物质结构与性质《金属晶体》.ppt

1、第二节第二节 金属晶体与离子晶体金属晶体与离子晶体 3 3、如何用金属键解释金属的导热性、如何用金属键解释金属的导热性.导电性导电性和延展性？和延展性？1 1、何谓金属键？成键微粒是什么？有何特、何谓金属键？成键微粒是什么？有何特征？征？复习思考：复习思考：4 4、A A1 1型密堆积？何谓型密堆积？何谓A A3 3型密堆积？型密堆积？有没有其他方式的密堆积？有没有其他方式的密堆积？2 2、哪些因素会影响金属键的强弱呢？、哪些因素会影响金属键的强弱呢？一一.金属晶体金属晶体1 1、概念：、概念：金属原子通过金属键形成的晶体。金属原子通过金属键形成的晶体。2 2、构成微粒：、构成微粒：金属阳离子

2、和自由电子金属阳离子和自由电子3 3、微粒间的相互作用：、微粒间的相互作用：金属键金属键 规律：规律：阳离子所带电荷多、半径小阳离子所带电荷多、半径小金属金属键强，熔沸点高。键强，熔沸点高。4 4、性质：、性质：（1 1）熔、沸点较高（少数较低）熔、沸点较高（少数较低）（2 2）硬度较大（少数较软）硬度较大（少数较软）（3 3）难溶于水（少数与水反应）难溶于水（少数与水反应）（4 4）具有良好的延展性、可塑性。）具有良好的延展性、可塑性。（5 5）具有良好的导电性、导热性。）具有良好的导电性、导热性。（金属或合金金属或合金）（1）六方）六方最密最密堆积堆积A3：如：如：Zn、Ti、Mg5 5、

3、金属晶体堆积模型、金属晶体堆积模型如：如：Ca、Al、Cu、Pd、Ag、Pt、Au、（2）面心立方）面心立方最密最密堆积堆积A1：如：如：Li、Na、K、Ba、Fe、W（3 3）体心立方）体心立方密密堆积堆积A A2 2配位数：配位数：8 8晶胞中的微粒数：晶胞中的微粒数：2 2上下对齐上下对齐 （4 4）简单立方堆积）简单立方堆积简单立方简单立方如：（如：（PoPo）小结小结：常见金属晶体的三种结构型式常见金属晶体的三种结构型式配位数配位数晶胞中的晶胞中的微粒数微粒数结构示意图结构示意图常见金属常见金属六方最密堆积六方最密堆积A3体心立方密体心立方密堆积堆积A2面心立方最密面心立方最密堆积堆

4、积A A1 1三种典型三种典型结构型式结构型式12812224Zn、Ti、MgLi,Na,K,Ba,Fe,WCa、Al、Cu、Pd、Ag、Pt、Au、，练习：1 1、金属的下列性质中，不能用金属键理论加以解释的是、金属的下列性质中，不能用金属键理论加以解释的是（）A.A.易导电易导电 B.B.易导热易导热 C.C.有延展性有延展性 D.D.易锈蚀易锈蚀2 2、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.

5、D.自由电子间的相互作用自由电子间的相互作用DC3 3、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()金属原子金属原子金属离子金属离子自由电子自由电子阴离子阴离子A.A.只有只有 B.B.只有只有 C.D.C.D.C4 4、金属晶体堆积密度大，原子配位数高，、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（能充分利用空间的原因是（）A.A.金属原子的价电子数少金属原子的价电子数少 B.B.金属晶体中有自由电子金属晶体中有自由电子 C.C.金属原子的原子半径大金属原子的原子半径大 D.D.金属键没有饱和性和方向性金属键没有饱和性和方向性D4 4、金属具有延展性的原因

6、是（、金属具有延展性的原因是（）A.A.金属原子半径都较大，价电子较少金属原子半径都较大，价电子较少B.B.金属受外力作用变形时，金属阳离子与自由电子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间仍保持较强烈作用C.C.金属中大量自由电子受外力作用时运动速度加快金属中大量自由电子受外力作用时运动速度加快D.D.自由电子受外力作用时能迅速传递能量自由电子受外力作用时能迅速传递能量B二、离子晶体：二、离子晶体：1 1、概念：、概念：2 2、构成微粒：、构成微粒：3 3、微粒间的作用力：、微粒间的作用力：5 5、常见、常见 AB AB 型离子晶体结构模型：型离子晶体结构模型：4 4、

7、性质：、性质：（1 1）熔、沸点较高。）熔、沸点较高。（2 2）一般易溶于水，难溶于非极性溶剂。）一般易溶于水，难溶于非极性溶剂。（3 3）固态时不导电，熔融状态或溶于水导电。）固态时不导电，熔融状态或溶于水导电。食食 盐盐(4)(4)易碎，无延展性。易碎，无延展性。氯化钠的晶体结构氯化钠的晶体结构Cl-Na+小结：小结：1 1.每个每个NaNa+同时吸引同时吸引 个个 ClCl-，每个，每个ClCl-同时吸引同时吸引 个个Na+Na+，而，而Na+Na+数目与数目与Cl-Cl-数目之比为数目之比为 化学式为化学式为 2.2.根据氯化钠的结构模型确定晶胞，并分根据氯化钠的结构模型确定晶胞，并分

8、析其构成。每个晶胞中有析其构成。每个晶胞中有 NaNa+，有有 个个ClCl-3.3.在每个在每个NaNa+周围与它最近的且距离相等的周围与它最近的且距离相等的NaNa+有有 个个,ClCl-有有 个。个。6 661 1：1 1NaCl44 412126 6小结小结1.1.每个每个CsCs+同时吸引同时吸引 个个 ClCl-，每个，每个ClCl-同时吸引同时吸引 个个CsCs+，而，而CsCs+数目与数目与ClCl-数目之为数目之为 化学式为化学式为 2.2.根据氯化铯的结构模型确定晶胞，并根据氯化铯的结构模型确定晶胞，并分析其构成。每个晶胞中有分析其构成。每个晶胞中有 CsCs+，有有 个个

9、ClCl-3 3.在每个在每个CsCs+周围与它最近的且距离相周围与它最近的且距离相等的等的CsCs+有有 个个8 88 81 1：1 1CsClCsCl11 16（3 3）ZnSZnS的晶体结构示意图的晶体结构示意图 根据硫化锌的结构模型确定晶胞，并分根据硫化锌的结构模型确定晶胞，并分析其构成。每个晶胞中有析其构成。每个晶胞中有 个个ZnZn2+2+，有有 个个S S2-2-446 6、晶格能、晶格能 （1 1）概念：拆开）概念：拆开1mol 1mol 离子晶体，使之离子晶体，使之完全完全形成形成气气态态阴离子和气态阳离子所吸收的能量。（或反之）阴离子和气态阳离子所吸收的能量。（或反之）（3 3）应用：一般而言，晶格能越大，离子晶体的应用：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。离子键越强，晶体的熔沸点越高，硬度越大。晶格能晶格能 q q1 1.q.q2 2/r/r（2 2）晶格能的大小还与离子晶体的）晶格能的大小还与离子晶体的结构型式有关结构型式有关。从表中数据可以看出从表中数据可以看出:随着阳离子或阴离子半径的减小随着阳离子或阴离子半径的减小,晶格能增大晶格能增大;晶晶格能愈大格能愈大,晶体的熔点就愈高。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离子晶体的晶格能还与阴、阳离子所带的电荷数有关。有关。