金属晶体的原子堆积模型课件.ppt

1、知识回顾：两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晶体成的晶体通过金属键形成的通过金属键形成的晶体晶体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金刚石、二氧化硅、金刚石、二氧化硅、晶体硅、碳化硅晶体硅、碳化硅 Ar、S等等Au、Fe、Cu、钢、钢铁等铁等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部分为半导体

2、）部分溶于水导电导体一、金属键一、金属键1.金属晶体：2.金属晶体的物性3.金属键 （1）定义：（2）构成粒子：（3）.“电子气”理论 （4）存在（5）.金属键强弱的判断：金属单质形成的固体。金属阳离子和自由电子之间的较强的相互作用 金属阳离子和自由电子导电，导热，延展性，金属光泽。熔沸点差异大阳离子所带电荷多、半径阳离子所带电荷多、半径小，金属键强，熔沸点高小，金属键强，熔沸点高。金属单质或合金金属单质或合金金属原子脱落下来的价电子形金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的成遍布整块晶体的“电子气电子气”，被所有原子共用，从而把所，被所有原子共用，从而把所有的原子维系在一起。有的原子维系在

3、一起。金属晶体金属原子自由电子电子其理论与金属性质的关系 导电性导电性导热性导热性延展性延展性金属金属离子离子和自和自由电由电子子自由电子自由电子在外加电在外加电场的作用场的作用下发生定下发生定向移动向移动自由电自由电子与金子与金属离子属离子碰撞传碰撞传递热量递热量晶体中各晶体中各原子层相原子层相对滑动对滑动,但排列方但排列方式不变式不变金属光泽金属光泽由于自由由于自由电子可电子可吸吸收所有频收所有频率的光率的光，然后很快然后很快释释放出各放出各种频率的种频率的光光金属晶体结构具有金属光泽和颜色金属晶体结构具有金属光泽和颜色 由于自由电子可由于自由电子可吸收所有频率的光吸收所有频率的光，然后很

4、快释，然后很快释放出各种频率的光放出各种频率的光，因此绝大多数金属具有银白，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、色或钢灰色光泽。而某些金属（如铜、金、铯、铅等）由于铅等）由于较易吸收某些频率的光而呈现较为特较易吸收某些频率的光而呈现较为特殊的颜色殊的颜色。当金属成粉末状时，金属晶体的当金属成粉末状时，金属晶体的晶面取向杂乱、晶面取向杂乱、晶格排列不规则晶格排列不规则，吸收可见光后辐射不出去，所，吸收可见光后辐射不出去，所以成黑色。以成黑色。为什么碱金属单质的熔沸点从上到下逐渐降为什么碱金属单质的熔沸点从上到下逐渐降低，而卤素单质的熔沸点从上到下却升高？低，而卤素单

5、质的熔沸点从上到下却升高？习练馈反返回二、金属晶体的原子堆积模型三、金属晶体的原子堆积模型三、金属晶体的原子堆积模型1 1、几个概念、几个概念 紧密堆积紧密堆积：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能的相互接近，使它们占有最小的空间配位数配位数：在晶体中与每个微粒紧密相邻的微：在晶体中与每个微粒紧密相邻的微粒个数粒个数空间利用率空间利用率：晶体的空间被微粒占满的体积：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百分数，用它来表示紧密堆积的程度三种典型立方晶体结构三种典型立方晶体结构金属晶体原子平面排列方式有几种？非密置层探究

6、A143213642A5密置层配位数为4配位数为6非密置层层层堆积情况1：相邻层原子在同一直线上的堆积简单立方堆积简单立方堆积配位数：晶胞含金属原子数16例：非密置层层层堆积情况2：相邻原子层上层原子填入下层原子的凹穴中体心立方堆积体心立方堆积配位数：28晶胞含金属原子数:123456123456AB，密置层堆积方式不存在两层原子在同一直线的情况，只有相邻层紧密堆积方式，类似于钾型。123456123456123456六方最密堆积ABABA123456晶胞含金属原子数:6123456123456123456面心立方最密堆积123456ABCAABC面心立方面心立方 BCA晶胞含金属原子数:4堆

7、积模型采纳这种堆积的典型代表配位数晶胞镁型Mg Zn Ti12简单立方Po6钾型Na K Fe8铜型Cu Ag Au12总总 结结思考：4中模型单位体积容纳原子数大小关系？52%68%74%74%空间利用率再见再见1：1C2DEFXY3Z2、钙、钙-钛矿晶胞结构如图所示。观察钛矿晶胞结构如图所示。观察钙钙-钛矿晶胞结构，求该晶体中，钙、钛矿晶胞结构，求该晶体中，钙、钛、氧的微粒个数比为多少？钛、氧的微粒个数比为多少？3 3、在碳单质的成员中还有一种混合型晶体、在碳单质的成员中还有一种混合型晶体石墨，如图所示。它是层状结构，层与层石墨，如图所示。它是层状结构，层与层之间依靠作用力相结合。每层内部

8、碳原子与碳之间依靠作用力相结合。每层内部碳原子与碳原子之间靠作用力相结合，其键角为原子之间靠作用力相结合，其键角为120120?体。分析图中每个六边形含有分析图中每个六边形含有 个碳原子。个碳原子。2在石墨晶体中，层与层之间是以 结合，同一层内C原子与C原子以 结合成平面网状结构，故石墨为混合型晶体或过渡型晶体。在同一层中，每个C原子与 个C原子形成C-C键，键角为 ，其中最小的环为 元环，每个C原子被 个六元环共有，每个C-C键被 个六元环共有；每个六元环拥有的C原子数为_ _，拥有的C-C键数为_，则C原子数与C-C键数之比为_。2:323范德华力共价键1203六325、过渡型晶体 6.食盐晶体如右图所示。在晶体中，食盐晶体如右图所示。在晶体中，表示表示Na+，表示表示Cl。已知食盐的密度为。已知食盐的密度为 g/cm3，NaCl摩摩尔质量尔质量M g/mol，阿伏加德罗常数为，阿伏加德罗常数为N，则在食，则在食盐晶体里盐晶体里Na+和和Cl 的间距大约是的间距大约是 A cm B cm C cm D cm 32NM32 NM32MN38 NMB