金属晶体ppt课件下载完美版1
- 格式：ppt
- 大小：1.67 MB
- 文档页数：47
下载文档原格式
合集下载
化学：3.2.1《金属晶体》课件(鲁科版选修4)
二.金属晶体的原子堆积模型 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 思考 (非最紧密排列 非密置层 非最紧密排列) (最紧密排列 密置层 最紧密排列) 非最紧密排列 最紧密排列 1.如果把金属晶体中的原子看成直径相等的 如果把金属晶体中的原子看成直径相等的 球体,把他们放置在平面上 有几种方式? 把他们放置在平面上,有几种方式 球体 把他们放置在平面上 有几种方式
联想·质疑 金属晶体有哪些共同的性质？为什么？
•导电导热性强;不透明.有金属光泽;延展性好; 导电导热性强;不透明.有金属光泽;延展性好; 导电导热性强 •合金为何比纯金属的性质优越？ 合金为何比纯金属的性质优越？ 合金为何比纯金属的性质优越
思考1.合金的概念？ 思考 合金的概念？ 合金的概念 2.合金的特点？ 合金的特点？ 合金的特点 3.合金的类型及其性质特点？ 合金的类型及其性质特点？ 合金的类型及其性质特点
课堂小结: 课堂小结 决定
结构
金属内部的特 殊结构
性质 金属键
金属的物理共性
原子化热 金属阳离子 自由电子 原子半径 自由电子数 导电性 导热性 延展性
熔沸点高低 硬度大小
试一试
1、金属晶体的形成是因为晶体中存在 （ C ） A.金属离子间的相互作用 A.金属离子间的相互作用 B．金属原子间的相互作用 C.金属离子与自由电子间的相互作用 C.金属离子与自由电子间的相互作用 D.金属原子与自由电子间的相互作用 D.金属原子与自由电子间的相互作用
第2节金属晶体与离子晶体（1） 节金属晶体与离子晶体（
复习思考： 复习思考： 1.如何用金属键解释金属的导热性 导电 如何用金属键解释金属的导热性.导电 如何用金属键解释金属的导热性 性和延展性？ 性和延展性？ 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？ 哪些因素会影响金属键的强弱呢
第一章-金属的晶体结构(共118张PPT)可修改全文
(3) 不需最小整数化； (4) 〔1 1 1〕
B面：
(1) 该面与z轴平行，因此x=1，y=2， z=∞； (2) 1/x=1，1/y=1/2，1/z=0； (3) 最小整数化1/x=2，1/y=1，1/z=0； (4) 〔2 1 0〕
C面：
(1) 该面过原点，必须沿y轴进行移动，因此x= ∞ ，y=-1，z=∞ (2) 1/x=0，1/y=-1，1/z=0； (3) 不需最小整数化；(4) 〔0 1 0〕
晶胞在三维空间的重复构成点阵
〔4〕晶格常数
在晶胞中建立三维坐标体系， 描述出晶胞的形状与大小
晶胞参数- 晶格常数:a、b、c 棱间夹角:α、β、γ
2 晶系与布拉菲点阵
依据点阵参数 的不同特点划分为七种晶系
(1) 三斜晶系
α≠β≠γ≠90° a≠ b≠ c
复杂单胞 底心单斜
(2) 单斜晶系
α=γ=90°≠β a≠ b≠ c
3 原子半径： r 2 a
4 配位数= 12
4
5 致密度= nv/V=(4×3πr3/4)/a3=0.74
γ－Fe(912~1394℃)、Cu、Ni、Al、Ag 等
——塑性较高
面心立方晶胞中原子半径与晶 格常数的关系
a
r 2a 4
(三)密排六方结构〔 h.c.p〕 〔 了解〕
金属：Zn、Mg、Be、α-Ti、α-Co等
具有光泽：吸收了能量从被激发态回到基态时所 产生的幅射；
良好的塑性：在固态金属中，电子云好似是 一种流动的万能胶，把所有的正离子都结合 在一起，所以金属键并不挑选结合对象，也 无方向性。当一块金属的两局部发生相对位 移时，金属正离子始终“浸泡〞在电子云中， 因而仍保持着金属键结合。这样金属便能经 受较大的变形而不断裂。
B面：
(1) 该面与z轴平行，因此x=1，y=2， z=∞； (2) 1/x=1，1/y=1/2，1/z=0； (3) 最小整数化1/x=2，1/y=1，1/z=0； (4) 〔2 1 0〕
C面：
(1) 该面过原点，必须沿y轴进行移动，因此x= ∞ ，y=-1，z=∞ (2) 1/x=0，1/y=-1，1/z=0； (3) 不需最小整数化；(4) 〔0 1 0〕
晶胞在三维空间的重复构成点阵
〔4〕晶格常数
在晶胞中建立三维坐标体系， 描述出晶胞的形状与大小
晶胞参数- 晶格常数:a、b、c 棱间夹角:α、β、γ
2 晶系与布拉菲点阵
依据点阵参数 的不同特点划分为七种晶系
(1) 三斜晶系
α≠β≠γ≠90° a≠ b≠ c
复杂单胞 底心单斜
(2) 单斜晶系
α=γ=90°≠β a≠ b≠ c
3 原子半径： r 2 a
4 配位数= 12
4
5 致密度= nv/V=(4×3πr3/4)/a3=0.74
γ－Fe(912~1394℃)、Cu、Ni、Al、Ag 等
——塑性较高
面心立方晶胞中原子半径与晶 格常数的关系
a
r 2a 4
(三)密排六方结构〔 h.c.p〕 〔 了解〕
金属：Zn、Mg、Be、α-Ti、α-Co等
具有光泽：吸收了能量从被激发态回到基态时所 产生的幅射；
良好的塑性：在固态金属中，电子云好似是 一种流动的万能胶，把所有的正离子都结合 在一起，所以金属键并不挑选结合对象，也 无方向性。当一块金属的两局部发生相对位 移时，金属正离子始终“浸泡〞在电子云中， 因而仍保持着金属键结合。这样金属便能经 受较大的变形而不断裂。
金属晶体.ppt(优秀版)
自由电子
金属原子释出电子后形成的金属离 子按一定规律堆积，释出的电子则在 整个晶体里自由移动。
自由电子不专属于某一个或特定的 金属离子，它们几乎均匀地分布在整 个晶体中，被许多金属离子所共有。
二、金属晶体
通过金属离子与自由电子之间的较强 作用形成的单质晶体 。
三种典型立方晶体结构
简单立方 体心立方 面心立方
金属晶 体
浙江省延展性、有金 属光泽等
解释 1、 金属中由于金属原子的外层电子比较少，
金属原子容易失去外层电子变成金属离子，在金 属内部结构中，实际上按一定规律紧密堆积的是 带正电荷的金属阳离子。
2、要使带正电荷的金属阳离子按一定规律紧 密堆积，除非金属原子释出的电子在各金属离子 间自由地运动，这样依靠金属阳离子与带负电荷 的自由电子之间强烈的相互作用使金属离子紧密 地堆积在一起。
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 B.核外最外电子层有1-2个电子 C.在反应中很容易失去电子 D.具有金属光泽的单质
他们一个15岁，一个16岁，花开的季节。初学立体几何，大熊用小纸壳手工助洁心理解立体与平面的迥异，地理考试这对同桌囊括了班里两个第一，大熊94分，第一名，洁心47分， 倒数第一。大熊不知怎么就让无论如何都搞不懂季风洋流方向的洁心尤如神助，醍醐灌顶。洁心盼着上作文课，老师会朗读几篇上榜佳作，每每读到洁心的作文，大熊会看洁心一眼， 好像在说我知道这一篇是你写的，洁心也会漫不经心瞥一眼，故作平淡地回复嗯，是我。不知从何时起，他们走进彼此的心。大学毕业的第二年，他们结了婚，第三年，有了一个可爱 的孩子。洁心的日常开始以大熊小熊为中心，辞去优渥工作，成为家庭主妇，曾经的诗情画意干练要强变成琐碎的柴米油盐酱醋茶，窈窕淑女变成自带三层救生圈的黄脸婆，大熊成为 业内认可的职业经理人，小熊也取得全国乃至世界各大数学竞赛计算机竞赛的各色奖牌。被大熊小熊的光环映着，洁心日复一日忙忙活活庸庸碌碌地快乐着。人和人之间的比较，是丢 失快乐最简单的方式。昔日的同学大多事业有成，成为各自领域的精英，而洁心日渐落伍，好像被抛弃在另一个时代。比较也是客观认识自己最直接的方式。失落带来思考，洁心终于 意识到这十几二十年的岁月她把自己搞丢了。洁心想重回轨道却无力又无助，知识陈旧，书生意气，与社会严重脱节，抱怨，她偏执地认为大熊消耗了她的青春改写了她的命运，而人 到中年的大熊再不会像过去只要听到洁心呼唤，马上放下全世界飞奔而来，事业有成的他也不再对洁心的发号施令全盘言听计从，洁心觉得自己失去了整个世界。洁心没有意识到很多 时候大熊只是在迁就她，不和她计较，也没有意识到一个企业高管若凡事对一个家庭主妇唯命是从究竟是好事还是坏事，她越来越暴躁，越来越容易愤怒，家庭气氛像一只随时会被引 爆的火药桶，说不定什么琐事就会成为导火索。大熊忙碌粗心，洁心心灰意冷，俩人之间有了罅隙，有了不满，洁心不止一次发怒时大喊分手。洁心最脆弱的时候，大熊没有及时给予 支持和关注，洁心撕心裂肺的难过，大熊忙于工作，浑然不觉，洁心认为大熊不再爱自己，痴心错付，悔不当初，对自己的婚姻感到绝望，她给自己7天的时间思考，要不要走出这曾 欣欣然冲进来的围城。一位生性爱冒险的作家本杰明，无法走出半年前的丧妻之痛，带着一个青春期一个幼儿期的两个孩子，生活一团糟。本杰明放弃了专栏写作，拒绝开始新感情， 欲带着儿女换一个崭新环境开始新生活，于是他买了新房子，未曾想这房子却是一个经济窘迫、难以维系正常运转的动物园……本杰明走投无路之时，发现妻子给留下的“冒险基金”， 妻子自知无法常相陪伴，竭尽所能给丈夫最后的成全，这份爱让人唏嘘汗颜。本杰明给一双儿女讲述他和妻子初次见面，一见钟情，自惭形秽，踌躇不前时，自己骨子里天生的冒险精 神推着自己抓住了这份非你莫属的爱情。看着本杰明和一双儿女对着阴阳相隔的妻子、妈妈，互诉衷肠，洁心百感交集，泣不成声，她想世人听过见过无数美丽的爱情故事，但都是别 人的，现实的生活总会有种种难言的苦楚不如意，“万物皆有裂痕，那是光照进来的地方。”接受人和事的缺憾不完美，才是真实的生活。发起冷战的第三天，洁心不再继续臆想徒生 闷气，她决定给彼此一个机会，和大熊进行了一次推心置腹长谈，长谈的结果是洁心庆幸失而复得的婚姻和爱情，大熊说洁心没失去过，自己一直都在，从未离开，只是不该忽视了洁 心的内心需求。洁心开始找回自己的人生旅程，列清单，定目标，开始学习、锻炼、尝试，由内而外改变自己，每晚洁心大熊两人瑜伽对望，相伴练习腹肌撕裂。假期里，大熊更多地 陪伴洁心，两人相濡以沫走遍千山万水，洁心开始一展所长，用文字记录下他们的所见所闻，所感所悟。人到中年，两人相互珍惜，共同成长，生命和爱情焕发出绚丽光彩，照亮了彼 此的人生，很多小伙伴说因为他们，自己又开始相信并渴望爱情了。一日，，麦克是校园篮球明星，他本可以因篮球特长被全额奖学金保送进大学，但因女友怀孕他放弃了关键的冠军 赛而向女友求婚。20年后，麦克穷困潦倒，事业家庭均失意，戏剧性地他重返了17岁，仍是青春闪耀，17岁的他遇到现实中的一对儿女，中年的妻子，一切重来，当他又站在可以延 续辉煌改变人生命运的关键时刻，他意识到妻子和一双儿女才是他人生最宝贵的财富，依旧做出了和20年前相同的选择。当麦克和妻子紧紧相拥时，麦克又恢复了中年的模样，妻子说，
金属晶体(第一课时) ppt课件
（1）金属元素的原子半径 （2）单位体积内自由电子的数目
一般而言： 金属元素的原子半径越小，单位体积内自由
电子数目越大，金属键越强，金属晶体的硬度越 大，熔、沸点越高。
练习：比较下列金属的熔点高低
(1) Na < Mg <Al (2) Na> K > Ca
ppt课件
4
2.金属晶体
晶体： 具有规则几何外形的固体。
12
总结
金属键的概念及影响金属键强弱的因素
金属晶体的组成，物理性质并运用金属 键理论解释这些性质
ppt课件
13
1. 金属的下列性质与金属键无关的是( C ) A. 金属不透明并具有金属光泽 B. 金属易导电、传热 C. 金属具有较强的还原性 D. 金属具有延展性
2.能正确描述金属通性的是 ( AC )
(1)导电性
ppt课件
10
（2）导热性
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。
ppt课件
11
（3）延展性
物体在外力作用下能延伸成细丝而不断裂的 性质叫延性；在外力（锤击或滚轧）作用能 碾成薄片而不破裂的性质叫展性。
ppt课件
回忆：我们之前学过哪些类型的化学键？ 化学键：离子键，共价键
ppt课件
1
金属离子和自由电子
1.金属键
（1）定义：金属离子和自由电子之间的强烈的相
互作用。
（2）形成：
成键微粒: 金属阳离子和自由电子 存 在: 金属单质和合金中
（3）方向性: 无方向性（也无饱和性）
ppt课件
2
有的金属软如蜡,有的金属硬如钢；有的金属熔 点低,有的金属熔点高，为什么?
一般而言： 金属元素的原子半径越小，单位体积内自由
电子数目越大，金属键越强，金属晶体的硬度越 大，熔、沸点越高。
练习：比较下列金属的熔点高低
(1) Na < Mg <Al (2) Na> K > Ca
ppt课件
4
2.金属晶体
晶体： 具有规则几何外形的固体。
12
总结
金属键的概念及影响金属键强弱的因素
金属晶体的组成，物理性质并运用金属 键理论解释这些性质
ppt课件
13
1. 金属的下列性质与金属键无关的是( C ) A. 金属不透明并具有金属光泽 B. 金属易导电、传热 C. 金属具有较强的还原性 D. 金属具有延展性
2.能正确描述金属通性的是 ( AC )
(1)导电性
ppt课件
10
（2）导热性
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。
ppt课件
11
（3）延展性
物体在外力作用下能延伸成细丝而不断裂的 性质叫延性；在外力（锤击或滚轧）作用能 碾成薄片而不破裂的性质叫展性。
ppt课件
回忆：我们之前学过哪些类型的化学键？ 化学键：离子键，共价键
ppt课件
1
金属离子和自由电子
1.金属键
（1）定义：金属离子和自由电子之间的强烈的相
互作用。
（2）形成：
成键微粒: 金属阳离子和自由电子 存 在: 金属单质和合金中
（3）方向性: 无方向性（也无饱和性）
ppt课件
2
有的金属软如蜡,有的金属硬如钢；有的金属熔 点低,有的金属熔点高，为什么?
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3. 金属的下列性质与金属键无关的是( C)
A. 金属不透明并具有金属光泽 B. 金属易导电、传热 C. 金属具有较强的还原性 D. 金属具有延展性
4.能正确描述金属通性的是 ( AC)
A. 易导电、导热 B. 具有高的熔点 C. 有延展性 D. 具有强还原性
5. 下列生活中的问题，不能用金属键知识
已学过的金属知识
1.金属的分类
重金属：铜、铅、锌等 按密度分
轻金属：铝、镁等 黑色金属：铁、铬、锰
有色金属：除铁、铬、锰以外的金属
按储量分 常见金属：铁、铝等 稀有金属：
分析：
通常情况下，金属原子的部分或全 部外围电子受原子核的束缚比较弱，在 金属晶体内部，它们可以从金属原子上 “脱落”下来的价电子，形成自由流动 的电子。这些电子不是专属于某几个特 定的金属离子，是均匀分布于整个晶体 中。
延展性
由于金属晶体中金属键是没有方向性的，各原 子层之间发生相对滑动以后，仍保持金属键的 作用，因而在一定外力作用下，只发生形变而 不断裂
（4）金属的熔点
部分金属的熔点
金属 熔点/℃
Na
Mg Al
Cr
97.5 650 660 1900
为什么金属晶体熔点差距如此巨大？
结论：
金属晶体内部微粒之间的作用存在差异，即金属 的熔点高低与金属键的强弱有关。
A. 金属键没有方向性 B. 金属键是金属阳离子和自由电子之间存在
的强烈的静电吸引作用 C. 金属键中的电子属于整块金属 D. 金属的性质和金属固体的形成都与金属键
有关
B 2.下列有关金属元素特性的叙述正确的是
A. 金属原子只有还原性,金属离子只有氧化性 B. 金属元素在化合物中一定显正化合价 C. 金属元素在不同化合物中化合价均不相同 D. 金属元素的单质在常温下均为晶体
二、金属键与金属的物理性质 1.金属键
（1）定义： 金属离子和自由电子之间的强烈的相互作用。 （2）形成
成键微粒: 金属阳离子和自由电子 存 在: 金属单质和合金中
（3）方向性: 无方向性
2. 金属的物理性质
具有金属光泽,能导电,导热,具有良好的延 展性,金属的这些共性是有金属晶体中的化学
键和金属原子的堆砌方式所导致的
12
6
3
54
12
6
3
54
12
6
3
54
第四层再排 A，于是形
A
成 ABC ABC 三层一个周
期。 得到面心立方堆积—
C
A1型。
B
12
6
3
54
配位数 12 。 ( 同层 6， 上下层各 3 )
A C B A 面心立方紧密堆积的前视图
Hale Waihona Puke 解释的是（ D）A. 用铁制品做炊具
B. 用金属铝制成导线
C. 用铂金做首饰
D. 铁易生锈
7. 金属键的强弱与金属价电子数的多少有关，
价电子数越多金属键越强；与金属阳离子的半
径大小也有关，金属阳离子的半径越大，金属
键越弱。据此判断下列金属熔点逐渐升高的是
A. Li Na K B. Na Mg Al
如：同一周期金属原子半径越来越小，单位体积
内自由电子数增加，故熔点越来越高，硬度越来越 大；同一主族金属原子半径越来越大，单位体积内 自由电子数减少，故熔点越来越低，硬度越来越小。
总结
• 金属键的概念
• 运用金属键的知识解释金属的物理 性质的共性和个性
• 影响金属键强弱的因素
练习
B 1.下列有关金属键的叙述错误的是 ( )
影响金属键的强弱的因素是什么呢？
金属的熔点、硬度与金属键的强弱有关，金属键的强弱又 可以用原子化热来衡量。原子化热是指1mol金属固体完 全气化成相互远离的气态原子时吸收的能量。
根据下表的数据，请你总结影响金属键的因素 部分金属的原子半径、原子化热和熔点
金属 原子外围电子排布
原子半径/pm 原子化热/kJ·mol-1
晶胞与晶体 砖块与墙 蜂室与蜂巢
金属晶体
金属原子通过金属键形成的晶体称 为金属晶体。主要有三种晶体类型。
A1
A2
A3
1.等径圆球的密堆积
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。
非密置层
密置层
等径圆球的密堆积方式有A3 型最密堆积，A1型最密堆积。
B
C. Li Be Mg D. Li Na Mg
黄铁矿
萤石
水晶
绿色鱼眼石
菱锰矿
晶体的特性
1.晶体与非晶体
(1)晶体：内部微粒（原子、离子或分 子）在空间按一定规律做周期性重复 排列构成的固体物质。
(2)非晶体：内部原子或分子的排 列呈现杂乱无章的分布状态。
金属晶体
金属晶体
金属晶体
晶胞：从晶体中“截取”出来具有代表性的最小 部分。是能够反映晶体结构特征的基本重复单位。
通常情况下金属晶体内部电子的 运动是自由流动的，但在外加电场的 作用下会定向移动形成电流
共性
小结：
金属晶体与性质的关系
导电性
在金属晶体中，存在许多自由电子，自由电子 在外加电场的作用下，自由电子定向运动，因 而形成电流
导热性
由于金属晶体中自由电子运动时与金属离子
碰撞并把能量从温度高的部分传导温度低的 部分，从而使整块金属达到相同的温度
第一种是将球对准第一层的球
下图是A3型六方紧
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---A3型。
配位数 12 。 ( 同层 6，上下层各 3 )
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。
在一个层中，最紧密的堆积方式，是一 个球与周围 6 个球相切，在中心的周围形 成 6 个凹位，将其算为第一层。
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，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。
熔点/℃
Na 3s1 186 108.4 97.5
Mg 3s2 160 146.4 650
Al 3s23p1 143.1 326.4
660
Cr 3d54s1 124.9 397.5 1900
6. 影响金属键强弱的因素
（1）金属元素的原子半径 （2）单位体积内自由电子的数目
一般而言：
金属元素的原子半径越小，单位体积内自由电 子数目越大，金属键越强，金属晶体的硬度越大， 熔、沸点越高。