人教版高中化學(xué)選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 金屬晶體-“黃岡杯”一等獎(jiǎng)

第三節(jié)金屬晶體第一頁(yè)，共二十九頁(yè)。知識(shí)回顧1、金屬晶體組成粒子：金屬陽(yáng)離子和自由電子2、微粒間作用力：金屬鍵3、金屬晶體的物理性質(zhì)：大部分金屬熔沸點(diǎn)較高，硬度較大，難溶于水，具有良好的導(dǎo)電性，導(dǎo)熱性和延展性。第二頁(yè)，共二十九頁(yè)。思考：為什么原子晶體沒(méi)有延展性呢？第三頁(yè)，共二十九頁(yè)。活動(dòng)一：

二維平面金屬原子緊密排列的方式1、把4組乒乓球（3個(gè)排成一條直線）2、將乒乓球放置在平面上，排成4排，使球面緊密接觸，有哪些排列方式？第四頁(yè)，共二十九頁(yè)。配位數(shù)為4配位數(shù)為61122334456平面上金屬原子緊密排列的兩種方式配位數(shù)：在晶體中與每個(gè)微粒緊密相鄰的微粒個(gè)數(shù)非密置層放置密置層放置哪種排列方式圓球周圍剩余空隙最??？第五頁(yè)，共二十九頁(yè)?；顒?dòng)2：

三維空間非密置層的金屬原子的堆積方式（1）第二層小球的球心對(duì)著第一層小球的球心

（2）第二層小球的球心對(duì)著第一層小球的空穴

第六頁(yè)，共二十九頁(yè)。簡(jiǎn)單立方晶胞（1）簡(jiǎn)單立方堆積第七頁(yè)，共二十九頁(yè)。1234123456（同層4，上下層各1）（1）簡(jiǎn)單立方堆積（Po）81×8=1特點(diǎn)：

①晶胞是一個(gè)立方體，每個(gè)晶胞含

個(gè)原子②配位數(shù)是

③③這種堆積空間利用率很低–—

52%。只有金屬釙（Po）采取這種堆積方式。16第八頁(yè)，共二十九頁(yè)。體心立方晶胞(2)體心立方堆積第九頁(yè)，共二十九頁(yè)。12345678(2)體心立方堆積——鉀型（上下層各4）Na、K、Fe、Mo、W等采取這種堆積方式81×8=2+1特點(diǎn)：①晶胞是一個(gè)含

個(gè)原子的立方體，②配位數(shù)為。③空間利用率68%。8

2第十頁(yè)，共二十九頁(yè)。小結(jié)：三維空間非密置層堆積方式

簡(jiǎn)單立方體心立方第十一頁(yè)，共二十九頁(yè)?；顒?dòng)3：

三維空間里密置層的金屬原子的堆積方式

將密置層的小球在一個(gè)平面上黏合在一起，再一層一層地堆積起來(lái)（至少堆4層），使相鄰層上的小球緊密接觸，有哪些堆積方式？注意：堆積方式的周期性、穩(wěn)定性AABB第十二頁(yè)，共二十九頁(yè)。三維空間里密置層的金屬原子的堆積方式（1）ABAB…堆積方式（2）ABCABC…堆積方式第十三頁(yè)，共二十九頁(yè)。123456123456AB第二層小球的球心對(duì)準(zhǔn)第一層的1、3、5

位（▽）或?qū)?zhǔn)2、4、6

位（△）。關(guān)鍵是第三層，對(duì)第一、二層來(lái)說(shuō)，第三層可以有兩種最緊密的堆積方式。俯視圖第十四頁(yè)，共二十九頁(yè)。前視圖ABABA（1）ABAB…堆積方式第三層小球?qū)?zhǔn)第一層的小球。每?jī)蓪有纬梢粋€(gè)周期地緊密堆積。123456第十五頁(yè)，共二十九頁(yè)。（2）ABCABC…堆積方式第三層小球?qū)?zhǔn)第一層小球空穴的2、4、6位。第四層同第一層。每三層形成一個(gè)周期地緊密堆積。123456123456ABABCA123456前視圖C第十六頁(yè)，共二十九頁(yè)。俯視圖：ABAB…堆積方式ABCABC…堆積方式第十七頁(yè)，共二十九頁(yè)。（1）ABAB…堆積方式——六方最密堆積（鎂型）61×12=6+3+21×2第十八頁(yè)，共二十九頁(yè)。六方最密堆積晶胞平均占有的原子數(shù)目:24×+4×+1=211261第十九頁(yè)，共二十九頁(yè)。123456789101112123456（同層6，上下層各3)（1）六方最密堆積（Mg、Zn、Ti）特點(diǎn)：①堆積方式ABABAB……。②配位數(shù)為12。③空間利用率74%。

④六方最密堆積晶胞平均占有2個(gè)原子。第二十頁(yè)，共二十九頁(yè)。（2）ABCABC…堆積方式——面心立方最密堆積（銅型）ABC面心立方最密堆積晶胞平均占有的原子數(shù)目：81×8=4+21×6第二十一頁(yè)，共二十九頁(yè)。面心立方最密堆積的截取第二十二頁(yè)，共二十九頁(yè)。123456789101112（同層6，上下層各3）123456（2）面心立方最密堆積（銅、銀、金、鋁）

特點(diǎn)：①堆積方式ABCABCABC……。

②配位數(shù)為12。③空間利用率74%。④面心立方最密堆積晶胞平均占有4個(gè)原子。第二十三頁(yè)，共二十九頁(yè)。小結(jié)1：金屬晶體中原子的堆積方式非密置層

簡(jiǎn)單立方堆積

體心立方堆積

密置層六方最密堆積面心立方最密堆積三種最常見(jiàn)堆積方式

第二十四頁(yè)，共二十九頁(yè)。堆積方式晶胞類型晶胞含原子數(shù)空間利用率配位數(shù)實(shí)例面心立方最密堆積小結(jié)2：金屬晶體堆積方式及性質(zhì)簡(jiǎn)單立方體心立方六方最密堆積74%74%68%52％121286Cu、Ag、AuMg、Zn、TiNa、K、FePo1224第二十五頁(yè)，共二十九頁(yè)。三種晶體類型與性質(zhì)的比較晶體類型原子晶體分子晶體金屬晶體概念相鄰原子之間以共價(jià)鍵相結(jié)合而成具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體分子間以范德華力相結(jié)合而成的晶體通過(guò)金屬鍵形成的晶體作用力構(gòu)成微粒物理性質(zhì)熔沸點(diǎn)硬度導(dǎo)電性實(shí)例金剛石、二氧化硅、晶體硅、碳化硅

Ar、S等Au、Fe、Cu、鋼鐵等共價(jià)鍵分子間作用力金屬鍵原子分子金屬離子+電子很高很低差別較大很大很小差別較大無(wú)（硅為半導(dǎo)體）無(wú)導(dǎo)體第二十六頁(yè)，共二十九頁(yè)?；A(chǔ)練習(xí)：1、下列金屬的密堆積對(duì)應(yīng)晶胞正確的是（）ANa、體心立方BK、簡(jiǎn)單立方CCu、面心立方DPo、面心立方AC第二十七頁(yè)，共二十九頁(yè)。2、在金屬晶體中最常見(jiàn)的三種堆積方式有：（1）配位數(shù)為8的是

堆積，（2）配位數(shù)為

的面心立方最密堆積，(3)配位數(shù)為12的堆積方式中其中以ABAB方式堆積