分子晶體與共價(jià)晶體課件高二下學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修2

金屬晶體一、金屬鍵1、金屬鍵

①定義：金屬離子與自由電子之間強(qiáng)烈的相互作用

②本質(zhì)

“電子氣理論”

金屬原子的價(jià)電子脫落，形成金屬陽(yáng)離子與自由電子

自由電子被所有原子共用，從而把所有金屬離子維系在一起

③特點(diǎn)

無(wú)飽和性，無(wú)方向性2、金屬晶體

①概念：金屬離子與自由電子通過(guò)金屬鍵結(jié)合形成的晶體

②常見(jiàn)金屬晶體：金屬單質(zhì)（純金屬）和合金一、金屬鍵3、金屬性質(zhì)與電子氣理論

①金屬導(dǎo)電性——自由電子定向移動(dòng)

②金屬的導(dǎo)熱性——自由電子與金屬原子碰撞

③金屬的延展性——金屬鍵無(wú)方向性、無(wú)飽和性。

金屬發(fā)生形變不破壞金屬鍵 ④金屬的金屬光澤——與自由電子有關(guān)4、金屬的熔點(diǎn)、硬度比較

金屬晶體的熔點(diǎn)和硬度特點(diǎn)

——熔點(diǎn)有高有低（最高的是鎢、最低的是汞），硬度有大有?。ㄗ?/p>

硬的是鉻，最軟的是汞）

金屬的熔點(diǎn)、硬度與金屬鍵強(qiáng)弱有關(guān)，歸根結(jié)底與金屬陽(yáng)離子半徑、

離子所帶電荷量有關(guān)

舉例：堿金屬?gòu)纳系较碌娜埸c(diǎn)變化；鈉鎂鋁的硬度變化二、金屬晶體的原子堆積模型1、金屬原子的二維堆積方式 ______________層

______________層

每層配位數(shù)_______ 每層配位數(shù)_______非密置層密置層46二、金屬晶體的原子堆積模型2、金屬原子的三維堆積方式I、非密置層與非密置層堆積

①簡(jiǎn)單立方堆積（沒(méi)有利用任何空隙，硬抵硬）只有__________采取這種堆積方

式，其配位數(shù)為_(kāi)______，位置為_(kāi)____________________原子坐標(biāo)為_(kāi)______________

空間利用率計(jì)算

密度計(jì)算（密度以g/cm3為單位，微粒的相對(duì)原子質(zhì)量為M，原子半徑為rpm，阿伏加德羅常數(shù)為NA）Po6上下左右前后0,0,0

二、金屬晶體的原子堆積模型

②體心立方堆積（利用了立方體空隙）

代表金屬為_(kāi)__________________，其配位數(shù)為_(kāi)________，位置為

____________________原子坐標(biāo)為_(kāi)__________________

空間利用率計(jì)算

密度計(jì)算（密度以g/cm3為單位，微粒的相對(duì)原子質(zhì)量為M，原子半

徑為rpm，阿伏加德羅常數(shù)為NA）

K、Na、Fe八頂點(diǎn)(0,0,0)(1/2,1/2,1/2)

8II、密置層與密置層堆積（利用了所有的空隙）——最密堆積

③面心立方最密堆積

代表金屬為_(kāi)_____________________，

其配位數(shù)為_(kāi)________

原子坐標(biāo)為_(kāi)____________________________________________

面心立方最密堆積的堆積方式縮寫_____________

面心立方最密堆積沿體對(duì)角線的投影圖

空間利用率計(jì)算

密度計(jì)算（密度以g/cm3為單位，微粒的相對(duì)原子質(zhì)量為M，原子半徑為rpm，阿伏加

德羅常數(shù)為NA）二、金屬晶體的原子堆積模型12(0,0,0)(0,1/2,1/2)(1/2,1/2,0)(1/2,0,1/2)Cu、Ag、AuABC

二、金屬晶體的原子堆積模型④六方最密堆積

代表金屬為_(kāi)_____________________，其配位數(shù)為_(kāi)________

原子坐標(biāo)為_(kāi)___________________________；

六方最密堆積的堆積方式縮寫_____________

空間利用率計(jì)算

密度計(jì)算（密度以g/cm3為單位，微粒的相對(duì)原子質(zhì)量為M，原子半徑為rpm，

阿伏加德羅常數(shù)為NA）

Mg、Zn、Ti(0,0,0)(1/3,2/3,1/2)AB

二、金屬晶體的原子堆積模型另：（1）金剛石晶胞計(jì)算

其配位數(shù)為_(kāi)________，原子坐標(biāo)為_(kāi)__________________

空間利用率計(jì)算

密度計(jì)算（密度以g/cm3為單位，微粒的相對(duì)原子質(zhì)量為M，原子半徑為

rpm，阿伏加德羅常數(shù)為NA）4(0,0,0)(1/2,1/2,1/2)(1/2,0,1/2)(0,1/2,1/2)(1/4,1/4,1/4)(1/4,3/4,1/4)(1/4,3/4,3/4)(1/4,3/4,3/4)(3/4,1/4,3/4)

二、金屬晶體的原子堆積模型（2）石墨晶胞計(jì)算

石墨結(jié)構(gòu)分析：

石墨密度計(jì)算

已知石墨密度為ρg/cm3，C—C鍵長(zhǎng)為rcm，NA已知，求層間距

共價(jià)鍵+金屬鍵+范德華力

二、金屬晶體的原子堆積模型（3）六方ZnS

原子坐標(biāo)

配位數(shù)S2-: (0,0,0) (1/3,2/3,1/2)

Zn2+: (1/3,2/3,1/8) (0,0,5/8)4三、提升練習(xí)1、某立方晶系的銻鉀（Sb—K）合金可作為鉀離子電池的電極材料，圖a為該合金的晶胞結(jié)構(gòu)圖，圖b表示晶胞的一部分。

下列說(shuō)法正確的是（

）

A、該晶胞的體積為a3×10-36cm3

B、K和Sb原子數(shù)之比為3:1

C、與Sb最近鄰的K原子數(shù)為4

D、K和Sb之間的最短距離為a/2pm2、圖1為某ZnO晶胞示意圖，圖2是若干晶胞無(wú)隙并置而成的地面O原子排列局部平面圖。平行四邊形abcd為所取晶胞的

下底面，為銳角60°的菱形。以此為參考，用給出的字母表示所取晶胞相鄰的兩個(gè)晶胞的底面

_____________,_______________Bbefcdcih三、提升練習(xí)3、磷及其化合物在電池、催化等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。黑磷與石墨類似，也具有層狀結(jié)構(gòu)（如圖1）。為大幅提高鋰電池的

充電速率，科學(xué)家最近研發(fā)了黑磷——石墨復(fù)合負(fù)極材料，其單層結(jié)構(gòu)俯視圖如圖2所示。根據(jù)圖1和圖2的信息，下

列說(shuō)法正確的是（

）A、黑磷區(qū)中P——P鍵的鍵能不完全相同B、黑磷與石墨都屬于混合型晶體C、由石墨與黑磷制備該復(fù)合材料的過(guò)程，發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)D、石墨與黑磷的交界結(jié)合區(qū)域中，P原子與C原子共平面E、復(fù)合材料單層中，P原子與C原子之間的作用力屬于范德華力4、兩種含硅化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示：（1）這兩種含硅化合物的化學(xué)式分別為_(kāi)___________和_______________（2）I的晶胞參數(shù)為apm，則I的密度為_(kāi)_______________g/cm3。（3）II的晶胞參數(shù)為bpm，Si和P的原子半徑分別為rSipm和rPpm，則II的

空間占有率為_(kāi)__________ABCDSiB6SiP

三、提升練習(xí)5、在金屬材料中添加AlCr2顆粒，可以增強(qiáng)材料的耐腐蝕性、硬度和機(jī)械性能。AlCr2具有體心四

方結(jié)構(gòu)，如圖所示。處于頂角位置的是_______原子。設(shè)Cr和Al的原子半徑分別為rCr和rAl，則

金屬原子空間占有率為_(kāi)___________（列出計(jì)算表達(dá)式）

Al

Cu3AgH8

三、提升練習(xí)7、鈦鐵基儲(chǔ)氫合金是由鈦、鐵兩種元素組成的金屬間化合物。一種鈦鐵合金的晶胞如圖1所示，晶胞邊長(zhǎng)為300pm

（a=b=c），該合金吸收的氫位于體心立方正八面體的中心，氫被4個(gè)鈦原子和2個(gè)鐵原子包圍，如圖2所示。

（1）基態(tài)鈦原子的電子排布式為_(kāi)________________

（2）鈦鐵合金的熔點(diǎn)比Ti________________

（3）若圖2所示的每個(gè)