高中化学《金属晶体》课件 新人教版选修3.ppt

第三节金属晶体第二课时 重点 金属晶体的四种堆积模型及简单计算 1 下列生活中的问题 不能用金属键知识解释的是 a 用铁制品做炊具b 用金属铝制成导线c 用铂金做首饰d 铁易生锈 d 回顾练习 回顾练习 2 下列物质中含有金属键的是 a 金属铝b 合金c naohd nh4cl ab 3 金属键的强弱与金属价电子数的多少有关 价电子数越多金属键越强 与金属阳离子的半径大小也有关 金属阳离子的半径越大 金属键越弱 据此判断下列金属熔点逐渐升高的是 a linakb namgalc libemgd linamg b 回顾练习 回顾练习 4 下列有关金属晶体叙述正确的是 a 常温下金属单质都以金属晶体形式存在b 金属离子与自由电子之间的强烈作用 在一定外力作用下 不因形变而消失c 钙的熔 沸点低于钾d 温度越高 金属的导电性越好 b 三 金属晶体的原子堆积模型 由于金属键没有方向性 每个金属原子中的电子分布基本是球对称的 所以可以把金属晶体看成是由直径相等的圆球的三维空间堆积而成的 1 理论基础 2 二维堆积 i型 ii型 行列对齐四球一空非最紧密排列 行列相错三球一空最紧密排列 密置层 非密置层 3 三维堆积 密置层 非密置层 1 简单立方堆积 4 金属晶体基本构型 非最紧密堆积 空间利用率低 52 配位数是个 只有金属 po 采取这种堆积方式 2 钾型 体心立方堆积 这种堆积晶胞是一个体心立方 每个晶胞每个晶胞含个原子 空间利用率不高 68 属于非密置层堆积 配位数为 许多金属 如na k fe等 采取这种堆积方式 1 2 3 4 5 6 7 8 金属晶体的两种最密堆积方式 镁型和铜型 3 镁型和铜型 镁型 铜型 镁型 铜型 下图是镁型紧密堆积的前视图 a 此种立方紧密堆积的前视图 a 第四层再排a 于是形成abcabc三层一个周期 得到面心立方堆积 配位数12 同层6 上下层各3 下图是铜型型紧密堆积的前视图 acbacba 镁型 立方紧密堆积 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 这种堆积晶胞空间利用率高 74 属于最密置层堆集 配位数为 许多金属 如mg zn ti等 采取这种堆积方式 平行六面体 铜型 边长 2r面对角线 4r 密置层 四 金属晶体中有关计算 1 晶胞中微粒数的计算 1 简单立方 在立方体顶点的微粒为8个晶胞共享 空间利用率 2r 3 4 r3 3 52 36 微粒数为 8 1 8 1 2 体心立方 在立方体顶点的微粒为8个晶胞共享 处于体心的金属原子全部属于该晶胞 微粒数为 8 1 8 1 2 空间利用率 体心立方堆积 配位数 8 3 平行六面体晶胞 在六方体顶点的微粒为6个晶胞共有 在体内的微粒全属于该晶胞 微粒数为 2个 4 面心立方 在立方体顶点的微粒为8个晶胞共有 在面心的为2个晶胞共有 微粒数为 8 1 8 6 1 2 4 空间利用率 2 1 414r 3 4 4 r3 3 74 05 2 配位数 每个小球周围距离最近的小球数 简单立方堆积 体心立方堆积 六方紧密堆积 面心立方紧密堆积 6 8 12 12 面心立方最密堆积 堆积方式及性质小结 简单立方堆积 体心立方密堆积 六方最密堆积 面心立方 六方 体心立方 简单立方 74 74 68 52 12 12 8 6 cu ag au mg zn ti na k fe po 例 已知金属铜为面心立方晶体 如图所示 铜的相对原子质量为63 54 密度为8 936g cm3 试求 1 图中正方形边长a 2 铜的金属半径r a a r r o r r 提示 数出面心立方中的铜的个数 在金属晶体中最常见的三种堆积方式有 1 配位数为8的堆积 2 配位数为的是立方面心堆积 3 配位数为的堆积 其中以abab方式堆积的和以abcabc方式堆积的空间利用率相等 就的堆积层来看 二者的区别是在第层 能力训练 立方体心 12 12 六方密堆积 立方面心堆积 六方密堆积 三 1 石墨为什么很软 混合型晶体 石墨 2 石墨的熔沸点为什么很高 石墨为层状结构 各层之间是范德华力结合 容易滑动 所以石墨很软 石墨各层均为平面网状结构 碳原子之间存在很强的共价键 故熔沸点很高 所以 石墨称为混合型晶体 石墨晶体结构模型 石墨晶体结构俯视图 8 右图是石墨的晶体示意图 试思考回答下列问题 1 石墨晶体是正六边形的层状结构 在同一层中 每个碳原子形成几个共价键 键角是多大 2 同一层中 平均拥有的碳原子数与共价键的数目比是多少 3 石墨是一种质软的物质 可作润滑剂 但它的熔点比金刚石还高 试从结构上解释 用它与粘土混合制铅笔芯 可作电极 熔点比金刚石高 4 已知25 101kpa下 石墨 金刚石燃烧的热化学方程式分别为 c 石墨 o2 g co2 g h 393 51kj mol 1c 金刚石 o2 g c