金属晶体的原子堆积模型.ppt

知识回顾：知识回顾：两种晶体类型与性质的两种晶体类型与性质的比较比较共价键共价键范德华力范德华力金属键金属键原子原子分子分子金属阳离子金属阳离子和自由电子和自由电子很高很高很低很低差别较大差别较大很大很大很小很小差别较大差别较大部分为半导体）部分为半导体）部分溶于部分溶于水导电水导电导体导体.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之间的较强的相互作用 金属阳离子和自由电子金属阳离子和自由电子导电，导热，延展性，金属光泽。熔沸导电，导热，延展性，金属光泽。熔沸点差异大点差异大阳离子所带电荷多、半径小，阳离子所带电荷多、半径小，金属键强，熔沸点高。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成遍金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的布整块晶体的“电子气电子气”，被所有，被所有原子共用，从而把所有的原子维系原子共用，从而把所有的原子维系在一起。在一起。.电子其理论与金属性质的关系.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，然后很快释后很快释放出各种频率的光放出各种频率的光，因此绝大，因此绝大多数金属具有银白色或钢灰色光泽。而多数金属具有银白色或钢灰色光泽。而某些金属（如铜、金、铯、铅等）由于某些金属（如铜、金、铯、铅等）由于较易吸收某些频率的光而呈现较为特殊较易吸收某些频率的光而呈现较为特殊的颜色的颜色。当金属成粉末状时，金属晶体的当金属成粉末状时，金属晶体的晶面取晶面取向杂乱、晶格排列不规则向杂乱、晶格排列不规则，吸收可见光，吸收可见光后辐射不出去，所以成黑色。后辐射不出去，所以成黑色。.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，而卤素单质的熔沸点从上到下却升高？习练馈反返回返回.二、二、金属晶体的原子堆积模型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体心立方体心立方简单立方简单立方面心立方面心立方.金属晶体原子平面排列方式有几种？非密置层探究探究A143213642A5密置层配位数为4配位数为6.金属晶体的堆积方式金属晶体的堆积方式简单立方堆积简单立方堆积非密置层层层堆积情况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：配位数：晶胞含金属原子数晶胞含金属原子数16例：例：（PoPoPoPo）.体心立方体心立方堆积堆积非密置层层层堆积情况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：配位数：28晶胞含金属原子数晶胞含金属原子数:金属晶体的堆积方式金属晶体的堆积方式钾型钾型.123456思考：第二层思考：第二层思考：第二层思考：第二层 对第一层来讲最紧密的堆积方式有几种？对第一层来讲最紧密的堆积方式有几种？对第一层来讲最紧密的堆积方式有几种？对第一层来讲最紧密的堆积方式有几种？123456AB，思考：对第一、二层来说，第思考：对第一、二层来说，第思考：对第一、二层来说，第思考：对第一、二层来说，第三层可以最紧密的堆积方式有三层可以最紧密的堆积方式有三层可以最紧密的堆积方式有三层可以最紧密的堆积方式有几种？几种？几种？几种？密置层堆积方式不存在两层原子在同一直线的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。情况，只有相邻层紧密堆积方式，类似于钾型。123456.一种是将球对准一种是将球对准一种是将球对准一种是将球对准第一层的球。第一层的球。第一层的球。第一层的球。123456123456另一种排列方式，是另一种排列方式，是将球对准第一层的将球对准第一层的 2，4，6 位位六方最密堆积六方最密堆积.下图是此种六方下图是此种六方下图是此种六方下图是此种六方紧密堆积的前视图紧密堆积的前视图紧密堆积的前视图紧密堆积的前视图ABABA一种是将球对准一种是将球对准一种是将球对准一种是将球对准第一层的球。第一层的球。第一层的球。第一层的球。123456 于是于是于是于是每两层形成一个周每两层形成一个周每两层形成一个周每两层形成一个周期期期期，即，即，即，即 AB AB AB AB 堆积方式，堆积方式，堆积方式，堆积方式，形成六方紧密堆积。形成六方紧密堆积。形成六方紧密堆积。形成六方紧密堆积。.六方密堆积六方密堆积配位数：配位数：12。(同层同层 6，上下层各，上下层各 3)晶胞含金属原子数晶胞含金属原子数:6金属晶体的堆积方式金属晶体的堆积方式镁型镁型.第三层的另一种第三层的另一种排列方式，是将球对排列方式，是将球对准第一层的准第一层的 2，4，6 位位，不同于，不同于 AB 两层的两层的位置，这是位置，这是 C 层。层。123456123456123456面心立方最密堆积面心立方最密堆积.123456此种立方紧密堆积的前视图此种立方紧密堆积的前视图此种立方紧密堆积的前视图此种立方紧密堆积的前视图ABCAABC 第四层再排第四层再排第四层再排第四层再排 A A，于，于，于，于是形成是形成是形成是形成 ABC ABC ABC ABC 三三三三层一个周期。层一个周期。层一个周期。层一个周期。配位数：配位数：配位数：配位数：12(12(同层同层同层同层 6 6，上下层各上下层各上下层各上下层各 3 3 ).面心立方面心立方 BCA晶胞含金属原子数晶胞含金属原子数:4金属晶体的堆积方式金属晶体的堆积方式铜型铜型.总总 结结思考：思考：4中模型单位体积容纳原子数大小关系？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、现有甲、乙、丙、丁四种晶胞、现有甲、乙、丙、丁四种晶胞,可推可推知：甲晶体中知：甲晶体中A与与B的离子个数比为的离子个数比为 ；乙晶体的化学式为；乙晶体的化学式为 ；丙晶体的；丙晶体的化学式为化学式为_；丁晶体的化学式为；丁晶体的化学式为_。1：1C2DEFXY3Z.2、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1212。分析。分析图中每个六边形含有图中每个六边形含有 个碳原子。个碳原子。2.4 4、最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气、最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如下图所示，顶角和面心的原子态团簇分子，如下图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是它的化学式是 。解析：由于本题团簇分子指的是解析：由于本题团簇分子指的是解析：由于本题团簇分子指的是解析：由于本题团簇分子指的是一个分子的具体结构，并不是晶一个分子的具体结构，并不是晶一个分子的具体结构，并不是晶一个分子的具体结构，并不是晶体中的最小的一个重复单位，不体中的最小的一个重复单位，不体中的最小的一个重复单位，不体中的最小的一个重复单位，不能采用均摊法分析，所以只需数能采用均摊法分析，所以只需数能采用均摊法分析，所以只需数能采用均摊法分析，所以只需数出该结构内两种原子的数目就可出该结构内两种原子的数目就可出该结构内两种原子的数目就可出该结构内两种原子的数目就可以了。答案为：以了。答案为：以了。答案为：以了。答案为：TiTi1414C C1313.在石墨晶体中，层与层之间是以在石墨晶体中，层与层之间是以 结合，同一结合，同一层内层内C原子与原子与C原子以原子以 结合成平面网状结构，结合成平面网状结构，故石墨为混合型晶体或过渡型晶体。故石墨为混合型晶体或过渡型晶体。在同一层中，每个在同一层中，每个C原子与原子与 个个C原子形成原子形成C-C键，键角为键，键角为 ，其中最小的环为，其中最小的环为 元环，每个元环，每个C原子被原子被 个六元环共有，每个个六元环共有，每个C-C键被键被 个六元环个六元环共有；每个六元环拥有的共有；每个六元环拥有的C原子数为原子数为_ _，拥有的，拥有的C-C键数为键数为_，则，则C原子数原子数与与C-C键数之比为键数之比为_。2:323范德华力范德华力共价键共价键1203六六325、过渡型晶体、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摩尔摩尔质量质量M g/mol，阿伏加德罗常数为，阿伏加德罗常数为N，则在食盐，则在食盐晶体里晶体里Na+和和Cl 的间距大约是的间距大约是 A cm B cm C cm D cm B.感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络，感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络，如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！