金属晶体第二课时11月4日

1、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,知识回顾：三种晶体类型与性质的比较,共价键,范德华力,金属键,原子,分子,金属阳离子和自由电子,很高,很低,差别较大,很大,很小,差别较大,无（硅为半导体）,无,导体,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、NaOH D、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

2、大，金属键越弱。据此判断下列金属熔点逐渐升高的是 （ ） A、Li Na K B、Na Mg Al C、Li Be Mg D、Li Na Mg,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,金属原子在二维空间（平面）上有二种排列方式,二、金属晶体的原子堆积模型,（a）非密置层（b）密置层,金属晶体可以看成金属原子在三维空间中堆积而成.那么,非密置层在三维空间里堆积有几种方式？请比较不同方式堆积时金属晶体的配

3、位数、原子的空间利用率、晶胞的区别。,配位数=4,配位数=6,思考与交流,（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

4、ABC ABC 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,A C B A C B A,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,边长 = 2 r 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)3,4r3/3,= 52.36%,微粒数为：81/8 = 1,（

5、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：81/8 + 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： 81/8 + 61/2 = 4,空间利用率：,(21.414r)3,44r3/3,= 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,

6、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,Po (钋),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

7、？,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=-393.51kJmol-1C(金刚石)+O2