金属晶体离子晶体.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第三节 金属晶体,一、金属键,1,、金属键,金属离子,与,自由电子,之间强烈的相互作用,定义,一、金属键,本质,电子气理论,金属原子的价电子发生脱落，形成金属阳离子和自由电子,自由电子被所有原子所共用从而把所有的,金属原子维系在一起,无饱和性,无方向性,2,、金属晶体,金属离子与自由电子通过金属键结合而成的晶体叫做金属晶体,粒子间的作用力：,金属键,构成金属晶体的粒子：,金属离子、自由电子,常见金属晶体：,金属、合金,3,、金属性质与电子气理论,金属导电性,电子气的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下，自由电子定向运动形成电流，所以金属容易导电,金属的导热性,自由电子在运动时与金属离子碰撞，把能量从温度高的部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。,高温下热运动剧烈，因此电子的定向移动程度减弱，所以，随着温度的升高，金属的导电性减弱,金属的延展性,金属离子和自由电子间相互作用没有方向性，在外力作用下各原子层就会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，而且弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用,金属键的强弱,:,与离子半径、离子电荷有关,金属的熔点、硬度,金属的熔点、硬度,:,与金属键的强弱有关,规律,：离子半径越小或离子所带电荷越多，则金属键越强，金属的熔沸点越高、硬度越大。,二、金属晶体的原子堆积模型,1,、几个概念,配位数,：,在晶体中与每个微粒,紧密相邻,且,距离相等,的微粒个数,空间利用率,：,晶体的空间被微粒占满的体积百分数用来表示紧密堆积程度,金属的二维堆积方式,非密置层,配位数为,4,密置层,配位数为,6,2,、金属的三维堆积方式,简单立方堆积,唯一金属,钋,简单立方堆积的,配位数,=6,简单立方堆积的,空间占有率,=52%,球半径为,r,正方体边长为,a,=2r,体心立方堆积（钾型）,K,、,Na,、,Fe,体心立方堆积的,配位数,=8,体心立方堆积的,空间占有率,=68%,体对角线长为,c,面对角线长为,b,棱线长为,a,球半径为r,c,2,=b,2,+a,2,b,2,=a,2,+a,2,c=4r,(4r),2,=3a,2,六方最密堆积（镁型）,Mg,、,Zn,、,Ti,A,B,A,B,A,1,2,3,4,5,6,六方最密堆积的,配位数,=12,六方最密堆积的晶胞,六方最密,堆积的晶胞,六方最密堆积的,空间占有率,=74%,上下面为菱形边长,为半径的,2,倍,2r,高为,2,倍正四面体的高,面心立方最密堆积（铜型）,Cu,、,Ag,、,Au,A,B,C,A,A,B,C,1,2,3,4,5,6,面心,立方最密堆积的,配位数,=12,面心,立方最密堆积的空间占有率,=74%,第四节 离子晶体,一、离子晶体,1,、离子晶体概念：,由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体叫做离子晶体,组成微粒：,阴阳离子,粒子间作用力：,离子键,无分子式 化学式表示离子最简整数比,配位数：,（缩写为,C.N.,）,一个离子周围最邻近的异电性离子的数目,2,、常见离子晶体,（强碱、金属氧化物、部分盐类）,NaCl,晶体,阴离子配位数,阳离子配位数,6,6,NaCl,晶体,每个,Cl,周围最近且等距离的,Cl,有,个,每个,Na,+,周围最近且等距离的,Na,+,有,个,12,12,每个晶胞中,Cl,有,个,Na,+,有,个,4,4,CsCl,晶体,阴离子配位数,阳离子配位数,8,8,每个,Cl,周围最近且等距离的,Cl,有,个,每个,Cs,+,周围最近且等距离的,Cs,+,有,个,6,6,每个晶胞中,Cl,有,个,Cs,+,有,个,1,1,CsCl,晶胞,NaCl,晶胞,教科书,P79,表,3-6,阴离子配位数,阳离子配位数,4,8,CaF,2,晶体,CaF,2,晶胞,每个,F,周围最近且等距离的,F,有,个,每个,Ca,2+,周围最近且等距离的,Ca,2+,有,个,6,12,每个晶胞中,F,有,个,Ca,2+,有,个,8,4,CaF,2,晶胞,3,、影响离子晶体配位数的因素,几何因素：晶体中正负离子的半径比,电荷因素：正负离子的电荷比,键性因素：离子键的纯粹程度,4,、离子晶体的物理性质,熔沸点较高，硬度较大，难挥发难压缩。,（离子间存在较强的离子键）,一般易溶于水，而难溶于非极性溶剂,固态不导电，水溶液或者熔融状态下能导电,NaCl,熔点,801,，沸点,1413,CsCl,熔点,645,，沸点,1290,二、晶格能,1,、定义：,气态离子形成,1,摩离子晶体时释放的能量,2,、晶格能的大小的影响因素,电荷、离子半径,随着,离子电荷的增加,或者,核间距离的缩短,晶格能增大,晶格能越大，离子晶体越稳定熔点越高，硬度越大,