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人教版高中化学选修三3.3 金属晶体 实用教授课件最新课件

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高中化学选修3课件-3.3 金属晶体3-人教版

高中化学选修3课件-3.3 金属晶体3-人教版

A
12
6
3
B
54
A
B A
(三) 六方最密堆积
如：镁、锌、钛
120°
配位数： 12 空间占有率： 74% 每个晶胞含原子数：2
第三层的另一种排列方式，是将球对 准第一层的2、4、6位，不同于 AB 两 层的位置，这是C 层。
12
6
3
54
12
6
3
54
第四层再排 A，于是
形成ABC ABC 三层一
密置层堆积
六方最密堆积(74%)
面心立方最密堆积(74%)
原子个数
1
配位数
6
原子个数
2
配位数
8
原子个数
2
配位数
12
原子个数
4
配位数
12
.当堂反馈
1. 金属原子在二维空间里的放置有下图所示的两种方式， 下列说法中正确的是 ( )
A．图(a)为非密置层，配位数为6 B．图(b)为密置层，配位数为4
C．图(a)在三维空间里堆积可得镁型和铜型 D．图(b)在三维空间里堆积仅得简单立方
配位数：
6
空间占有率： 52%
如果是非密置层上层金属原子填入下层的 金属原子形成的凹穴中，每层均照此堆积 ，结果将会如何呢?
(二)体心立方堆积
如：Na、K、Cr
配位数： 8 空间占有率： 68%
每个晶胞含原子数： 2
金属晶体的密堆积结构
思考：密置层在三维空间的堆积方式 有哪些？
1263源自54第第三一种层是可将以球怎对准样第呢一？层的球。
第三节 金属晶体
教学目标：
了解金属晶体的原子堆积模型
重难点：
能正确判断金属的堆积方式和配位数

人教版高中化学选修三 金属晶体 实用配套课件PPT

人教版高中化学选修三 金属晶体 实用配套课件PPT
AB
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
2 6 2r 3
④面心立方最密堆积（铜型）Cu、Ag、Au A C B A C B A
12
6
3
54
立方面心最密堆积的配位数 =12
立方面心最密堆积的空间占有率 =74%
自由电子
+ 金属离子
金属原子
④金属的熔点、硬度 金属的熔点、硬度与金属键的强弱有关
金属键的强弱与离子半径、离子电荷有关
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。
Na > K ; Mg < Al
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
堆积方式及性质小结
①简单立方堆积
② 体心立方堆积 ——体心立方晶胞
③ 六方堆积 ——六方晶胞 ④面心立方堆积 ——面心立方晶胞
配位数 = 6 空间利用率 = 52.36% 配位数 = 8 空间利用率 = 68.02% 配位数 = 12 空间利用率 = 74.05% 配位数 = 12 空间利用率 = 74.05%
合金
（1）定义：把两种或两种以上的金属(或
金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的 物质叫做合金。
例如，黄铜是铜和锌的合金（含铜67%、锌 33%）；青铜是铜和锡的合金（含铜78%、锡 22%）；钢和生铁是铁与非金属碳的合金。故 合金可以认为是具有金属特性的多种元素的混 合物。
（2） 合金的特性
① 合金的熔点比其成分中金属 低 (低，
6、再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双脚也无法到达。 5 、无论生活怎样，无论现实有多难，无论绽放有多远。不要忘了你曾经对自己许下的诺言。 19、蔚蓝的天空下，阳光普照，让我们沐浴和煦的阳光，共同分享成长的苦与乐。让我们一起，祝福青春，把握青春，享受青春。 12 、爱夸海口的人，工作往往往落空。 8 、任何一颗心灵的成熟，都必须经过寂寞的洗礼和孤独的磨炼。 7 、自卑的人，总是在自卑里埋没的自己，记住，你是这个世界上唯一的。 5 、企业一定要有偷不去、买不来、拆不开、带不走，溜不掉的独特资源。 2、任何的限制，都是从自己的内心开始的。

【人教版】化学选修三金属晶体ppt

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发生断裂？
【人教版】化学选修三金属晶体ppt优 秀课件 （实用 教材）
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构成晶体晶体 原子晶体 金属晶体
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常见金属晶体 ：金属、合金
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思考：
1、金属为什么会导电？ 2、金属导电与电解质在熔融状态下导电，电解质溶
液导电有什么不同？ 3、金属为什么易导热？ 4、金属为什么有延展性？在延展过程中金属键是否
②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
无饱和性 自由电子被所有原子所共用 无方向性 从而把所有的金属原子维系在一起
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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 构成金属晶体的粒子： 金属离子、自由电子 粒子间的作用力： 金属键
思考： 1、什么是电子气理论？ 2、通过电子气理论请描述一下什么是金属键？ 3、构成金属晶体的粒子有哪些？粒子间的作用力
是什么？什么是金属晶体？
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一、金属键
1、金属键
①定义
金属离子与自由电子之间强烈的相互作用
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人教版高中化学选修三3.3 金属晶体 讲课实用课件

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在一个层中，最紧密的堆积方式，是一个球与周围
62.个对球于相密切置，在层中在心三的维周空围间形成有几6种个最凹紧位密，堆将积其算方 为式第?一层。
第二层 对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对
准1，3，5 位。 ( 或对准 2，4，6 位)
，
12
6
3
54
12
6
3
54
AB
关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有 两种最紧密的堆积方式。
三. 金属晶体的原子堆积模型
思考行: 列对齐 四球一空 行列相错 三球一空
1.如(非果最配把紧位密金数排列是属)非4晶密体置中层的原子看成(最直紧密配径排位列相数)密是等置6的层球体,
把它们放置在平面上,有几种方式?
2.上述两种方式中,与一个原子紧邻的原子数(配 位数)分别是多少?哪一种放置方式对空间的利用 率较高?
二. 金属晶体
包括金属单质和 合金
1.概念：金属阳离子和自由电子之间通过金
属键结合而形成的晶体
2.构成微粒： 金属阳离子和自由电子
3.微粒间的相互作用： 金属键
4.具物有理良性好质钨的：常 的导温熔电下点，可性汞达、是三导千液多态热度性金刀、属切硬割钠延的，可金展铬以属性是用最小
熔沸点和硬度差别较大
金属 Li Na K Rb Cs Ca Sr
熔点∕K 454 371 337 312 302 1112 1042
沸点∕K 1620 1156 1047 961 951 1757 1657
影响金属键强弱的因素：
1.金属阳离子的半径： 离子半径越小，金属键越强
2.金属阳离子的电荷数： 离子的电荷数越多，金属键越强
原性越强 D.金属导电的实质是金属阳离子在外电场作用下的

人教版高中化学选修3课件 3.3-金属晶体(共28张PPT)

人教版高中化学选修3课件 3.3-金属晶体(共28张PPT)

堆积 密 名称 置 层 在 三 维 六方 空 最密 间 堆积 堆
积
堆积方式 如图所示，按__A_B_A_B_A_B_A_B___……的方式堆积。
堆积
密 名称
置
层
在
三
维 面心
空 立方
间
最密 堆积
堆
积
堆积方式 如图所示，按__A_B_C_A_B_C_A_B_C___……的方式堆积。
1.晶体中有阳离子，一定有阴离子吗？ 提示：不是。在金属晶体中，都是金属阳离子和自由电子形成 金属键，有阳离子但无阴离子。 2.因为金属晶体内含有金属键，因此其熔沸点都很高，这种说 法对吗？ 提示：不一定。不同的金属晶体熔沸点差别很大，如钨的熔沸 点在3 000 ℃以上，而钠的熔沸点就很低。
1.影响金属键强弱的因素 (1)金属阳离子所带电荷越多、 离子半径越小，金属键越强。 (2)一般情况下，金属晶体熔点由金属键强弱决定，金属阳离 子半径越小，所带电荷越多， 金属键越强，熔点就相应越 高，硬度也越大。
2.金属固体的导电原理不同于电解质溶液的导电原理
导电 粒子
导电 实质
影响 因素
金属导电
Al>Mg>Na。
二、石墨 1.石墨的晶体结构 (1)石墨的碳原子与金刚石杂化方式相同吗？其结构可以类比 金刚石的吗？
提示：杂化方式不同，不可以类比。金刚石中，碳原子采取 sp3杂化形成4个sp3杂化轨道，每个sp3杂化轨道与相邻的4个 碳原子形成4个σ键；石墨中，层内碳原子采取sp2杂化形成3 个sp2杂化轨道，每个sp2杂化轨道与相邻的3个碳原子形成3个 σ键。石墨是层状结构的晶体，在每一层内，碳原子排列成六 边形，一个个六边形排列成平面的网状结构，每一个碳原子都 跟其他三个碳原子相结合。在同一层内，相邻的碳原子以共价 键相结合，层与层之间以分子间作用力相结合。

人教版高中化学选修三 3.3 金属晶体第2课时(课件2)_最新修正版

人教版高中化学选修三 3.3 金属晶体第2课时(课件2)_最新修正版

12
6
3
54
12
6
3
54
，
AB
关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧 密的堆积方式。
最新修正版
16
第一种是将球对准第一层的球。 下图是此种六方 紧密堆积的前视图
12
A
6
3
54
B
A
于是每两层形成一个周期，
B
即 AB AB 堆积方式，形成六
A
方紧密堆积。
配位数 12 。 ( 同层 6，上下层各 3 )
①常温下，单质都是固体，汞(Hg) 除外；
②大多数金属呈银白色，有金属光 泽，但
金(Au)黄——色，铜(Cu红)——色， 铋(Bi)—微—红 色，铅(Pb蓝)—白— 色。
最新修正版
5
③不同金属熔沸点，硬度差别较大；
④良好的导电性，分析原因： 金属中存在着大量的可自由移动的电子。
⑤良好的导热性，分析原因： 通过自由电子和金属阳离子的相互碰撞传 递热量。
密堆积方式因充分利用了空间，而使体系的势能尽 可能降低，而结构稳定。
最新修正版
10
二 金属晶体的密堆积结构
思考：
1、金属原子在形成晶体时有几种堆积方式？
最新修正版
Байду номын сангаас11
金属晶体的哪圆原种球子排周列围平方剩面式余堆积模型
空隙最小？
（a）非密置层 （b）密置层
最新修正版
12
金属晶体晶的胞原的子形空状是间什堆积模型1
A
C B A
此种立方紧密堆积的前视图
最新修正版
20
Ａ Ｂ Ａ
镁型
Ｃ Ｂ Ａ
铜型
金属晶体的两种最密堆积方式

人教版高中化学选修三 金属晶体实用课件PPT


6
Po
8
Na、K、Fe
12 Mg、Zn、Ti
12 Cu、Ag、Au
33
金属晶体的原子堆积模型
2021/5/9
4
金属晶体的原子堆积模型
平面上金属原子紧密排列的两种方式
2
1
3
4
配位数为4
2021/5/9
23
1
4
65
配位数为6
5
金属晶体的原子堆积模型
4个小球形成一个四边形空隙，一种空隙。
2021/5/9
6
金属晶体的原子堆积模型
3个小球形成一个三角形空隙，两种空隙。 一种： △ 见“ ” 另一种： ▽ 见“ ”
上下层各4
6 7 2 3
2021/5/9
17
金属晶体的原子堆积模型
③体心立方晶胞平均占有的原子数目：
1 8
×8
+
1
=
2
2021/5/9
18
金属晶体的原子堆积模型
活动与探究3 三维空间里密置层金属原子的堆积方式
将密置层的小球在一个平面上黏合在一起，再 一层一层地堆积起来（至少堆4层），使相邻 层上的小球紧密接触，有哪些堆积方式？
第三层小球对准第一层小球空穴的2、4、6位。
第四层同第一层。
前视图
每三层形成一个周期地紧密堆积。
A
2 13 64
5
2 13 64
5
C
B
2
13 A
64 5
C
B
A
2021/5/9
23
金属晶体的原子堆积模型
俯视图：
ABAB…堆积方式
2021/5/9
ABCABC…堆积方式

人教版高中化学选修3课件 3.3金属晶体(共28张PPT)


【解析】选C。金刚石中1 mol 碳原子实际占有2 mol共价键， 二氧化硅中1 mol硅原子实际占有4 mol共价键，而石墨中， 1 mol 碳原子实际占有1.5个共价键，所以个数比为4∶8∶3。
1.影响金属键强弱的因素 (1)金属阳离子所带电荷越多、 离子半径越小，金属键越强。 (2)一般情况下，金属晶体熔点由金属键强弱决定，金属阳离 子半径越小，所带电荷越多， 金属键越强，熔点就相应越 高，硬度也越大。
2.金属固体的导电原理不同于电解质溶液的导电原理
导电 粒子
导电 实质
影响 因素
金属导电
(2)石墨是原子晶体吗？ 提示：石墨晶体不是原子晶体，而是原子晶体与分子晶体之间 的一种过渡型晶体。 2.石墨晶体的性质 (1)为什么石墨质地较软，可作润滑剂、铅笔芯？ 提示：石墨晶体是层状结构，层间没有化学键相连，是靠范德 华力维系的，而范德华力很弱，使石墨具有质软滑腻的性质。 因此石墨又具有分子晶体的一些性质。
石墨与金刚石的比较
晶体类型 构成微粒 微粒间的作用力
碳原子的杂化方式 碳原子成键数
金刚石 _原__子__晶__体__
碳原子 _C_—__C_共__价__键___
_s_p_3杂化 _4_
石墨
_混__合__晶__体__
碳原子 _C_—__C_共__价__键__和 _分__子__间__作__用_力___
六元环、不共面
熔点比金刚_还__高__ , 质_软__、滑腻、_易__导 电
六元环、共面
【典题训练】 1 mol的金刚石、二氧化硅、石墨三种物质含有的共价键数之 比是( ) A.1∶3∶1 B.1∶1∶5 C.4∶8∶3 D.4∶4∶3 【解题指南】解答本题注意两个方面： (1)明确三种物质中原子的成键情况； (2)转化为求物质中1 mol中心原子的成键情况。

人教版高中化学选修三 3.3 金属晶体(课件1)_最新修正版


最新修正版
9
3、镁型和铜型
密置层的原子按上述钾型堆积方式堆积，会得到两 种基本堆积方式——镁型和铜型。镁型如图3—25左所 示，按ABABABAB……的方式堆积；铜型如图3—25右所 示，按ABCADCABC……的方式堆积。分别用代表性金属 命名为镁型和铜型①，这两种堆积方式都是金属晶体的 最密堆积，配位数均为12，空间利用率均为74％，但所 得晶胞的形式不同。
最新修正版
16
再见
最新修正版
17
最新修正版
12
最新修正版
13
练习一
1.不仅与金属的晶体结构有关，而且与金属原子本身 的性质有关的是金属的
A.导电性 B.导热性 C.密度 D.熔点
2.某晶体不导电，在熔融状态下能被电解，则该晶
体是
A.分子晶体
B.原子晶体
C.离子晶体 D.金属晶体
3.下列叙述中，一定是金属元素的是
A.最外层只有一个电子
最新修正版
15
练习二
有一黄铜合金Cu和Zn的质量分数依 次为75%,25%, 晶胞的密度为8.9g·cm-3, 晶 体属于立方面心结构, 晶胞中含4个原子。 Cu和Zn的相对原子质量分别为63.5和65.4, 求:(1)Cu和Zn所占的原子百分数; (2)每个 晶胞含合金的质量是多少克; (3)晶胞的体 积多大。最新修正版7简单立方堆积：
这种堆积方式形成的晶胞是一个立方体，每个晶 胞含1个原子，被称为简单立方堆积。这种堆积方 式的空间利用率太低，只有金属钋(Po)采取这种 堆积方式。
最新修正版
8
2、钾型
非密置层的另一种堆积方式是将上层金属原子
填人下层的金属原子形成的凹穴中，每层均照此 堆积.

人教版高中化学选修3《3.3金属晶体》课件(ppt) -ppt课件

石墨中微粒间的作用：
碳原子间存在共价键和金属键，层与层 之间存在范德华力
石墨属于哪类晶体？
石墨为混合键型晶体
资
金属之最
料
熔点最低的金属是-------- 汞
熔点最高的金属是-------- 钨
密度最小的金属是-------- 锂
密度最大的金属是-------- 锇
硬度最小的金属是-------- 铯
（2）成键微粒：金属阳离子和自由电子。存在于金属
单质和合金中。 （3）特征：自由电子可以在整块金属中自由移动，因此 金属键没有方向性和饱和性。
（4）金属阳离子半径越小，所带电荷数越多，金属键 越强。
常温下，绝大多数金属单质 和合金都是金属晶体，但汞 除外，因汞在常温下呈液态。 金属晶体的熔沸点差别较大。
镁型
铜型
镁型
12
6
3
54
12
6
3
54
12
6
3
54
第三层的另一种排列方式，是将球对准第一层每一
个球，于是每两层形成一个周期，即 AB AB 堆 积方式。
下图是镁型紧密堆积的前视图
A
12
6
3
B
54
A
B A
120°
配位数： 12 空间占有率： 74% 每个晶胞含原子数：2
铜型
12
6
3
54
12
6
3
2.金属晶体：通过金属键作用形成的单质晶体
熔化时破坏的作用力：金属键
金属阳离子半径越小， 所带电荷数越多，金 属键越强，熔沸点越 高，硬度越大。
“有阳离子而无阴离子” 是金属独有的特性。
（1）.组成粒子：金属阳离子和自由电子
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镁型
铜型
镁型
12
6
3
54
12
6
3
54
12
6
3
54
第三层的另一种排列方式，是将球对准第一层每一
个球，于是每两层形成一个周期，即 AB AB 堆 积方式。
镁型-----六方最密堆积
7 1 9
6
5
8 2
3 4
10
11
12
这种堆积晶胞空间利用率高（74%），属于 密置层堆积，配位数为 12 ，许多金属（如Mg、 Zn、Ti等）采取这种堆积方式。
熔化时破坏的作用力：金属键
金属阳离子半径越小，所带 电荷数越多，金属键越强， 熔沸点越高，硬度越大。
练习
下列说法错误的是（ AB ）
A、镁的硬度大于铝 B、镁的熔沸点低于钙 C、镁的硬度大于钾 D、钙的熔沸点高于钾
练习
下列四中有关性质的描述，可能是金属晶体的是
（B ）
A、有分子间作用力结合而成，熔点很低 B、固体或熔融态易导电，熔点较高 C、由共价键结合成网状晶体，熔点很高 D、固体不导电，熔融态也不导电，但溶于水后能 导电
密度最小的金属是-------- 锂
密度最大的金属是-------- 锇
硬度最小的金属是-------- 铯
硬度最大的金属是-------- 铬
延性最好的金属是-------- 铂
展性最好的金属是-------- 金
最活泼的金属是---------- 铯 最稳定的金属是---------- 金
三、金属晶体的原子堆积模型
金属晶体
金属样品 Ti
一、金属共同的物理性质
容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。
金属为什么具有这些共同性质呢?
二、金属的结构
问题：构成金属的粒
子有哪些？
常温下，绝大多数金属单质和合 金都是金属晶体，但汞除外，因 汞在常温下呈液态。 金属晶体的熔沸点差别较大。
金属晶体： 通过金属键作用形成的单质晶体
铜型
12
6
3
54
12
6
3
54
第三层的另一种排列 方式，是将球对准第一层 的 2，4，6 位，不同于 AB 两层的位置，这是 C 层。
12
6
3
54
铜型-----面心立方最密堆积
12
6
3
54
这种堆积晶胞空间利用率高（74%），属于 密置层堆积，配位数为12 ，许多金属（如Cu、 Ag、Au等）采取这种堆积方式。
金属单质中不存在单个 分子或原子。
组成粒子： 金属阳离子和自由电子
“有阳离子而无阴离子” 是金属独有的特性。
作用力： 金属离子和自由电子之间的较强作
用—— 金属键
金属键
金属键的特征：自由电子可以在整块金属中自由 移动，因此金属键没有方向性和饱和性。
金属键的本质：“电子气理论”(自由电子理论)
金属原子脱落来的价电子形成遍布整个晶体的 “电子气”,被所有原子所共用，从而把所有的原子维 系在一起。
种堆积方式。
思考：密置层的堆积方式有哪些？
第二层对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准 1 ，3，5 位。 ( 或对准 2，4，6 位，其情形是一样的 )
12
6
3
54
12
6
3
54
，
AB
关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧 密的堆积方式。
（3）镁型和铜型
金属晶体的两种最密堆积方式──镁型和铜型
知识回顾：三种晶体类型与性质的比较
共价键
范德华力
原子
很高 很大
分子 很低 很小
无（硅为半导体） 无
金属键
金属阳离子 和自由电子
差别较大 差别较大
导体
练习
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？
资
金属之最
料
熔点最低的金属是-------- 汞
熔点最高的金属是-------- 钨
自由电子在运动时经常与金属离子碰撞，引 起两者能量的交换。当金属某部分受热时，那 个区域里的自由电子能量增加，运动速度加快， 通过碰撞，把能量传给金属离子。
金属容易导热，是由于自由电子运动时与金 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。
3、金属晶体结构与金属延展性的关系
C B A
堆积方式及性质小结
简单立 简单立方 方堆积Βιβλιοθήκη 体心立方 堆积体心立方
六方最 密堆积
六方
面心立方 最密堆积
面心立方
52％ 68% 74% 74%
6
Po
8
Na、K、Fe
12 Mg、Zn、Ti
12 Cu、Ag、Au
1、理论基础：
由于金属键没有方向性，每个金属原 子中的电子分布基本是球对称的，所以 可以把金属晶体看成是由直径相等的圆 球的三维空间堆积而成的。
堆积原理：
组成晶体的金属原子在没有其他因素 影响时，在空间的排列大都遵循紧密堆积 原理。这是因为金属键没有方向性，因此 都趋向于使金属原子吸引更多的其他原子 分布于周围，并以紧密堆积方式降低体系 的能量，使晶体变得比较稳定。
三、金属晶体的结构与金属性质的内在联系
1、金属晶体结构与金属导电性的关系
【讨论1】 金属为什么易导电？
在金属晶体中，存在着许多自由电子，这些自由 电子的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件 下自由电子就会发生定向运动，因而形成电流，所以 金属容易导电。导电性随温度升高而降低。
2、金属晶体结构与金属导热性的关系 【讨论2】金属为什么易导热？
4、金属晶体基本构型
（1）.简单立方堆积：
非密置层堆积，空间利用率低（52%）
配位数是 6 个.
只有金属（Po）采取这种堆积方式
（2）钾型 ----体心立方堆积：
这种堆积晶胞是一个体心立方，
每个晶胞每个晶胞含 2 个原子，
空间利用率不高（68%），属于非 密置层堆积，配位数为 ，许
多金8属（如Na、K、Fe等）采取这
紧密堆积：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。
空间利用率：空间被晶格质点占据的百分数。用来 表示紧密堆积的程度。
配位数：在密堆积中，一个原子或离子周围距离最 近且相等的原子或离子的数目。
2、二维堆积
I型
2
1
3
4
非密置层
配位数为4
II 型
2 1
6
3 4
5
密置层 配位数为6
【讨论3】金属为什么具有较好的延展性？
原子晶体受外力作用时，晶体中的各原子 层就会发生相对滑动，但不会改变原来的排 列方式，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，所以 在各原子层之间发生相对滑动之后，金属键 未被破坏，仍可保持这种相互作用，因而即 使在外力作用下，发生形变也不断裂，因此， 金属有良好的延展性。