课件26张PPT。专题三 微粒间作用力与物质性质第一单元 金属键 金属晶体（2）黄铁矿萤 石水晶绿色鱼眼石1. 晶体
（1）定义:通过结晶过程形成的具有规则几何外形的固体叫晶体。
通常情况下，大多数金属单质及其合金也是晶体。阅读教科书P30的化学史话
人类对晶体结构的认识金属晶体2.晶胞什么是晶胞？
晶体中能够反映晶体结构特征的基本重复单位
说明：
晶体的结构是晶胞在空间连续重复延伸而形成的。晶胞与晶体的关系如同砖块与墙的关系。在金属晶体中，金属原子如同半径相等的小球一样，彼此相切、紧密堆积成晶体。金属晶体中金属原子的紧密堆积是有一定规律的。金属晶体1.金属晶体的堆积方式和对应的晶胞教科书 P31 二维平面堆积方式I 型II 型行列对齐四球一空 非最紧密排列行列相错三球一空最紧密排列密置层非密置层 三维空间堆积方式Ⅰ. 简单立方堆积形成简单立方晶胞，空间利用率较低52％ ，金属钋（Po）采取这种堆积方式。这是非密置层另一种堆积方式，将上层金属填入下层金属原子形成的凹穴中,得到的是体心立方堆积。Na、K、Cr、Mo、W等属于体心立方堆积。Ⅱ. 体心立方堆积第一层 ： 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 ) 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。 上图是此种六方
堆积的前视图A 第一种： 将第三层球对准第一层的球 于是每两层形成一个周期，即 AB AB 堆积方式，形成六方堆积。 配位数 12 ( 同层 6，上下层各 3 )Ⅲ.六方堆积镁、锌、钛等属于六方堆积 六方最密堆积分解图此种立方紧密堆积的前视图A 第四层再排 A，于是形成 ABC ABC 三层一个周期。 这种堆积方式可划分出面心立方晶胞。 配位数 12
( 同层 6， 上下层各 3 ) Ⅳ.面心立方堆积金、银、铜、铝等属于面心立方堆积 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
——面心立方晶胞堆积方式及性质小结2. 晶胞中金属原子数目的计算(平均值)顶点占1/8棱上占1/4面心占1/2体心占12.晶胞中微粒数的计算在六方体顶点的微粒为6个晶胞共有，在面心的为2个晶胞共有，在体内的微粒全属于该晶胞。
微粒数为：12×1/6 + 2×1/2 + 3 = 6 在立方体顶点的微粒为8个晶胞共有，在面心的为2个晶胞共有。
微粒数为：8×1/8 + 6×1/2 = 4 在立方体顶点的微粒为8个晶胞共享，处于体心的金属原子全部属于该晶胞。
微粒数为：8×1/8 + 1 = 2长方体晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献：
顶点----1/8 棱----1/4 面心----1/2 体心----1(1)体心立方：(2)面心立方：(3)六方晶胞：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， 高，介于两种成分金属的熔点之间；)
②具有比各成分金属更好的硬度、强度和机械加工性能。 低1. 右图是钠晶体的晶胞结构，
则晶胞中的原子数是 .
如某晶体是右图六棱柱状晶胞，
则晶胞中的原子数是 .
练 习8×1/8 +1=212×1/6+2×1/2 + 3 = 62. 最近发现一种由某金属原子M和非金属原子N构成的气态团簇分子，如图所示．顶角和面心的原子是M原子，棱的中心和体心的原子是N原子，它的化学式为( )A． B．MN
C．
D．条件不够，无法写出化学式
C练 习练 习A3. 合金有许多特点,如钠-钾合金 ( 含钾50% ~80%)为液体，而钠钾的单质均为固体，据此推测生铁、纯铁、碳三种物质中，熔点最低的是 ( )
A. 生铁 B. 纯铁
C. 碳 D. 无法确定
谢谢！专题3第一单元 金属键 金属晶体
第2课时 金属晶体
【学习任务】
1．认识金属晶体。
2．了解金属晶体的几种堆积方式。
3．学会用均摊法对晶体进行有关计算。
【学习准备】
1．什么叫晶体，什么叫晶胞，晶体分为几种？
2．晶体中微粒间的作用力分别是什么？
【学习思考】
1．如何计算晶体密度？
2．金属面心立方堆积中每个原子周围距离最近而且等距离的原子有多少个？
【课堂学习】
学习活动1：晶体与非晶体
1．晶体：
非晶体：
2．晶体的特征
①具有 的几何外形；
②有 的熔沸点；
③具有各向异性。
晶体的各向异性是指晶体在不同的方向上表现出不同的物理性质，如强度、导热性、光学性质等
3．晶体的分类
依据构成晶体的粒子种类及粒子之间的作用，晶体可分为 。
4．晶胞
学习活动2：金属晶体
1．概念：
2．构成粒子： 。
晶体里的电子 专属于某几个特定的金属离子，而是几乎均匀的分布在整个晶体里，把所有原子维系在一起。相当于金属阳离子沉浸在自由电子的“海洋”里。
3．粒子间的的相互作用：
4．金属原子的堆积方式
（1）金属原子在二维平面中放置的两种方式
金属晶体中的金属原子可看成半径相等的小球。
把它们放置在平面上（即二维空间里），可有两种方式—非密置层和密置层。
层 层
注意： 层的排列是行列对齐四球一空，是非最紧密排列； 层的排列是行列相错三球一空，是最紧密排列。
（2）金属原子在三维空间的堆积方式
金属晶体可看作金属原子在三维空间（一层一层地）堆积而成
①简单立方堆积（非密置层）
相邻非密置层原子的原子核在同一直线上的堆积
这种堆积方式中的金属层属于非密置层，空间利用率很低，只有金属钋（Po）采取这种堆积方式。
②体心立方堆积（非密置层）
相邻非密置层原子核不在同一直线上堆积，而是上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴里
这种堆积方式也是金属层的非密置堆积，但空间利用率要比简单立方堆积高得多，许多金属是这种堆积方式，如碱金属，因此该种堆积方式还被称为钾型。有该堆积方式的金属还有Na、Fe等。
③六方堆积和面心立方堆积（都为密置层）
六方堆积（ABAB…） 面心立方堆积（ABCABC…）
六方堆积有两种密置层，按ABABABAB……的方式堆积；面心立方堆积有三种密置层，按ABCABCABC……的方式堆积。这两种堆积方式都属于密置层堆积，而且是最密堆积，空间利用率最高。
观察上图我们可以发现：在六方堆积中，A（上）层中的金属原子1、2、3的原子核与A（下）层中的金属原子10、11、12的原子核在一条直线上；在面心立方堆积中，C层中的金属原子1、2、3的原子核与A层中的金属原子10、11、12的原子核不在一条直线上，而是1、2、3的原子核与10、11、12形成的外空隙相对。
由于金属镁（Mg）是六方堆积的典型代表金属，因此六方堆积又被称为镁型；而金属铜（Cu）是面心立方堆积的典型代表金属，因此面心立方堆积又被称为铜型。
学习活动3：用均摊法解析晶体的有关计算
均摊法是指每个图形平均拥有的粒子数目。如某个粒子为n个图形（晶胞）所共有，则该粒子有1/n属于这个图形（晶胞）。
1．长方体形（正方体形）晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献
①处于顶点的粒子，同时为8个晶胞共有，每个粒子有 属于该晶胞；
②处于棱上的粒子，同时为4个晶胞共有，每个粒子有 属于该晶胞；
③处于面上的粒子，同时为2个晶胞共有，每个粒子有 属于该晶胞；
④处于晶胞内部的粒子，则完全属于该晶胞；
2．非长方体形（正方体形）晶胞中粒子对晶胞的贡献，要视具体情况而定。如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点（1个碳原子）对六边形的贡献为 。
专题3第一单元 金属键 金属晶体
第1课时 金属晶体
1．下列金属的性质中随金属离子与自由电子间的作用增强而增强（或升高）的是（ ）
①导电性 ②导热性 ③延展性 ④硬度 ⑤熔点
A．①②③④⑤ B．①②③ C．③④⑤ D．④⑤
2．现代建筑的门窗框架，常用加工成古铜色的硬铝制品，硬铝是 （ ）
A．Al－Si合金 B．Al－Cu－Mg－Mn－Si合金
C．Al－Mg合金 D．表面有氧化铝膜的硬铝
3．下列物质中，不属于合金的是 （ ）
A．硬铝 B．黄铜 C．钢铁 D．水银?
4．下列叙述错误的是 （ ）
A．组成金属的粒子是原子
B．金属晶体内部都有自由电子
C．金属晶体的堆积方式都是相同的
D．在常温下所有金属单质都是金属晶体
5．下列关于金属晶体堆积方式描述正确的是 （ ）
A．“ABABAB…”形式的堆积称为六方堆积
B．“ABCABCABC…”形式的堆积称为体心六方堆积
C．“ABABAB…”形式的堆积称为面心六方堆积
D．“ABCABCABC…”形式的堆积称为面心立方堆积
6．金属钠晶体的晶胞类型为体心立方（如图），实验测得钠的密度为ρ(g·cm-3)。已知钠的相对原子质量为a，阿伏加德罗常数为NA(mol-1)，假定金属钠原子为等径的刚性球且处于体对角线上的三个球相切。则钠原子的半径r(cm)为 （ ）
A． B．
C． D．
7．在元素周期表第三周期的元素单质中，其晶体类型有 种，分别为
等。其中属于 晶体类型的单质分别为 ；属于 晶体类型的单质为 ；属于 晶体类型的单质分别为___________________。
8．A、B两元素的最外层都只有一个电子。A的原子序数等于B的原子序数的11倍，A离子的电子层结构与周期表中非金属性最强的元素的阴离子的电子层结构相同；元素C与B易形成化合物B2C，该化合物常温下呈液态。则：
（1）A原子的电子排布式为 ，在固态时属于 晶体。
（2）C在固态时属于 晶体．B与C形成化合物B2C的化学式 ，在固态时属于 晶体。
（3）C原子的轨道表示式 。
9．金晶体的最小重复单元（也称晶胞）是面心立方体，即在立方体的8个顶点各有一个金原子，各个面的中心有一个金原子，每个金原子被相邻的晶胞所共用（如图）。金原子的直径为d cm，用NA表示阿伏加德罗常数，M表示金的摩尔质量。
（1）金晶体每个晶胞中含有________个金原子
（2）欲计算一个晶胞的体积，除假定金原子是刚性小球外，还应假定 。
（3）一个晶胞的体积是多少？
（4）金晶体的密度是多少？
