资二中选修3三章三节课件

1、第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质第三节第三节 金属晶体金属晶体学习目标学习目标1、掌握金属键和电子气理论、掌握金属键和电子气理论2、能用电子气理论和金属晶体的有关知识解、能用电子气理论和金属晶体的有关知识解释金属的性质释金属的性质3、了解金属晶体内原子的几种常见排列方式、了解金属晶体内原子的几种常见排列方式重难点重难点1、能用电子气理论和金属晶体的有关知识解、能用电子气理论和金属晶体的有关知识解释金属的性质释金属的性质2、了解金属晶体内原子的几种常见排列方式、了解金属晶体内原子的几种常见排列方式金属样品金属样品见到金属，知道它是我们生活中不可缺少的物质，我见到金属，知道它是我们生活中

2、不可缺少的物质，我们在必修教材中也学习过金属，知道一些金属的性质们在必修教材中也学习过金属，知道一些金属的性质等。下面简单回顾一下金属的一些常识。等。下面简单回顾一下金属的一些常识。金属概论金属概论 1、金属分类、金属分类 AuAgZnCu)cm(g5 . 4AlMgNaCaK)cm(g5 . 433、，如：重金属：、，如：轻金属：按密度分外的其它金属、有色金属：除及其合金、黑色金属：按冶金分MnCrFeMnCrFeHfZrMgNaFeAl、稀有金属：、常见金属：按含量分贵金属、贵金属、 稀土金属稀土金属【知识回顾】【知识回顾】2、金属物理通性：、金属物理通性： （1）大多数金属呈银白色，有金

3、属光泽；大多数金属呈银白色，有金属光泽； 金属金属中除汞常温为中除汞常温为液态外，其余均为固态；液态外，其余均为固态；（2）密度、硬度、熔点差别大；）密度、硬度、熔点差别大；（3）导电性、导热性一般较强；）导电性、导热性一般较强；（4）延展性。）延展性。我们学习了些什么晶体？下列物质各属于什么晶体？我们学习了些什么晶体？下列物质各属于什么晶体？水、晶体硅、干冰、金刚石、冰醋酸、金刚砂、氨的水、晶体硅、干冰、金刚石、冰醋酸、金刚砂、氨的固体、二氧化硅、铁、铝等固体、二氧化硅、铁、铝等 。后两种不属于原子晶体，也不属于分子晶体。它属于后两种不属于原子晶体，也不属于分子晶体。它属于我们本节要学习的金

4、属晶体。要了解金属晶体，我们我们本节要学习的金属晶体。要了解金属晶体，我们还得先弄清金属键的相关知识。那什么叫金属键？还得先弄清金属键的相关知识。那什么叫金属键？ 第三节第三节 金属晶体金属晶体一、金属键：一）金属键一、金属键：一）金属键描述描述金属键本质金属键本质的最简单理论是的最简单理论是“电子气理论电子气理论”。该理论把金。该理论把金属键描述为金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块金属晶体属键描述为金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块金属晶体的的“电子气电子气”，这些电子不是专属于某几个特定的金属离子，这些电子不是专属于某几个特定的金属离子，而是均匀分布于整块金属晶体中，被所有原子所共用，

5、从而把而是均匀分布于整块金属晶体中，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起，金属原子则所有的金属原子维系在一起，金属原子则“浸泡浸泡”在在“电子气电子气”的的“海洋海洋”中。由此可见金属晶体跟原子晶体一样，是一种中。由此可见金属晶体跟原子晶体一样，是一种“巨型分子巨型分子”。由此我们可分析出金属键是金属阳离子与脱落。由此我们可分析出金属键是金属阳离子与脱落下来的电子组成，脱落下来的电子可自由移动，又叫自由电子，下来的电子组成，脱落下来的电子可自由移动，又叫自由电子，金属阳离子（整体）与自由电子（整体）间存在相互的静电作金属阳离子（整体）与自由电子（整体）间存在相互的静电作用。用。“电

6、子气理论电子气理论” 金属原子脱落下来的价电子形成金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的遍布整块晶体的“电子气电子气”被所有原子所共用，从而被所有原子所共用，从而把所有金属原子维系在一起。把所有金属原子维系在一起。注意注意：金属键结合成的金属是：金属键结合成的金属是“巨分子巨分子”。类似原子晶。类似原子晶体体 1、金属键定义：、金属键定义：2、金属键本质：、金属键本质：3、成键微粒：、成键微粒：4、微粒间作用：、微粒间作用：5、特征：、特征： 金属阳离子和自由电子的较强的相互作用叫做金属键金属阳离子和自由电子的较强的相互作用叫做金属键 金属键存在于金属单质和合金中。金属键存在于金属单质和合

7、金中。电子气理论电子气理论 金属阳离子和自由电子金属阳离子和自由电子 金属阳离子和自由电子间的静电作用金属阳离子和自由电子间的静电作用 讲金属键可看成是由许多原子共用许多电子的一种特殊形讲金属键可看成是由许多原子共用许多电子的一种特殊形式的共价键，这种键既没有方向性也没有饱和性（如物理上正、式的共价键，这种键既没有方向性也没有饱和性（如物理上正、负电荷的吸引无方向性和饱和性一样），这是金属键的特征。负电荷的吸引无方向性和饱和性一样），这是金属键的特征。金属键的特征是成键电子可以在金属中自由流动，使得金属呈金属键的特征是成键电子可以在金属中自由流动，使得金属呈现出特有的属性，在金属单质的晶体中，

8、原子之间以金属键相现出特有的属性，在金属单质的晶体中，原子之间以金属键相互结合。金属键是一种遍布整个晶体的离域化学键。互结合。金属键是一种遍布整个晶体的离域化学键。无饱和性和方向性（共价键、氢键有方向性和饱和性，无饱和性和方向性（共价键、氢键有方向性和饱和性，但但H2中共价键无方向性，离子键也无）中共价键无方向性，离子键也无） 讲讲离子键、共价键等都有影响强弱的因素，金属离子键、共价键等都有影响强弱的因素，金属键一样有，那什么因素影响呢？根据金属键的组成和键一样有，那什么因素影响呢？根据金属键的组成和相关物理知识可推知。相关物理知识可推知。6、影响因素、影响因素：金属阳离子的半径大小和电荷高低

9、：金属阳离子的半径大小和电荷高低（电荷高低也可理解为自由电子的数目多少）（离子（电荷高低也可理解为自由电子的数目多少）（离子半径越小，电荷越高，自由电子数越多，则金属键越半径越小，电荷越高，自由电子数越多，则金属键越强）强） （半径越小，电荷越高，自由电子越多，金属（半径越小，电荷越高，自由电子越多，金属键越强）键越强） 强调强调金属晶体是以金属键为基本作用力的晶体，金属晶体是以金属键为基本作用力的晶体，可看着是由金属键结合成的金属是大分子。那什么可看着是由金属键结合成的金属是大分子。那什么是金属晶体呢？是金属晶体呢？二）金属晶体二）金属晶体1、 定义：定义：2、构成微粒：、构成微粒：3、微粒

10、间的相互作用：、微粒间的相互作用：4金属晶体熔化时，破坏的作用力：金属晶体熔化时，破坏的作用力：5、金属晶体的判断：、金属晶体的判断：金属离子与自由电子间通过金属键作用所形成的单质金属离子与自由电子间通过金属键作用所形成的单质晶体，叫金属晶体。晶体，叫金属晶体。 金属阳离子和自由电子（或电子气将原子维系在一起，金属阳离子和自由电子（或电子气将原子维系在一起，也可认为由金属原子组成。金属晶体中不存在单个分子）也可认为由金属原子组成。金属晶体中不存在单个分子） 金属键金属键 注意注意：含金属阳离子的晶体中不一定含阴离子，含阴离子含金属阳离子的晶体中不一定含阴离子，含阴离子的晶体一定含阳离子，含阳离

11、子的键不一定含有离子键的晶体一定含阳离子，含阳离子的键不一定含有离子键金属键金属键 金属单质或合金（金属单质或合金（Ge、Sn(灰锡灰锡)例外，它为原子晶体）例外，它为原子晶体） 我们非常熟悉金属的用途和使用形态（片、线、颗粒等，直、我们非常熟悉金属的用途和使用形态（片、线、颗粒等，直、弯、任意形状等），由此可说明金属应有一定共性，即金属的弯、任意形状等），由此可说明金属应有一定共性，即金属的通性，前面我们回顾金属的通性。那为什么金属会有通性？通性，前面我们回顾金属的通性。那为什么金属会有通性？ 在金属晶体中，充满着带负电的在金属晶体中，充满着带负电的“电子气电子气”（自由电子），这些电子气的

12、运动是没有一定（自由电子），这些电子气的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下，自由电子定方向的，但在外加电场的条件下，自由电子定向运动形成电流，所以金属容易导电。不同的向运动形成电流，所以金属容易导电。不同的金属导电能力不同，导电性最强的三中金属是：金属导电能力不同，导电性最强的三中金属是：Ag、Cu、Al金属导电性的解释金属导电性的解释6.金属通性的解释金属通性的解释：（电子气理论对金属的物理性质的解释）：（电子气理论对金属的物理性质的解释） 外电场作用下电子气（自由电子）的定向移动。外电场作用下电子气（自由电子）的定向移动。 晶体类型晶体类型电解质电解质金属晶体金属晶体 导电时的状态

13、导电时的状态导电粒子导电粒子导电时发生的变化导电时发生的变化导电能力随温度的导电能力随温度的变化变化水溶液或水溶液或熔融状态下熔融状态下思考：思考：电解质在熔化状态或溶于水能导电，这与电解质在熔化状态或溶于水能导电，这与金属导电的本质是否相同？金属导电的本质是否相同？注意注意：随温度升高，金属导电性减弱（电阻增大随温度升高，金属导电性减弱（电阻增大理由是升温，金属阳离子振动加剧，对电子气定向移理由是升温，金属阳离子振动加剧，对电子气定向移动的阻力增大），电解质溶液的导电性增强。动的阻力增大），电解质溶液的导电性增强。 “ “电子气电子气”（自由电子）在运动时经常与金（自由电子）在运动时经常与金

14、属离子碰撞，引起两者能量的交换。当金属某部属离子碰撞，引起两者能量的交换。当金属某部分受热时，那个区域里的分受热时，那个区域里的“电子气电子气”（自由电子）（自由电子）能量增加，运动速度加快，通过碰撞，把能量传能量增加，运动速度加快，通过碰撞，把能量传给金属离子。给金属离子。“电子气电子气”（自由电子）在热的作（自由电子）在热的作用下与金属原子频繁碰撞从而把能量从温度高的用下与金属原子频繁碰撞从而把能量从温度高的部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。同的温度。电子气（自由电子）在热的作用下与金属阳离子碰撞，电子气（自由电子）在热的作用下与

15、金属阳离子碰撞，从而把能量从温度高的部分传到温度低的部分从而把能量从温度高的部分传到温度低的部分 注意注意：热导率随温度升高而降低，理由类前。：热导率随温度升高而降低，理由类前。 当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，弥漫在金属原子间的电子气可以动，但不会改变原来的排列方式，弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用，所以在各原子层之间发生起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用，所以在各原子层之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力作用下，相对滑动以后，仍可保持这种

16、相互作用，因而即使在外力作用下，发生形变金属键不易断裂。因此，金属都有良好的延展性。发生形变金属键不易断裂。因此，金属都有良好的延展性。金属延展性的解释金属延展性的解释自由电子自由电子+金属离子金属离子金属原子金属原子错位错位+ + + + + + +金属键无方向性，金属原子在外力作用下相对滑动，但金属键无方向性，金属原子在外力作用下相对滑动，但不破坏金属键。不破坏金属键。 注意：注意：合金比纯金属延展性要差，但硬度增大（加其它原子后合金比纯金属延展性要差，但硬度增大（加其它原子后相当于滚珠间加细小坚硬的砂粒，使相对滑动变困难）；相当于滚珠间加细小坚硬的砂粒，使相对滑动变困难）；合金合金的特点

17、，熔沸点低于成分金属（加其它原子后使电子气与金属阳的特点，熔沸点低于成分金属（加其它原子后使电子气与金属阳离子间作用减弱）；但硬度高于成分金属离子间作用减弱）；但硬度高于成分金属。 (4) 金属光泽和颜色金属光泽和颜色1、由于自由电子可吸收所有频率的光，然后很快释放出、由于自由电子可吸收所有频率的光，然后很快释放出各种频率的光，因此绝大多数金属具有银白色或钢灰色各种频率的光，因此绝大多数金属具有银白色或钢灰色光泽。而某些金属（如铜、金、铯、铅等）由于较易吸光泽。而某些金属（如铜、金、铯、铅等）由于较易吸收某些频率的光而呈现较为特殊的颜色。收某些频率的光而呈现较为特殊的颜色。2、当金属成粉末状时

18、，金属晶体的晶面取向杂乱、晶格、当金属成粉末状时，金属晶体的晶面取向杂乱、晶格排列不规则，吸收可见光后辐射不出去，所以成黑色。排列不规则，吸收可见光后辐射不出去，所以成黑色。自由电子吸收所有频率的光后再放出，绝大多数金属自由电子吸收所有频率的光后再放出，绝大多数金属呈银白色，呈银白色，某些金属（如铜、金、铯、铅等）由于较某些金属（如铜、金、铯、铅等）由于较易吸收某些频率的光而呈现较为特殊的颜色易吸收某些频率的光而呈现较为特殊的颜色（粉末吸（粉末吸后辐射不出，呈黑或灰色）后辐射不出，呈黑或灰色） 注意注意：铜粉、金粉、铝粉仍保持原有颜色。：铜粉、金粉、铝粉仍保持原有颜色。 讲讲金属晶体在熔、沸点

19、和硬度方面有较大的差别。金属晶体在熔、沸点和硬度方面有较大的差别。如如Hg在常温下为液态；钠的熔点低（在常温下为液态；钠的熔点低（97.81）、硬）、硬度小；而钨是熔点最高（度小；而钨是熔点最高（3380）、硬度最大。这都）、硬度最大。这都是由于金属晶体密堆积方式、金属键强弱造成的。是由于金属晶体密堆积方式、金属键强弱造成的。7、金属晶体物理性质及变化规律（熔沸点和硬度）：、金属晶体物理性质及变化规律（熔沸点和硬度）：1）金属晶体熔、沸点和硬度变化较大）金属晶体熔、沸点和硬度变化较大（差别大）。（差别大）。（如铷、铯等低于很多分子晶体，（如铷、铯等低于很多分子晶体，W则高于很多原子则高于很多原

20、子晶体）晶体）2）物理性由金属键强弱决定）物理性由金属键强弱决定：金属阳离子半径越小，：金属阳离子半径越小，电荷越高，金属键越强，则熔沸点越高，硬度越大电荷越高，金属键越强，则熔沸点越高，硬度越大（同时金属性越弱）。（同时金属性越弱）。 解释同周期、同主族金属元素熔沸点变化规律。如氮解释同周期、同主族金属元素熔沸点变化规律。如氮族单质熔沸点先升后降，族单质熔沸点先升后降，思路思路是先判断晶体类型，再是先判断晶体类型，再看作用力强弱。看作用力强弱。 资料资料 金属之最金属之最熔点最低的金属是熔点最低的金属是- 汞汞 -38.87熔点最高的金属是熔点最高的金属是- 钨钨 3410密度最小的金属是密

21、度最小的金属是- 锂锂 0.53g/cm3密度最大的金属是密度最大的金属是- 锇锇 22.57g/cm3硬度最小的金属是硬度最小的金属是- 铯铯 0.2硬度最大的金属是硬度最大的金属是- 铬铬 9.0最活泼的金属是最活泼的金属是-铯铯最稳定的金属是最稳定的金属是-金金延性最好的金属是延性最好的金属是-铂铂 铂丝直径：铂丝直径： mm展性最好的金属是展性最好的金属是- 金金 金箔厚：金箔厚： mm500011000013）金属晶体固态或熔融状态均能导电，）金属晶体固态或熔融状态均能导电，分子晶体固态分子晶体固态和熔融态均不导电，离子晶体固态不导电，熔融态导电。和熔融态均不导电，离子晶体固态不导电

22、，熔融态导电。 知识回顾：三种晶体类型与性质的比较知识回顾：三种晶体类型与性质的比较晶体类型晶体类型原子晶体原子晶体分子晶体分子晶体金属晶体金属晶体概念概念作用力作用力构成微粒构成微粒物物理理性性质质熔沸点熔沸点硬度硬度导电性导电性实例实例共价键共价键范德华力范德华力金属键金属键原子原子分子分子金属阳离子金属阳离子和自由电子和自由电子很高很高很低很低差别较大差别较大很大很大很小很小差别较大差别较大无（硅为半导体）无（硅为半导体）无无导体导体相邻原子之间以共价相邻原子之间以共价键相结合而成具有空键相结合而成具有空间网状结构的晶体间网状结构的晶体分子间以范德分子间以范德华力相结合而华力相结合而成的

23、晶体成的晶体通过金属键通过金属键形成的晶体形成的晶体金刚石、二氧化硅、晶体金刚石、二氧化硅、晶体硅、碳化硅硅、碳化硅 Ar、S等等Au、Fe、Cu、钢铁等钢铁等1 1、金属晶体的形成是因为晶体中存在（、金属晶体的形成是因为晶体中存在（ ）A.A.金属离子间的相互作用金属离子间的相互作用B B金属原子间的相互作用金属原子间的相互作用 C.C.金属离子与自由电子间的相互作用金属离子与自由电子间的相互作用 D.D.金属原子与自由电子间的相互作用金属原子与自由电子间的相互作用2 2、金属能导电的原因是（、金属能导电的原因是（ ）A.A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的金属晶体中金属阳离子与自由电子间

24、的 相互作用较弱相互作用较弱 B B金属晶体中的自由电子在外加电场作用下金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动可发生定向移动 C C金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动下可发生定向移动 D D金属晶体在外加电场作用下可失去电子金属晶体在外加电场作用下可失去电子 练习练习CB3 3、下列叙述正确的是（、下列叙述正确的是（ ）A.A.任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子B B原子晶体中只含有共价键原子晶体中只含有共价键 C.C.离子晶体中只含有离子键，不含有共价键离子晶体中只含有离子键，不含

25、有共价键 D D分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其他化学键他化学键B过渡过渡金属金属(除汞外除汞外)在常温下一般都是晶体。在金属在常温下一般都是晶体。在金属中，金属原子容易失去外层电子变成金属离子。金属中，金属原子容易失去外层电子变成金属离子。金属原子释出电子后形成的金属离子按一定规律堆积，释原子释出电子后形成的金属离子按一定规律堆积，释出的电子在整个晶体里自由运动，称为自由电子。金出的电子在整个晶体里自由运动，称为自由电子。金属离子与自由电子之间存在着较强的相互作用，使许属离子与自由电子之间存在着较强的相互作用，使许许多多金属离子结合在一起形成金属晶

26、体。原子象直许多多金属离子结合在一起形成金属晶体。原子象直径相等的钢球一样在三维空间堆积着，咱们接着研究径相等的钢球一样在三维空间堆积着，咱们接着研究金属原子的堆积模型。金属原子的堆积模型。 二、金属晶体的原子堆积模型二、金属晶体的原子堆积模型 为了更好了解金属晶体的原子堆积模型，我们必须明为了更好了解金属晶体的原子堆积模型，我们必须明确几个概念确几个概念几个概念几个概念 2、配位数、配位数：在晶体中与每个微粒紧密相邻且距：在晶体中与每个微粒紧密相邻且距离相等的微粒个数（也可以是化合物，如甲烷，离相等的微粒个数（也可以是化合物，如甲烷，C的配位数是的配位数是4）3、空间利用率、空间利用率：晶体

27、的空间被微粒占满的体：晶体的空间被微粒占满的体积百分数，用它来表示紧密堆积的程度积百分数，用它来表示紧密堆积的程度1、最密堆积、最密堆积：微粒之间的作用力使微粒间尽可：微粒之间的作用力使微粒间尽可能的相互接近，使它们占有最小的空间的堆积能的相互接近，使它们占有最小的空间的堆积 在这几个概念的基础上，我们来看金属晶体中原子的在这几个概念的基础上，我们来看金属晶体中原子的堆积方式，学习中我们从二维到三维。堆积方式，学习中我们从二维到三维。【实验探究】将若干个小球放置在平面内紧密接触，看有几种排列方式？一）一）二维二维堆积堆积【思考1】哪种方式更紧密？非密置层密置层【思考2】二者中，原子的配位数分别

28、是多少？配位数：4配位数：61、非密置层、非密置层：行列对齐四球一空，非最紧密排列。：行列对齐四球一空，非最紧密排列。配位数为配位数为4。 2、密置层：、密置层：行列相错三球一空，最紧密排列。配位数行列相错三球一空，最紧密排列。配位数为为6。 二）二）三维三维堆积堆积 先看教材先看教材P74图图323 （或见教材（或见教材P76） 非密置层堆积：非密置层堆积：(1)(1)简单立方堆积简单立方堆积【思考】该堆积方式中金属原子的配位数是多少？ 空间利用率呢？配位数：配位数：6简单立方堆积的空间利用率计算简单立方堆积的空间利用率计算简单立方堆积的晶胞特点简单立方堆积的晶胞特点1、晶胞中含有、晶胞中含

29、有1个原子（为什么？）个原子（为什么？）2、棱上的、棱上的2个原子紧密个原子紧密相连相连简单立方堆积空间利用率的计算简单立方堆积空间利用率的计算设球的半径为设球的半径为r，则，则晶胞的边长为晶胞的边长为2r2r1个晶胞中平均含有个晶胞中平均含有1个原子个原子V球球=334r%100晶胞球VVV晶胞晶胞=（2r）3=8r3空间利用率空间利用率=%10083433rr=52%非密置层堆积：非密置层堆积：1、简单立方堆积、简单立方堆积：晶胞晶胞：一个立方体，：一个立方体，配位数为配位数为6，含，含1个原子，空间利用率太低，如只有金属个原子，空间利用率太低，如只有金属钋钋(Po) (2)(2)体心立方

30、堆积体心立方堆积 看教材看教材P75图图324 【思考】该堆积方式中金属原子的配位数是多少？ 空间利用率呢？配位数：配位数：8zxxkw体心立方堆积的空间利用率计算体心立方堆积的空间利用率计算体心立方堆积的晶胞特点体心立方堆积的晶胞特点1、晶胞中含有、晶胞中含有2个原子（为什么？）个原子（为什么？）2、体对角线的、体对角线的3个原子紧密相连个原子紧密相连体心立方堆积的空间利用率计算：体心立方堆积的空间利用率计算：ab22223)4(abarra34%10034233ar%1003434233）（rr空间利用率空间利用率a= 68%设球的半径为设球的半径为r，则，则晶胞的体对角线为晶胞的体对角线

31、为4r非密置层堆积：非密置层堆积：2、体心立方堆积、体心立方堆积：晶胞晶胞：体心立方，配：体心立方，配位数为位数为8，含，含2个原子，空间利用率比前者高多了。如碱金个原子，空间利用率比前者高多了。如碱金属和铁，属和铁，钾型钾型。密置层的堆积方式：密置层的堆积方式： 配位数均为配位数均为12123456 对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准 1，3，5 位 ( 或对准 2，4，6 位，其情形是一样的 )123456AB， 关键是第三层，关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧密的堆积方式。密置层的两种堆积方式：密置层堆积：密置层堆积：六方最密堆积六方最密堆积（Mg型）型）ABABA

32、123456每两层形成一个周期，即每两层形成一个周期，即ABAB堆积方式堆积方式，形成形成六方六方紧密堆积紧密堆积，即即镁型镁型堆积堆积。 密置层堆积：密置层堆积： 六方最密堆积六方最密堆积（Mg型）型） 配位数配位数 。 ( ( 同层同层 ，上下层各，上下层各 。 ) )1212 6 63 3密置层堆积：密置层堆积： 六方最密堆积六方最密堆积：晶胞：平行六面体：晶胞：平行六面体（中心有一个原子），配位数（中心有一个原子），配位数12（同层（同层6，上下各，上下各3），），含含6个原子（个原子（如何计算的？如何计算的？算大、小都行算大、小都行，平均小的占，平均小的占1/3），空间利用率为），空

33、间利用率为74%，如，如镁型镁型。 密置层堆积：密置层堆积： 面心立方最密堆积面心立方最密堆积(Cu型型)123456ABCAABC每三层形成一个周期，即每三层形成一个周期，即ABCABC堆积方式堆积方式，形成，形成面心面心立方紧密堆积立方紧密堆积，即，即铜型铜型堆积。堆积。 密置层堆积：密置层堆积： 面心立方最密堆积面心立方最密堆积(Cu型型) 配位数配位数 。( ( 同层同层 ， 上下层各上下层各 ) ) 12126 6 3 3配位数也可由面心立方来分析，以某个原子配位数也可由面心立方来分析，以某个原子为中心，三维空间三个平面各为中心，三维空间三个平面各4个相邻原子。个相邻原子。铜型铜型

34、面心立方面心立方 BCA（B Pb Pd Pt ）面心立方最密堆积晶胞的特点面心立方最密堆积晶胞的特点1、晶胞中含有、晶胞中含有4个原子个原子2、面对角线的、面对角线的3个原子紧密相连个原子紧密相连面心立方最密堆积的空间利用率计算面心立方最密堆积的空间利用率计算求面心立方晶胞的空间利用率求面心立方晶胞的空间利用率.解：晶胞边长为解：晶胞边长为a，原子半径为，原子半径为r.由勾股定理：由勾股定理： a 2 + a 2 = (4r)2 a = 2.83 r每个面心立方晶胞含原子数目：每个面心立方晶胞含原子数目： 8 1/8 + 6 = 4 = (4 4/3 r 3) / a 3 = (4 4/3

35、r 3) / (2.83 r ) 3 100 % = 74 %密置层堆积：密置层堆积： 面心立方最密堆积面心立方最密堆积：晶胞晶胞：面心立方，：面心立方，配位数配位数12（同层（同层6，上下各，上下各3或如上图右图），含或如上图右图），含4个原个原子，空间利用率子，空间利用率74%。如铜型。如铜型。 金属晶体的金属晶体的4 4种堆积方式比较种堆积方式比较堆积类型代表物质层类型晶胞相切原子配位数 空间利用率简单立方体心立方六方最密面心最密Po(Po(钋钋) )非密置非密置层层棱上棱上2 2球球6 6K K Na Na FeFe非密置非密置层层体对角体对角线线3 3球球8 8Mg Mg Zn Zn

36、 TiTi密置层密置层三棱柱三棱柱的中心的中心1212Cu Cu Ag Ag AuAu密置层密置层面对角面对角线线3 3球球121252%68%74%74%三：石墨三：石墨石墨中石墨中CC夹夹角为角为120， C-C键长为键长为 1.421010 m层间距为层间距为 3.35 10-10 m1、混合型晶体、混合型晶体(过渡型晶体过渡型晶体)2、结构：、结构：层状结构；层状结构；层内：碳的杂化为层内：碳的杂化为sp2杂化，平面正六边形的网状结杂化，平面正六边形的网状结构，键角构，键角1200，3、作用力、作用力：层内共价键、层间范德华力（层间易滑：层内共价键、层间范德华力（层间易滑动）、有自由电

37、子动）、有自由电子有金属键有金属键4、混合晶体、混合晶体：即有原子晶体、分子晶体、金属晶性：即有原子晶体、分子晶体、金属晶性质质5、物性、物性：熔点高于金刚石，沸点同于金刚石，良好：熔点高于金刚石，沸点同于金刚石，良好导电性，质软，可作润滑剂。导电性，质软，可作润滑剂。 思考与交流思考与交流1、石墨为什么很软？、石墨为什么很软？2、石墨的熔沸点为什么很高（熔点高于金刚石）？、石墨的熔沸点为什么很高（熔点高于金刚石）？汇报汇报1、石墨为层状结构，各层之间是范德华力、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。结合，容易滑动，所以石墨很软。2、石墨各层均为平面网状结构，碳原子之

38、间存在很、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外，还有大强的共价键外，还有大键，故熔沸点很高（熔点高键，故熔沸点很高（熔点高于金刚石）于金刚石）提问提问1、石墨晶体中，每个碳原子的配位数是多、石墨晶体中，每个碳原子的配位数是多少？少？2、一个六元环占有多少碳原子？多少个键？每个碳、一个六元环占有多少碳原子？多少个键？每个碳原子拥有多少个键？原子拥有多少个键？ 361/3=2；61/2=3。 1.51 1、金属晶体的形成是因为晶体中存在（、金属晶体的形成是因为晶体中存在（ ）A.A.金属离子间的相互作用金属离子间的相互作用B.B.金属原子间的相互作用金属原子间的相互作用 C.C.

39、金属离子与自由电子间的相互作用金属离子与自由电子间的相互作用 D.D.金属原子与自由电子间的相互作用金属原子与自由电子间的相互作用2 2、金属能导电的原因是（、金属能导电的原因是（ ）A.A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的金属晶体中金属阳离子与自由电子间的 相互作用较弱相互作用较弱 B.B.金属晶体中的自由电子在外加电场作用下金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动可发生定向移动 C.C.金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动下可发生定向移动 D.D.金属晶体在外加电场作用下可失去电子金属晶体在外加电场作用下可失去电子 CB3 3、下列叙述正确的是（、下列叙述正确的是（ ）A.A.任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子子B.B.原子晶体中只含有共价键原子晶体中只含有共价键 C.C.离子晶体中只含有离子键，不含有共价键离子晶体中只含有离子键，不含有共价键 D D分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其他化学键他化学键4 4、为什么碱金属单质的熔沸点从上到下逐渐