2023-2024學(xué)年高中化學(xué)蘇教版（2023）選擇性必修二 3.1.2金屬鍵 金屬晶體 課件(共22張PPT)

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3.1金屬鍵金屬晶體

第二課時

自然界中許多固態(tài)物質(zhì)都是晶體，它們有規(guī)則的幾何外形，如晶瑩的雪花、玲瓏剔透的石英、棱角分明的食鹽固體和許多礦石。通常條件下，大多數(shù)金屬單質(zhì)也是晶體。

1.定義：金屬原子之間通過金屬鍵相互結(jié)合形成的晶體。

2.組成粒子：金屬陽離子和自由電子。

3.微粒間的作用力：金屬鍵

一、金屬晶體

銅的晶體結(jié)構(gòu)模型

注意：

②在金屬晶體中，不存在單個分子或原子，金屬單質(zhì)或合金(晶體鍺、灰錫除外)屬于金屬晶體。

①在金屬晶體中有陽離子，但沒有陰離子，所以，晶體中有陽離子不一定有陰離子，若有陰離子，則一定有陽離子。

③金屬晶體在受外力作用下,各層之間發(fā)生相對滑動,但金屬鍵并沒有被破壞。

金屬晶體熔、沸點高低的比較

金屬陽離子半徑越小,所帶電荷越多,則金屬鍵越強(qiáng),金屬的熔、沸點就越高,一般存在以下規(guī)律:

(1)同周期金屬單質(zhì)(如Na、Mg、Al),從左到右熔、沸點逐漸升高。

(2)同主族金屬單質(zhì)(如堿金屬),從上到下熔、沸點逐漸降低。

(3)合金的熔、沸點比其各成分金屬的熔、沸點低。

(4)金屬晶體熔點差別很大,如汞在常溫下為液體,熔點很低(-38.9℃),而鐵等金屬熔點很高(1535℃)。

在金屬晶體中，金屬原子如同半徑相等的小球一樣，彼此相切、緊密堆積成晶體。金屬晶體中金屬原子的緊密堆積是有一定規(guī)律的。

銅的晶胞模型

金屬晶體也是由能夠反映晶體結(jié)構(gòu)特征的基本重復(fù)單位——晶胞在空間連續(xù)重復(fù)延伸而形成的。

二、金屬晶體常見堆積方式

如果金屬原子在平面上（二維空間）緊密放置，可有兩種排列方式

非密置層

密置層

金屬晶體是金屬原子在三維空間按一定的規(guī)律堆積而成的。將密置層和非密置層按一定的方式在三維空間中堆積，就得到了金屬晶體的4種基本堆積方式：

簡單立方、體心立方、

面心立方和六方。

金屬晶體的堆積方式

三、晶胞中粒子數(shù)的計算

1

2

4

3

7

6

8

5

1

2

2

1

3

4

1

三、晶胞中粒子數(shù)的計算

處在立方體頂點的金屬原子為8個晶胞共享,該原子的屬于該晶胞。

三、晶胞中粒子數(shù)的計算

處于立方體棱上的金屬原子為4個晶胞共享，該原子的屬于該晶胞。

三、晶胞中粒子數(shù)的計算

處于立方體面上的金屬原子為2個晶胞共享，該原子的屬于該晶胞。

三、晶胞中粒子數(shù)的計算

處于立方體體心的金屬原子完全屬于該晶胞。

1、簡單立方堆積

只有金屬釙（Po）采用這種堆積方式

該晶胞中含有8個位于頂點的金屬原子，晶胞中的金屬原子數(shù)為

8×=1

三、晶胞中粒子數(shù)的計算

簡單立方晶胞切面示意圖

2、體心立方堆積

鈉、鉀、鉻、鉬、鎢等

該晶胞中含有8個位于頂點和1個位于體心的金屬原子，

晶胞中的金屬原子數(shù)為：

8×+1=2

體心立方晶胞切面示意圖

三、晶胞中粒子數(shù)的計算

3、面心立方堆積

金、銀、銅、鉛等

該晶胞中含有8個位于頂點和6個位于面心的金屬原子，

晶胞中的金屬原子數(shù)為：

三、晶胞中粒子數(shù)的計算

8×+6×=4

面心立方晶胞切面示意圖

4、六方堆積

鎂、鋅、鈦等

三、晶胞中粒子數(shù)的計算

六方晶胞切面示意圖

思考：立方晶胞中的金屬原子數(shù)如何計算？

六棱柱

體心（內(nèi)部）

1

面心

1/2

棱邊

水平1/4豎1/3

頂點

1/6

4、六方堆積

三、晶胞中粒子數(shù)的計算

該晶胞中含有12個位于頂點、2個位于面心和3個位于內(nèi)部的金屬原子，

晶胞中的金屬原子數(shù)為：

12×+2×+3=6

課堂小結(jié)

一、金屬晶體

二、金屬晶體常見堆積方式

三、晶胞中粒子數(shù)的計算

三維：簡單立方、體心立方、面心立方和六方

二維：非密置層、密置層

定義、注意事項及特征

均攤法計算的應(yīng)用

課堂練習(xí)

D

1.下列敘述正確的是（）

A.任何晶體中，若含有陽離子，就一定含有陰離子

B.金屬晶體的形成是因為晶體中存在金屬離子間的相互作用

C.價電子越多的金屬原子的金屬性越強(qiáng)

D.含有金屬元素的離子不一定是陽離子

1：4：2

2、金屬晶體中金屬原子有三種常見的堆積方式：簡單立方堆積、面心立方堆積和體心立方堆積，圖a、b、c分別代表這三種晶胞的結(jié)構(gòu)。請回答下列問題：

（1）a、b、c三種晶胞內(nèi)金屬原子數(shù)目之比為。

（2）三種堆積方