晶體的原子堆積模型如果把金屬原子看成是剛性小球，在二維平面上使球面緊密接觸有幾種排列方式？密置層非密置層二、金屬晶體的原子堆積模型如果把金屬原子看成是27緊密堆積：微粒之間的作用力使微粒間盡可能的相互接近，使它們占有最小的空間

配位數(shù)：在晶體中與每個微粒緊密相鄰的微粒個數(shù)空間利用率=100％晶胞中原子的體積晶胞的體積×緊密堆積：微粒之間的作用力使微粒間盡可能的相互接近，使28非密置層

配位數(shù)=4配位數(shù)=6（一）二維空間（平面）模型【手腦雙揮】

1、如果把金屬原子看成等徑相

切小球，在二維空間（平面）

有幾種堆積？

2、已知：配位數(shù)是指晶體中每

個原子周圍最近的原子的個

數(shù)。

請問這兩種堆積的配位數(shù)分

別為？密置層3、借助模型，如果把非密置層

拓展到三維空間(確保原子

相切)，有幾種情況呢？非密置層

配位數(shù)=4配位數(shù)=6（一）二維空間（平面29（二）三維空間（立體）模型1、簡單立方堆積（釙Po）612、體心立方堆積(堿金屬)

82配位數(shù)為

,每個晶胞含有

原子。

配位數(shù)為

,每個晶胞含有

原子。a=2ra=4r3（二）三維空間（立體）模型1、簡單立方堆積（釙Po）6303、六方最密堆積(Mg)

配位數(shù)

,每個晶胞含有

原子。123456123456【手腦雙揮】4、如果將密置層按體心立方的方式(填充到相互的凹穴中)

拓展到三維空間情況又如何呢？123456前視圖ABAAB1223、六方最密堆積(Mg)配位數(shù),每個晶胞含有314、面心立方最密堆積(Cu)

配位數(shù)

，每個晶胞含有

原子。【手腦雙揮】密置層拓展到三維空間的另一種堆積。123456123456124123456前視圖CBBACAABCA4、面心立方最密堆積(Cu)配位數(shù)，每個晶32a=4r2a=4r2331、簡單立方堆積（釙Po）61配位數(shù)為

,每個晶胞含有

原子。a=2r金屬晶體的堆積模型空間利用率的計算空間利用率==52%1、簡單立方堆積（釙Po）61配位數(shù)為,每個34金屬晶體的堆積模型空間利用率的計算2、體心立方堆積(堿金屬、Fe)

82

配位數(shù)為

,每個晶胞含有

原子。a=4r3金屬晶體的堆積模型空間利用率的計算2、體心立方堆積(堿金屬、354、面心立方最密堆積(Cu)

配位數(shù)

，每個晶胞含有

原子。【手腦雙揮】密置層拓展到三維空間的另一種堆積。124BCAaa=4r2空間利用率4、面心立方最密堆積(Cu)配位數(shù)，每個晶36知識拓展：混合型晶體——石墨石墨1.55×10-10m金剛石知識拓展：混合型晶體——石墨石墨1.55×10-10m金剛石37例、如右圖所示，在石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)中，每一個最小的碳環(huán)完全擁有碳原子數(shù)為___，每個C完全擁有C－C數(shù)為___石墨中C－C夾角為120°，C－C鍵長為1.42×10－10m層間距

3.35×10－10m23例、如右圖所示，在石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)中，