金属晶体与离子晶体.ppt

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1、已学过的金属知识,1.金属的分类,具有金属光泽,能导电,导热,具有良好的延展性,金属的这些共性是有金属晶体中的化学键和金属原子的堆砌方式所导致的,（1）导电性（2）导热性（3）延展性,2.金属的物理性质,金属导电和电解质导电比较,第二节 金属晶体与离子晶体,【温故知新】1、晶体和非晶体的本质区别？2、等径圆球的最密堆积方式有哪几种？配位数分别是多少？3、常见的四类晶体中，哪些服从紧密堆积原理，哪些不服从？为什么？,从微观来看，组成晶体的原子（或离子，分子）在空间呈周期重复排列。即以晶体中的原子或其集合为基点,在空间中三个不共面的方向上,各按一定的点阵周期，不断重复出现。它的结构是有序的。非晶体

2、里面微粒排列无序。从外观上看，晶体有一定的几何外形，非晶体没有。晶体有各向异性，可以理解为横向和纵向上性质有差别。非晶体没有这种差别。,等径圆球的密堆积方式有A3型最密堆积，A1型最密堆积和A2 型密堆积。,无饱和性和无方向性的服从！,晶体有固定的晶格结构，排列有规律。而非晶体则没有。,【问题探究一】金属晶体1、所有晶体中有阳离子一定有阴离子，这种说法正确吗？2、金属熔化时破坏的是什么作用力？3、金属单质常温下均为金属晶体，对吗？4、金属Li、Na、K的熔点依次降低，Na、Mg、Al的熔点依次升高，这是为什么呢？,不正确，金属晶体无阴离子。,金属键。,不是,金属汞是液态的,不是晶体,由金属键强

3、弱决定。,5、金属键的特征：6、影响金属键强弱的因素是什么？,与金属元素的半径和价电子数（电荷数）。金属键越强，金属晶体的溶、沸点越高，硬度越大,由于自由电子为整个金属所共有，所以金属键没有方向性和饱和性,【课堂练习1】金属晶体的形成是因为晶体中存在()金属原子金属离子自由电子阴离子 A.只有 B.只有 C.D.,C,7.金属晶体的原子堆积模型,思考:（1）如果把金属晶体中的原子看成直径相等的球体,把他们放置在平面上,有几种方式?,（2）上述两种方式中,与一个原子紧邻的原子数(配位数)分别是多少?哪一种放置方式对空间的利用率较高?,行列对齐 四球一空,行列相错 三球一空,(最紧密排列)密置层,

4、(非最紧密排列)非密置层,(3)金属晶体的原子堆积模型,思考交流:对于非密置层在三维空间有几种堆积方式?,上下对齐,简单立方,质疑：有没有其他方式的密堆积？,配位数：,晶胞中的微粒数：,6,1,这种堆积方式的特点是将上层金属原子填入下层金属原子形成的凹穴中,每层均照此堆积.钾.钠.铁等金属采用这种堆积方式，简称为A2型。,体心立方,配位数：,晶胞中的微粒数：,8,2,体心立方晶胞,配位数：8,晶胞中的微粒数：2,A2型空间结构图,【知识总结一】金属晶体1、定义：。构晶微粒：微粒间的作用：。2、影响金属键强弱的因素：_、_。,金属原子（金属阳离子和自由电子）之间通过金属键形成的晶体称为金属晶体,

5、金属阳离子和自由电子,金属键,金属元素的原子半径；单位体积内自由电子的数目,3、常见金属晶体的三种结构型式,12,8,12,2,2,4,Mg,Zn,Ti,Li,Na,K,Ba,W,Fe,Ca,Cu,Au,Al,Pd,Pt,Ag,【课堂练习2】金属晶体堆积密度大，原子配位 数高，能充分利用空间的原因是（）A.金属原子的价电子数少 B.金属晶体中有自由电子 C.金属原子的原子半径大 D.金属键没有饱和性和方向性,D,【课堂练习3】金属具有延展性的原因（）A.金属原子半径都较大，价电子较少B.金属受外力作用变形时，金属阳离子与自由电子间仍保持较强烈作用C.金属中大量自由电子受外力作用时运动速度加快D

6、.自由电子受外力作用时能迅速传递能量,B,食 盐,只有金属晶体受击打或变形后金属键不破坏,【巩固练习】1、下列金属晶体熔沸点由高到低的是()A.Na、Mg、Al B.Mg、Al、Ca C.Li、Na、Cs D.K、Ca、Na关于金属晶体的体心立方密堆积的结构型式的叙述中，正确的是（）A.晶胞是六棱柱 B.属于A2型密堆积C.每个晶胞中含4个原子 D.每个晶胞中含5个原子,C,B,3、根据下列叙述，判断一定为金属晶体的是_。A.由分子间作用力形成，熔点很低B.由共价键结合形成网状晶体，熔点很高C.固体有良好的导电性、导热性和延展性4、下列关于金属晶体的叙述正确的是_。A.常温下，金属单质都以金属

7、晶体形式存在B.金属阳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、沸点高于钾D.温度越高，金属的导电性越好,C,BC,5、图乙为一个金属铜的晶胞，请完成以下各题。,该晶胞“实际”拥有的铜原子数是_个。该晶胞称为_（填序号）A.六方晶胞 B.体心立方晶胞C.面心立方晶胞此晶胞立方体的边长为a cm，Cu的相对原子质量为64，金属铜的密度为 g/cm3，则阿伏加德罗常数为_（用a、表示）。,4,C,6.Al的晶体中原子的堆积方式如图甲所示，其晶胞特征如图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。,（1）晶胞中Al原子的配位数为_，一个晶胞中Al原子的数目为_。（

8、2）若已知Al的原子半径为d,NA代表阿伏加德罗常数，Al的相对原子质量为M，该晶体的密度为_（用字母表示）。,12,4,知识回顾1、金属单质常温下谁不是金属晶体？2、比较下列金属的熔沸点K Mg Ca 铁 生铁 Hg3、什么是合金？合金为什么比纯金属的性能更优越？P79-80,(1)多数合金熔点低于其组分中任一种组成金属的熔点；(2)硬度一般比其组分中任一金属的硬度大；（特例：钠钾合金是液态的，用于原子反应堆里的导热剂）(3)合金的导电性和导热性低于任一组分金属。利用合金的这一特性，可以制造高电阻和高热阻材料。还可制造有特殊性能的材料，如在铁中掺入15铬和9镍得到一种耐腐蚀的不锈钢，适用于化

9、学工业。,金属与金属或非金属融合而成的具有金属特性的物质。,【问题探究二】离子晶体1、构成NaCl、NaOH、NH4Cl晶体的微粒各是什么？晶体中存在哪些化学键？2、将上述晶体熔化时，作用力是否受到破坏？3、常见的离子晶体有哪些？（物质类别、组成元素）4、根据以下数据，离子晶体的熔沸点与什么有关？5、如何衡量离子键的强弱？与哪些因素有关？几种离子晶体的熔点：,晶格能(在一定程度上可以用来衡量离子键的强弱),拆开1mol 离子晶体，使之形成完全气态阴离子和气态阳离子所吸收的能量.,2.意义一般而言，晶格能越大，离子晶体的离子键越强，晶体的熔沸点越高，硬度越大。,从表中数据可以看出:离子晶体的晶格

10、能随离子间距的减小而增大,因此随着阳离子或阴离子半径的减小,晶格能增大;晶格能愈大,晶体的熔点就愈高。离子晶体的晶格能还与阴、阳离子所带的电荷数有关。,晶格能与阴、阳离子所带电荷的乘积成正比，与阴、阳离子间的距离成反比 晶格能 q1.q2/r,晶格能的大小还与离子晶体的结构型式有关。带异性电荷的离子之间存在相互吸引，带同性电荷的离子之间却存在相互排斥作用。,离子晶体的特性；(1)熔点、沸点较高，而且随着离子电荷的增加、离子间距的缩短，晶格能增大，熔点升高。(2)一般易溶与水，难溶于非极性溶剂。(3)固态时不导电，熔融状态或在水溶液中能导电,【练习】,试比较CaO、BaO、NaCl、KCl的熔点

11、高低顺序 CaOBaONaClKCl,【知识总结二】离子晶体1.概念：。构晶微粒：微粒间作用：。2常见的离子晶体：。3、晶格能：。影响因素：。4、离子晶体性质：（1）熔沸点:。（2）溶解性：。（3）导电性：。,【思考】溶于水能导电的肯定是离子晶体？熔融状态能导电的肯定是离子晶体？熔融状态能导电的化合物肯定是离子晶体？什么晶体在固态时能导电？,晶格能是破坏1mol晶体，使它变成完全分离的气态自由离子所需要消耗的能量。,影响晶格能大小的因素主要是离子半径、离子电荷以及离子的电子层构型等。,较高,一般易溶于水，而难溶于非极性溶剂中,固态时不导电，熔融状态或水溶液中能导电,【问题探究三】观察NaCl晶

12、体的堆积模型.NaCl晶体采取哪种堆积方式？2.NaCl晶体中Na+和Cl-的配位数分别为多少？3.NaCl晶体中在Na+周围与它最近且距离相等的 Na+共有几个？4.一个NaCl晶胞中含有的Na+和Cl-各是多少？5.NaCl晶体中，存在单独的“NaCl”分子吗？6、“NaCl”这一化学式表示什么含义？,代表Na+；代表Cl-,12,4 4,面心立方体-A1,氯化钠的晶体结构,NaCl的晶体结构示意图,小结1：,1.每个Na+同时吸引 个 Cl-，每个Cl-同时吸引 个Na+，而Na+数目与Cl-数目之比为 化学式为_,2.根据氯化钠的结构模型确定晶胞，并分析其构成。每个晶胞中有 Na+，有

13、 个Cl-,3.在每个Na+周围与它最近的且距离相等的Na+有 个,6,6,1：1,NaCl,4,4,12,CsCl的晶体结构示意图,小结2,1.每个Cs+同时吸引 个 Cl-，每个Cl-同时吸引 个Cs+，而Cs+数目与Cl-数目之为 化学式为,2.根据氯化铯的结构模型确定晶胞，并分析其构成。每个晶胞中有 Cs+，有 个Cl-,3.在每个Cs+周围与它最近的且距离相等的Cs+有 个,8,8,1：1,CsCl,1,1,6,ZnS的晶体结构示意图,根据硫化锌的结构模型确定晶胞，并分析其构成。每个晶胞中有 个Zn2+，有 个S2-,4,4,离 子 晶 体的空间结构,1.NaCl 型,2.CsCl

14、型,3.ZnS 型,AB型离子晶体的基本结构型式对比：,Li,Na,K和Rb的卤化物,AgF,MgO,CsBr,CsI,NH4Cl,BeO、BeS,6,8,4,练一练,观察课本81页介绍的几种常见的AB型离子晶体：根据CsCl、ZnS的晶胞找出它们的配位数并计算出每个晶胞中含有的阴、阳离子的个数。,CsCl晶胞中 Cs+、Cl-的配位数：Cs+：个 Cl-：个ZnS晶胞中 Zn2+、S2-的配位数：Zn2+：个 S2-：个,【巩固练习】1、如图，直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na+或Cl-所处的位置。这两种离子在空间三个互相垂直的方向上都是等距离排列的。（1）请将其中代表Na+的圆圈涂黑，以完成NaCl晶体结构示意图。（2）晶体中，在每个Na+的周围与它最接近的且距离相等的Na+共有_个。（3）一个NaCl晶胞中Cl-的个数等于_，Na+的个数等于_,（4）设NaCl的摩尔质量为Mr gmol-1，食盐晶体的密度为 gcm-3，阿伏加德罗常数的值为NA。食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离为_cm。,