1、精選ppt化學(xué) 選修 33.2 金屬晶體與離子晶體金屬晶體與離子晶體精選ppt化學(xué) 選修 33.2.1金金 屬屬 晶晶 體體金屬晶體圖片導(dǎo)學(xué)圖片導(dǎo)學(xué)金屬晶體金屬樣品金屬樣品圖片導(dǎo)學(xué)圖片導(dǎo)學(xué)金屬晶體1、金屬晶體、金屬晶體知識知識1、金屬晶體、金屬晶體知識解讀知識解讀金屬離子金屬離子與與自由電子自由電子間較強的相互作用形成的晶體間較強的相互作用形成的晶體（1）晶體中不存在單個分子）晶體中不存在單個分子（2）金屬陽離子被自由電子所包圍）金屬陽離子被自由電子所包圍 2、金屬鍵的特征、金屬鍵的特征由于自由電子為整個金屬所共有，所以金由于自由電子為整個金屬所共有，所以金屬鍵沒有方向性和飽和性屬鍵沒有方向性

2、和飽和性3、金屬共同的物理性質(zhì)、金屬共同的物理性質(zhì)容易導(dǎo)電、導(dǎo)熱、有延展性、有金屬光澤等。容易導(dǎo)電、導(dǎo)熱、有延展性、有金屬光澤等。金屬晶體4、金屬晶體的結(jié)構(gòu)與金屬性質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系、金屬晶體的結(jié)構(gòu)與金屬性質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系導(dǎo)電性導(dǎo)電性導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性延展性延展性自由電子在外加電自由電子在外加電場作用下定向移動場作用下定向移動自由電子與金屬離子自由電子與金屬離子碰撞傳遞熱量碰撞傳遞熱量晶體中各原子層相對滑晶體中各原子層相對滑動仍保持相互作用動仍保持相互作用自由電子自由電子+金屬金屬離子離子金屬原子金屬原子錯錯位位+ + + + + + +知識解讀知識解讀知識知識1、金屬晶體、金屬晶體金屬晶體知識拓展知識拓展金

3、屬晶體結(jié)構(gòu)具有金屬光澤和顏色原因金屬晶體結(jié)構(gòu)具有金屬光澤和顏色原因因自由電子可吸收所有頻率的光，很快釋放出去，絕大多數(shù)金屬因自由電子可吸收所有頻率的光，很快釋放出去，絕大多數(shù)金屬具有光澤。某些金屬因易吸收某些頻率光而呈特殊顏色。具有光澤。某些金屬因易吸收某些頻率光而呈特殊顏色。當(dāng)金屬呈粉末狀時，金屬晶體晶面取向雜亂、晶體外形排列不規(guī)當(dāng)金屬呈粉末狀時，金屬晶體晶面取向雜亂、晶體外形排列不規(guī)則，吸收可見光后輻射不出去，所以成黑色。則，吸收可見光后輻射不出去，所以成黑色。知識知識1、金屬晶體、金屬晶體金屬晶體熔點最低的金屬是熔點最低的金屬是-汞汞 -38.87熔點最高的金屬是熔點最高的金屬是-鎢鎢

4、3410密度最小的金屬是密度最小的金屬是- 鋰鋰 0.53g/cm3密度最大的金屬是密度最大的金屬是- 鋨鋨 22.57g/cm3硬度最小的金屬是硬度最小的金屬是- 銫銫 0.2硬度最大的金屬是硬度最大的金屬是-鉻鉻 9.0最活潑的金屬是最活潑的金屬是-銫銫最穩(wěn)定的金屬是最穩(wěn)定的金屬是-金金延性最好的金屬是延性最好的金屬是-鉑鉑鉑絲直徑：鉑絲直徑： mm展性最好的金屬是展性最好的金屬是- 金金金箔厚：金箔厚： mm50001100001知識拓展知識拓展金屬之最金屬之最金屬晶體知識知識2、金屬晶體的原子堆積模型、金屬晶體的原子堆積模型金屬原子在二維空間（平面）上有二種排列方式金屬原子在二維空間（

5、平面）上有二種排列方式配位數(shù)配位數(shù)= 4配位數(shù)配位數(shù)= 6（a）非密置層）非密置層 （b）密置層）密置層圖片導(dǎo)學(xué)圖片導(dǎo)學(xué)金屬晶體問題導(dǎo)入問題導(dǎo)入金屬晶體可看成原子在三維空間中堆積而成，那么非密置層在金屬晶體可看成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？比較不同方式堆積時金屬晶體的三維空間里堆積有幾種方式？比較不同方式堆積時金屬晶體的配位數(shù)、原子空間利用率、晶胞的區(qū)別配位數(shù)、原子空間利用率、晶胞的區(qū)別。問題問題導(dǎo)學(xué)導(dǎo)學(xué)知識知識2、金屬晶體的原子堆積模型、金屬晶體的原子堆積模型晶胞的形狀？晶胞的形狀？含幾個原子？含幾個原子？金屬晶體1、簡單立方堆積、簡單立方堆積 Po 6

6、52%52%每個晶胞含原子數(shù)：每個晶胞含原子數(shù)：1 1配位數(shù)：配位數(shù)：在晶體中，與每個微粒緊密相鄰的微粒個數(shù)在晶體中，與每個微粒緊密相鄰的微粒個數(shù)空間利用率：空間利用率：晶體空間被微粒占滿的體積百分數(shù)，用來表示緊密堆積的程度晶體空間被微粒占滿的體積百分數(shù)，用來表示緊密堆積的程度知識解讀知識解讀知識知識2、金屬晶體的原子堆積模型、金屬晶體的原子堆積模型金屬晶體2、體心立方堆積、體心立方堆積-鉀型鉀型 ( IA，VB，VIB)非密置層的另一種堆積非密置層的另一種堆積是將上層金屬原子填入是將上層金屬原子填入下層的金屬原子形成的下層的金屬原子形成的凹穴中凹穴中知識解讀知識解讀知識知識2、金屬晶體的原子

7、堆積模型、金屬晶體的原子堆積模型配位數(shù)：配位數(shù)： 8空間占有率：空間占有率： 68%每個晶胞含原子數(shù)：每個晶胞含原子數(shù)： 2金屬晶體體心立方晶胞空間利用率計算體心立方晶胞空間利用率計算 中心有中心有1個原子，個原子， 8個頂點各個頂點各1個原子個原子每個原子被每個原子被8個個 晶胞共享晶胞共享每個晶胞含有原子數(shù)每個晶胞含有原子數(shù): 1 + 8 1/8 = 2知識探究知識探究知識知識2、金屬晶體的原子堆積模型、金屬晶體的原子堆積模型2、體心立方堆積、體心立方堆積-鉀型鉀型原子半徑為原子半徑為r 、晶胞邊長為、晶胞邊長為a ，勾股定理，勾股定理2a 2 + a 2 = (4r) 2a43r空間利用

8、率空間利用率 = 晶胞含有原子的體積晶胞含有原子的體積 / 晶胞體積晶胞體積 100%68%100a)a43(342ar3423333金屬晶體 第二層對第一層來講最緊密的第二層對第一層來講最緊密的堆積方式是將球?qū)识逊e方式是將球?qū)?，3，5 位。位。(或?qū)驶驅(qū)?2，4，6 位，其情形是一樣的位，其情形是一樣的 )AB，關(guān)鍵是第三層，對第一二層來說，第三層可有兩種最緊密堆積方式關(guān)鍵是第三層，對第一二層來說，第三層可有兩種最緊密堆積方式密置層的堆積方式有哪些？密置層的堆積方式有哪些？問題探究問題探究知識知識2、金屬晶體的原子堆積模型、金屬晶體的原子堆積模型問題問題探究探究金屬晶體問題探究問題

9、探究知識知識2、金屬晶體的原子堆積模型、金屬晶體的原子堆積模型123456 下圖是此種六方下圖是此種六方緊密堆積的前視圖緊密堆積的前視圖第一種是將第三層的球?qū)实谝粚拥那颉５谝环N是將第三層的球?qū)实谝粚拥那?。每兩層形成一個周期，每兩層形成一個周期，即即 AB AB 方式，形成方式，形成六方緊密堆積六方緊密堆積3、六方密堆積、六方密堆積鎂型鎂型配位數(shù)配位數(shù) ( 同層同層 ，上下層各上下層各 )1212 6 63 3金屬晶體問題探究問題探究知識知識2、金屬晶體的原子堆積模型、金屬晶體的原子堆積模型3、六方密堆積、六方密堆積鎂型鎂型空間占有率：空間占有率：每個晶胞含原子數(shù)：每個晶胞含原子數(shù)：74%2

10、（Be Mg B B B ）金屬晶體問題探究問題探究知識知識2、金屬晶體的原子堆積模型、金屬晶體的原子堆積模型123456 下圖是面心立方最下圖是面心立方最密堆積前視圖密堆積前視圖第二種是第三層的球?qū)实谝粚拥牡诙N是第三層的球?qū)实谝粚拥奈恢梦恢妹咳龑有纬梢粋€周期，每三層形成一個周期，即即 ABC ABC 方式，形方式，形成成面心立方最密堆積面心立方最密堆積4、面心立方最密堆積、面心立方最密堆積 銅型銅型配位數(shù)配位數(shù) ( 同層同層 ，上下層各上下層各 )1212 6 63 3金屬晶體問題探究問題探究知識知識2、金屬晶體的原子堆積模型、金屬晶體的原子堆積模型4、面心立方最密堆積、面心立方最密堆

11、積 銅型銅型BCA空間占有率：空間占有率：每個晶胞含原子數(shù)：每個晶胞含原子數(shù)：74%4（B Pb Pd Pt ）金屬晶體求面心立方晶胞的空間利用率求面心立方晶胞的空間利用率.晶胞邊長為晶胞邊長為a，原子半徑為，原子半徑為r.由勾股定理：由勾股定理： a 2 + a 2 = (4r)2 a = 2.83 r每個面心立方晶胞含原子數(shù)目：每個面心立方晶胞含原子數(shù)目： 8 1/8 + 6 = 4 = (4 4/3 r 3) / a 3 = (4 4/3 r 3) / (2.83 r ) 3 100 % = 74 %知識拓展知識拓展知識知識2、金屬晶體的原子堆積模型、金屬晶體的原子堆積模型金屬晶體常見金

12、屬晶體的堆積模型常見金屬晶體的堆積模型當(dāng)堂感悟當(dāng)堂感悟金屬晶體知識知識3、石墨是層狀結(jié)構(gòu)的混合型晶體、石墨是層狀結(jié)構(gòu)的混合型晶體 知識拓展知識拓展同層內(nèi)碳原子共價鍵結(jié)合，同層內(nèi)碳原子共價鍵結(jié)合， 層層間范德華力層層間范德華力石墨的熔點很高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定石墨的熔點很高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定金屬晶體金屬鍵金屬鍵金屬晶體的結(jié)構(gòu)特征金屬晶體的結(jié)構(gòu)特征金屬晶體的原子堆積模型金屬晶體的原子堆積模型金屬晶體金屬晶體金屬晶體金屬晶體當(dāng)堂感悟當(dāng)堂感悟金屬晶體熔點比較金屬晶體熔點比較課時小結(jié)課時小結(jié)金屬晶體當(dāng)堂鞏固當(dāng)堂鞏固1.金屬晶體堆積密度大，原子配位數(shù)高，能充分利用空間的原因金屬晶體堆積密度大，原子配位數(shù)高，能充分利

13、用空間的原因( )A金屬原子的價電子數(shù)少金屬原子的價電子數(shù)少 B金屬晶體中有金屬晶體中有“自由電子自由電子”C金屬原子的原子半徑大金屬原子的原子半徑大 D金屬鍵沒有飽和性和方向性金屬鍵沒有飽和性和方向性2.關(guān)于鉀型晶體關(guān)于鉀型晶體(如圖如圖)的結(jié)構(gòu)的敘述中正確的是的結(jié)構(gòu)的敘述中正確的是( )A是密置層的一種堆積方式是密置層的一種堆積方式 B晶胞是六棱柱晶胞是六棱柱C每個晶胞內(nèi)含每個晶胞內(nèi)含2個原子個原子 D每個晶胞內(nèi)含每個晶胞內(nèi)含6個原子個原子金屬鍵沒有方向性金屬鍵沒有方向性,沒有飽和性沒有飽和性使原子吸引盡可能多的其他原子分布于周使原子吸引盡可能多的其他原子分布于周圍，并以密堆積的方式降低體

14、系的能量圍，并以密堆積的方式降低體系的能量D非密堆積方式非密堆積方式8個頂點個頂點1個體心個體心原子數(shù)：原子數(shù)：81/8+1=2體心立方體心立方C金屬晶體當(dāng)堂鞏固當(dāng)堂鞏固3下列關(guān)于金屬晶體的敘述正確的是下列關(guān)于金屬晶體的敘述正確的是()A常溫下，金屬單質(zhì)都以金屬晶體形式存在常溫下，金屬單質(zhì)都以金屬晶體形式存在B金屬晶體的熔點都很高，硬度都很大金屬晶體的熔點都很高，硬度都很大C鈣的熔點、沸點高于鉀鈣的熔點、沸點高于鉀D溫度越高，金屬的導(dǎo)電性越好溫度越高，金屬的導(dǎo)電性越好Hg常溫是液體常溫是液體Ca的金屬鍵強于的金屬鍵強于K減弱減弱C金屬熔點差別大：金屬熔點差別大：汞熔點汞熔點 (-38.9 )鐵

15、鐵 (1535 )精選ppt化學(xué) 選修 33.2.2離離 子子 晶晶 體體第 26 頁離子晶體離子晶體離子晶體食鹽食鹽圖片導(dǎo)學(xué)圖片導(dǎo)學(xué)第 27 頁離子晶體視頻導(dǎo)學(xué)視頻導(dǎo)學(xué)氯化鈉氯化鈉干冰干冰金剛石金剛石熔點熔點()801-56.2為什么氯化鈉的性質(zhì)與干冰、金剛石的不同？為什么氯化鈉的性質(zhì)與干冰、金剛石的不同？思考思考討論討論第 28 頁離子晶體知識知識1、離子晶體、離子晶體1、定義：、定義：由陽離子和陰離子通過離子鍵結(jié)合而成的晶體。由陽離子和陰離子通過離子鍵結(jié)合而成的晶體。2、成鍵粒子：、成鍵粒子：陰、陽離子陰、陽離子3、相互作用力：、相互作用力：離子鍵離子鍵4、常見的離子晶體：、常見的離子晶

16、體： 強堿、活潑金屬氧化物、大部分的鹽類。強堿、活潑金屬氧化物、大部分的鹽類。問題解讀問題解讀第 29 頁離子晶體5、晶胞類型：、晶胞類型：(1)氯化鈉型晶胞氯化鈉型晶胞Na+和和Cl-的位置：的位置：均位于頂角均位于頂角，并交錯排列，并交錯排列鈉離子：鈉離子：體心體心 棱中點棱中點氯離子：氯離子：面心面心 頂點，或反之。頂點，或反之。每個晶胞含鈉離子、氯離子的個數(shù)：每個晶胞含鈉離子、氯離子的個數(shù)：與與Na+等距離且最近的等距離且最近的Na+ 有：有：12個個知識解讀知識解讀知識知識1、離子晶體、離子晶體Na+：Cl-：第 30 頁離子晶體-Cl- Na+ NaCl的晶體結(jié)構(gòu)的晶體結(jié)構(gòu)配位數(shù)配

17、位數(shù)與與Na+等距離且最近的等距離且最近的Cl 有：有：6個個知識解讀知識解讀知識知識1、離子晶體、離子晶體第 31 頁離子晶體(2)氯化銫型晶胞氯化銫型晶胞銫離子和氯離子的位置：銫離子和氯離子的位置：Cs+：體心：體心 Cl-：頂點；或反之。：頂點；或反之。每個晶胞含每個晶胞含Cs+、Cl-個數(shù)：個數(shù)：1與與Cs+等距離且最近的等距離且最近的Cs+、Cl-Cs+：6個；個；Cl-：8個個(配位數(shù)配位數(shù))知識解讀知識解讀5、晶胞類型：、晶胞類型：知識知識1、離子晶體、離子晶體第 32 頁離子晶體-Cs+-Cl-知識解讀知識解讀CsCl晶體晶體知識知識1、離子晶體、離子晶體5、晶胞類型：、晶胞類

18、型：第 33 頁離子晶體(3)CaF2型晶胞型晶胞一個一個CaF2晶胞中晶胞中4個個Ca2+和和8個個FCa2+的配位數(shù)：的配位數(shù)：8F-的配位數(shù)：的配位數(shù)：4知識解讀知識解讀知識知識1、離子晶體、離子晶體5、晶胞類型：、晶胞類型：第 34 頁離子晶體(4)ZnS型晶胞型晶胞1個個ZnS晶胞晶胞4個陽離子個陽離子4個陰離子個陰離子陽離子配位數(shù)：陽離子配位數(shù)： 4 陰離子配位數(shù)：陰離子配位數(shù)： 4知識解讀知識解讀知識知識1、離子晶體、離子晶體5、晶胞類型：、晶胞類型：第 35 頁離子晶體6、決定離子晶體結(jié)構(gòu)因素、決定離子晶體結(jié)構(gòu)因素離子鍵的純粹因素離子鍵的純粹因素 7、離子晶體的特點：、離子晶體

19、的特點：幾何因素幾何因素正負離子的半徑比正負離子的半徑比電荷因素電荷因素正負離子的電荷比正負離子的電荷比鍵性因素鍵性因素知識解讀知識解讀知識知識1、離子晶體、離子晶體無單個分子；無分子式。無單個分子；無分子式。熔沸點較高，硬度較大，難揮發(fā)難壓縮。熔沸點較高，硬度較大，難揮發(fā)難壓縮。一般易溶于水，難溶有機溶劑。一般易溶于水，難溶有機溶劑。固態(tài)不導(dǎo)電，水溶液或熔融狀態(tài)下導(dǎo)電。固態(tài)不導(dǎo)電，水溶液或熔融狀態(tài)下導(dǎo)電。第 36 頁離子晶體數(shù)據(jù)導(dǎo)學(xué)數(shù)據(jù)導(dǎo)學(xué)填空下表并思考：填空下表并思考：離子離子晶體晶體陰離子陰離子配位數(shù)配位數(shù)陽離子陽離子配位數(shù)配位數(shù)NaClCsCl6688什么因素決定了離子晶體中離子的配位

20、數(shù)？什么因素決定了離子晶體中離子的配位數(shù)？配位數(shù)配位數(shù)468半徑比半徑比0.20.40.40.70.71.0空間構(gòu)型空間構(gòu)型ZnSNaClCsCl思考思考交流交流根據(jù)下表數(shù)據(jù)分析影響離子晶體中離子配位數(shù)的因素。根據(jù)下表數(shù)據(jù)分析影響離子晶體中離子配位數(shù)的因素。知識知識2、晶格能、晶格能一定程度上可以用來衡量離子鍵的強弱一定程度上可以用來衡量離子鍵的強弱第 37 頁離子晶體1、定義：、定義：拆開拆開1mol 離子晶體，形成完全氣態(tài)陰陽離子所吸收的能量。離子晶體，形成完全氣態(tài)陰陽離子所吸收的能量。氟化物氟化物晶格能晶格能/kJmol-1NaF923MgF22957AlF35492問題解讀問題解讀知識

21、知識2、晶格能、晶格能符號符號 U2、晶格能的大小的影響因素、晶格能的大小的影響因素離子半徑、所帶電荷離子半徑、所帶電荷所帶電荷越多，離子半徑越小，離子間的距離越小，晶格能越大所帶電荷越多，離子半徑越小，離子間的距離越小，晶格能越大第 38 頁離子晶體問題解讀問題解讀知識知識2、晶格能、晶格能晶格能晶格能隨離子間距的減小而增大隨離子間距的減小而增大,因此隨著陽離子或陰離子半徑的減小因此隨著陽離子或陰離子半徑的減小,晶格能增大晶格能增大;晶格能愈大晶格能愈大,晶體的熔點就愈高晶體的熔點就愈高。晶格能晶格能 q1. q2 /r晶格能晶格能與陰、陽離子所帶電荷的乘積成正比與陰、陽離子所帶電荷的乘積成

22、正比；與；與陰、陽離子間的距離陰、陽離子間的距離成反比成反比 。 晶格能的大小還與晶格能的大小還與離子晶體的結(jié)構(gòu)型式離子晶體的結(jié)構(gòu)型式有關(guān)。帶異性電荷的離子之間有關(guān)。帶異性電荷的離子之間存在相互吸引，帶同性電荷的離子之間卻存在相互排斥作用。存在相互吸引，帶同性電荷的離子之間卻存在相互排斥作用。第 39 頁離子晶體問題解讀問題解讀知識知識2、晶格能、晶格能3、晶格能的作用、晶格能的作用:巖漿晶出規(guī)則與晶格能巖漿晶出規(guī)則與晶格能礦物礦物晶格能晶格能KJ/mol晶出次序晶出次序ZnS771.41先先PbS670.0后后橄欖石橄欖石4400最先最先晶體析出次序與晶格能晶體析出次序與晶格能形成的晶體越穩(wěn)

23、定形成的晶體越穩(wěn)定熔點越高硬度越大熔點越高硬度越大離子鍵越強離子鍵越強晶格能越大晶格能越大第 40 頁離子晶體構(gòu)成微粒構(gòu)成微粒陰陰(陽陽)離子離子 幾何因素幾何因素 電荷因素電荷因素 鍵性因素鍵性因素2.決定離子晶體結(jié)構(gòu)的因素決定離子晶體結(jié)構(gòu)的因素正負離子半徑比正負離子半徑比離子鍵的純粹程度離子鍵的純粹程度 3.晶格能晶格能概念概念晶格能晶格能作用作用影響晶格能影響晶格能大小的因素大小的因素課時小結(jié)課時小結(jié)當(dāng)堂感悟當(dāng)堂感悟1.離子晶體結(jié)構(gòu)特點離子晶體結(jié)構(gòu)特點微粒間作用力微粒間作用力離子鍵離子鍵正負離子電荷比正負離子電荷比第 41 頁離子晶體當(dāng)堂感悟當(dāng)堂感悟離子晶體的結(jié)構(gòu)模型離子晶體的結(jié)構(gòu)模型晶體結(jié)晶體結(jié)構(gòu)模型構(gòu)模型配位數(shù)配位數(shù)Cl、Na都都 6Cl和和Cs都都 8F 4Ca2 8晶胞中晶胞中微粒數(shù)微粒數(shù)Na、Cl都都 4Cs、Cl都都 1Ca2 4F 8陰陽離子陰陽離子個數(shù)比個數(shù)比1 11 12 1化學(xué)式化學(xué)式NaClCsClCaF2第 42 頁離子晶體1、如、如圖