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 省賽一等獎(jiǎng)

第三節(jié)金屬晶體第一頁，共二十五頁。第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)§3~3

金屬晶體（第2課時(shí)金屬晶體的原子堆積模型）徽州一中程來生2017年4月第二頁，共二十五頁。1．了解金屬晶體的幾種基本堆積模型；2．比較金屬晶體與分子晶體、原子晶體在晶體結(jié)構(gòu)上的區(qū)別和性質(zhì)上的差異；3．訓(xùn)練學(xué)生的動手能力和空間想象能力；4．培養(yǎng)學(xué)生的合作意識。學(xué)習(xí)目標(biāo)第三頁，共二十五頁。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)的晶體分子間以分子間作用力相結(jié)合而成的晶體通過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陽離子和自由電子很高很低差別較大很大很小差別較大無（硅為半導(dǎo)體）無導(dǎo)體1.三種晶體類型與性質(zhì)的比較知識回顧第四頁，共二十五頁。2.金屬晶體的四種堆積模型對比堆積模型晶胞類型采納這種堆積的典型代表物空間利用率配位數(shù)晶胞簡單立方堆積體心立方密堆積六方最密堆積面心立方最密堆積簡單立方體心立方Po52%6Na、K、Fe68%8六方Mg、Zn、Ti74%12面心立方Cu、Ag、Au74%12第五頁，共二十五頁。3.幾個(gè)概念緊密堆積：配位數(shù)：空間利用率：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。在晶體中與每個(gè)微粒緊密相鄰的微粒個(gè)數(shù)。晶體的空間被微粒占滿的體積百分?jǐn)?shù)，用它來表示緊密堆積的程度。第六頁，共二十五頁。每位同學(xué)都準(zhǔn)備了20個(gè)半徑相等鋼性小球（如乒乓球或玩具小球）和透明膠帶或雙面膠將小球分成4組，每組排成一條直線，并用透明膠帶或雙面膠連接起來自主探究第七頁，共二十五頁。將這4組小球在平面（二維）上排成4排，使球面緊密接觸，請問有幾種排列方式？非密置層配位數(shù)=4密置層配位數(shù)=6第八頁，共二十五頁。交流討論金屬晶體可以看成金屬原子在三維空間中堆積而成.那么,非密置層在三維空間里堆積有幾種方式？相鄰非密置層原子的原子核在同一直線上的堆積——簡單立方堆積晶胞非密置層的另一種堆積是將上層金屬原子填入下層的金屬原子形成的凹穴中——體心立方堆積晶胞第九頁，共二十五頁。簡單立方堆積每個(gè)晶胞中含有多少個(gè)原子？配位數(shù)是多少？請計(jì)算出簡單立方晶胞中金屬原子的空間利用率。每個(gè)晶胞含原子數(shù)：配位數(shù)：空間利用率：6152%1、簡單立方堆積（Po）探究學(xué)習(xí)

第十頁，共二十五頁。設(shè)原子半徑為r、晶胞邊長為a，根據(jù)勾股定理得：每個(gè)晶胞含原子數(shù)：配位數(shù)：空間利用率：2、體心立方堆積-----鉀型（IA，VB，VIB）868%2體心立方堆積每個(gè)晶胞中含有多少個(gè)原子？配位數(shù)是多少？請計(jì)算出體心立方晶胞中金屬原子的空間利用率。

第十一頁，共二十五頁。合作探究3、鎂型——六方密堆積（BeMgⅢBⅣBⅦB）ABAB密置層的堆積方式有哪些？每個(gè)晶胞含原子數(shù)：配位數(shù)：空間利用率：212六方密堆積每個(gè)晶胞中含有多少個(gè)原子？配位數(shù)是多少？請計(jì)算出六方密堆積晶胞中金屬原子的空間利用率。晶胞第十二頁，共二十五頁。六方密堆積晶胞的空間利用率：

第十三頁，共二十五頁。4、銅型——面心立方堆積（ⅠBPbPdPt）ABCA密置層的堆積方式有哪些？每個(gè)晶胞含原子數(shù)：配位數(shù)：空間利用率：412面心立方堆積每個(gè)晶胞中含有多少個(gè)原子？配位數(shù)是多少？請計(jì)算出面心立方堆積晶胞中金屬原子的空間利用率。合作探究第十四頁，共二十五頁。解：晶胞邊長為a，原子半徑為r。面心立方晶胞的空間利用率.

由勾股定理：a2+a2=(4r)2

a=2.83r

第十五頁，共二十五頁。

D鞏固訓(xùn)練B第十六頁，共二十五頁。3.幾種晶體的晶胞如圖所示：所示晶胞從左到右分別表示的物質(zhì)正確的排序是(

)A．碘、鋅、鈉、金剛石 B．金剛石、鋅、碘、鈉C．鈉、鋅、碘、金剛石 D．鋅、鈉、碘、金剛石C4.金屬晶體中金屬原子有三種常見的堆積方式，六方最密堆積、面心立方堆積和體心立方堆積，如圖a、b、c分別代表這三種晶胞的結(jié)構(gòu)，其晶胞內(nèi)金屬原子個(gè)數(shù)比為(

)A．3:2:1B．11:8:4C．9:8:4 D．21:4:9A第十七頁，共二十五頁。5.鎂系合金是最早問世的合金之一，經(jīng)X-射線衍射實(shí)驗(yàn)分析得鎂銅合金為面心立方結(jié)構(gòu)，鎂鎳合金為六方最密堆積。鎂系合金的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格較低，缺點(diǎn)是要加熱到250℃以上時(shí)才釋放出氫氣。下列有關(guān)說法不正確的是(

)A．金屬銅的晶胞結(jié)構(gòu)為圖1B．已知鈦和鎂的堆積方式相同，均為六方最密堆積，則其堆積方式為圖2C．鎂銅合金晶體的原子空間利用率為74%D．鎂鎳合金晶體的配位數(shù)為12A

B第十八頁，共二十五頁。課堂總結(jié)金屬晶體原子的堆積模型簡單立方堆積體心立方密堆積六方最密堆積面心立方最密堆積每個(gè)晶胞含原子數(shù)配位數(shù)空間利用率第十九頁，共二十五頁。課后作業(yè)1.完成課后鞏固習(xí)題2.根據(jù)微課預(yù)習(xí)離子晶體第二十頁，共二十五頁。謝謝蒞臨指導(dǎo)！第二十一頁，共二十五頁。1.鑭系合金是稀土系儲氫合金的典型代表，由荷蘭菲利浦實(shí)驗(yàn)室首先研制出來。它的最大優(yōu)點(diǎn)是容易活化，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。它的化學(xué)式為________。LaNi52.如圖所示為金屬原子的四種基本堆積模型，請回答以下問題：⑴在如圖的原子堆積方式中，空間利用率最低的是________(在圖中選擇，填字母)，由非密置層互相錯(cuò)位堆積而成的是________。⑵金屬銅的晶胞模型是________，每個(gè)晶胞含有______個(gè)Cu原子，每個(gè)Cu原子周圍有________個(gè)緊鄰的Cu原子。ABC412課后鞏固第二十二頁，共二十五頁。3.金晶體是面心立方體，立方體的每個(gè)面上5個(gè)金原子緊密堆砌(如圖，其余各面省略)，金原子半徑為Acm，求：⑴金晶體中最小的一個(gè)立方體含有________個(gè)金原子。⑵金的密度為

g·cm－3。(用帶A計(jì)算式表示)⑶金原子空間占有率為________。(Au的相對原子質(zhì)量為197，用帶A計(jì)算式表示)4

74%第二十三頁，共二十五頁。⑴FexO中x值（精確到0.01）為

；⑵晶體中的Fen+分別為Fe2+

、Fe3+

，在Fe2+和Fe3+總數(shù)中，F(xiàn)e2+所占分?jǐn)?shù)（用小數(shù)表示，精確至0.001）為

；⑶此晶體的化學(xué)式為

；⑷與某個(gè)Fe2+（或Fe3+）距離最近且等距離的O2-圍成的空間幾何形狀是為

；⑸在晶體中，鐵元素的離子間的最短距離為為

cm4.晶體具有規(guī)則的幾何外形，晶體中最基本的重復(fù)單位稱為是晶胞。NaCl晶體結(jié)構(gòu)如圖所