课件14张PPT。晶体的常识一、自然界中物质的存在状态物质状态气态液态固态晶体非晶体玻璃体通过结晶过程形成的具有规则几何外形和固定熔点的固体。没有固定熔点,加热时逐渐软化,最后变成液体的固体粒子间的相互作用力构成晶体的粒子种类分子晶体原子晶体离子晶体金属晶体混合晶体二、晶体与非晶体的差异自范性微观结构物理性质熔点有没有原子在三维空间里呈周期性有序排列原子排列相对无序强度、导热性、光学性质等各向异性没有各向异性固定不固定物质项目晶体的自范性即晶体能自发地呈现多面体外形的性质。三、获取晶体的途径(1)溶质从饱和溶液中析出(2)熔融物质凝固(3)气态物质凝华四、晶胞晶胞:描述晶体结构的基本单元。晶体是由晶胞“无隙并置”而成。蜂巢与蜂室铜晶体铜晶胞正方体单晶胞中原子个数的计算规则晶胞顶角的原子为8个晶胞共用,每个晶胞占1/8;晶胞棱上的原子为4个晶胞共用,每个晶胞占1/4;晶胞面上的原子为2个晶胞共用,每个晶胞占1/2;晶胞内部的原子为1个晶胞独自占有。I2的晶胞金刚石的晶胞课件25张PPT。复习:三种晶体类型与性质的比较离 子 晶 体 《物质结构与性质》第三章第四节材料:思考:
为什么氯化钠的性质与干冰、金刚石的不同?2Na + Cl2 == 2NaCl 氯化钠的晶体结构 返回原处氯化钠的晶格扩展讨论仔细观察NaCl晶胞,计算一个晶胞实际拥有的Na+和Cl-各是多少个?NaCl的晶体结构模型离子晶体由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。
成键粒子:阴、阳离子
相互作用力:离子键氯化铯的晶体结构 返回原处CsCl 的晶体结构模型CsCl的晶体结构示意图 返回原处科学探究:找出CsCl、NaCl两种离子晶体中阳离子和阴离子的配位数,它们是否相等?6688科学探究:你认为是什么因素决定了离子晶体中离子的配位数?根据表3—5、表3—6分析影响离子晶体中离子配位数的因素。决定离子晶体结构的因素几何因素
晶体中正负离子的半径比
电荷因素
晶体中正负离子的电荷比
键性因素
离子键的纯粹因素二、晶格能定义:气态离子形成1摩离子晶体时释放的能量。
晶格能的大小与阴、阳离子所带电荷的乘积成正比,与阴、阳离子间的距离成反比。
晶格能越大:
形成的离子晶体越稳定;(离子键越强)
熔点越高;
硬度越大。仔细阅读表3—8,分析晶格能的大小与离子晶体的熔点有什么关系?离子晶体的晶格能与哪些因素有关?总结离子晶体有什么特点?
无单个分子存在;NaCl不表示分子式。
熔沸点较高,硬度较大,难挥发难压缩。且随着离子电荷的增加,核间距离的缩短,晶格能增大,熔点升高。
一般易溶于水,而难溶于非极性溶剂。
固态不导电,水溶液或者熔融状态下能导电。
哪些物质属于离子晶体?
强碱、部分金属氧化物、部分盐类。三种晶体的熔点金刚石食 盐干 冰结束 返回原处晶体的硬度金刚石食 盐石 墨结束 返回原处CaF2的晶胞 返回原处NaCl晶体中阴、阳离子配位数 返回原处ZnS型离子晶体 返回原处氯化钠的晶体结构 返回原处某些离子晶体的晶格能 返回原处课件22张PPT。《物质结构与性质》晶体结构与性质晶体的常识
水晶石观察·思考请同学们判断下列物质是晶体还是非晶体:思考什么是晶体?什么是非晶体?
晶体有什么特点和性质?
晶体和非晶体的本质区别是什么?一、晶体与非晶体概念
晶体:具有规则几何外形的固体
非晶体:没有规则几何外形的固体
分类3、晶体与非晶体的本质差异说明:
晶体自范性的本质:是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。
晶体自范性的条件之一:生长速率适当。天然水晶球里的玛瑙和水晶经不同途径得到的晶体学与问4、晶体形成的途径熔融态物质凝固。
气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。
溶质从溶液中析出。5、晶体的特性有规则的几何外形
有固定的熔沸点
各向异性(强度、导热性、光学性质等)
二、晶胞定义:晶体中重复出现的最基本的结构单元体心立方简单立方面心立方三种典型立方晶体结构晶胞中原子个数的计算体心:1面心:1/2顶点:1/8棱边:1/4立方晶胞体心:1面心:1/2棱边:1/4顶点:1/8小结:晶胞对质点的占有率 石墨晶体的层状结构,层内为平面正六边形结构(如图),试回答下列问题:
(1)图中平均每个正六边形占有C原子数为____个、占有的碳碳键数为____个。
碳原子数目与碳碳化学键数目之比为_______。
练习一:2:323学与问(P66)二氧化碳及其晶胞平行六面体无隙并置课件22张PPT。《物质结构与性质》晶体结构与性质晶体的常识
水晶石观察·思考请同学们判断下列物质是晶体还是非晶体:思考什么是晶体?什么是非晶体?
晶体有什么特点和性质?
晶体和非晶体的本质区别是什么?一、晶体与非晶体概念
晶体:具有规则几何外形的固体
非晶体:没有规则几何外形的固体
分类3、晶体与非晶体的本质差异说明:
晶体自范性的本质:是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。
晶体自范性的条件之一:生长速率适当。天然水晶球里的玛瑙和水晶经不同途径得到的晶体学与问4、晶体形成的途径熔融态物质凝固。
气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。
溶质从溶液中析出。5、晶体的特性有规则的几何外形
有固定的熔沸点
各向异性(强度、导热性、光学性质等)
二、晶胞定义:晶体中重复出现的最基本的结构单元体心立方简单立方面心立方三种典型立方晶体结构晶胞中原子个数的计算体心:1面心:1/2顶点:1/8棱边:1/4立方晶胞体心:1面心:1/2棱边:1/4顶点:1/8小结:晶胞对质点的占有率 石墨晶体的层状结构,层内为平面正六边形结构(如图),试回答下列问题:
(1)图中平均每个正六边形占有C原子数为____个、占有的碳碳键数为____个。
碳原子数目与碳碳化学键数目之比为_______。
练习一:2:323学与问(P66)二氧化碳及其晶胞平行六面体无隙并置课件31张PPT。离子晶体、分子晶体、原子晶体结构与性质关系的比较 构成晶体粒子分子原子分子间作用力共价键结构、性质较小较大较低很高固态和熔融状态都不导电不导电相似相溶难溶于常见溶剂复习提问金属晶体《物质结构与性质》第三章第三节Ti金属样品 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、金属的结构组成粒子:
作用力:金属阳离子和自由电子
金属离子和自由电子之间的较强作用—— 金属键(电子气理论)金属晶体:通过金属键作用形成的单质晶体
金属 键强弱判断:阳离子所带电荷多、半径小-金属键强,熔沸点高。【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。水溶液或熔融状态下晶体状态自由移动的离子自由电子比较离子晶体、金属晶体导电的区别: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2】金属为什么易导热? 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。2、金属晶体结构与金属导热性的关系【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,原子间的位移必然导致共价键的断裂,因而难以锻压成型,无延展性。而金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作用没有方向性,各原子层之间发生相对滑动以后,仍可保持这种相互作用,因而即使在外力作用下,发生形变也不易断裂。3、金属晶体结构与金属延展性的关系4、金属晶体结构具有金属光泽和颜色由于自由电子可吸收所有频率的光,然后很快释放出各种频率的光,因此绝大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)由于较易吸收某些频率的光而呈现较为特殊的颜色。
当金属成粉末状时,金属晶体的晶面取向杂乱、晶格排列不规则,吸收可见光后辐射不出去,所以成黑色。四.金属晶体熔点变化规律1、金属晶体熔点变化较大,
与金属晶体紧密堆积方式、金属阳离子与自由电子之间的金属键的强弱有密切关系.熔点最低的金属:汞(常温时成液态)
熔点很高的金属:钨(3410℃)
铁的熔点:1535 ℃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,自由电子越多,
金属键越强,熔点就相应越高,硬度也越大。但金属性越弱
如:K Na Mg Al
Li Na K Rb Cs﹥﹥﹥﹥﹤﹤﹤资料金属之最熔点最低的金属是--------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--------铯硬度最大的金属是--------铬最活泼的金属是----------铯最稳定的金属是----------金延性最好的金属是--------铂展性最好的金属是--------金小结:三种晶体类型与性质的比较金属晶体的形成是因为晶体中存在( )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 D.金属原子与自由电子间的相互作用
金属能导电的原因是( )A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的 相互作用较弱 B.金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动 C.金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动 D.金属晶体在外加电场作用下可失去电子 练习CB下列叙述正确的是( )A.任何晶体中,若含有阳离子也一定含有阴离子B.原子晶体中只含有共价键 C.离子晶体中只含有离子键,不含有共价键 D.分子晶体中只存在分子间作用力,不含有其他化学键
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?B练习石墨是层状结构的混合型晶体 金属原子在平面上有几种排列方式?金属晶体的原子堆积模型 (a)非密置层????(b)密置层两种排列方式的配位数分别是多少?哪种排列方式使一定体积内含有的原子数目最多?思考:金属原子在形成晶体时有几种堆积方式?
活动·探究:
将桌上的乒乓球在三维空间堆积起来,有几种不同的堆积方式?比较不同方式堆积时金属晶体的配位数、原子的空间利用率、晶胞的区别。简单立方堆积(Po)金属晶体的原子空间堆积模型1晶胞的形状是什么?含几个原子?简单立方堆积体心立方堆积( IA,VB,VIB)金属晶体的原子空间堆积模型2体心立方堆积 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。思考:密置层的堆积方式有哪些? 下图是此种六方
紧密堆积的前视图A 第一种是将球对准第一层的球。 于是每两层形成一个周期,即 AB AB 堆积方式,形成六方紧密堆积。 配位数 12 。 ( 同层 6,上下层各 3 )六方密堆积(镁型)金属晶体的原子空间堆积模型3六方密堆积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。 得到面心立方堆积。 配位数 12 。
( 同层 6, 上下层各 3 ) 面心立方 (铜型)金属晶体的原子空间堆积模型4面心立方 三、金属晶体的四种堆积模型对比阅读课文P79《资料卡片》,并填写下表简单立方钾型
(体心立方密堆积)镁型
(六方最密堆积)镁型
(六方最密堆积)金属晶体的四中堆积模型对比课件24张PPT。2 分子晶体和原子晶体交流·讨论雪花、冰糖、食盐、水晶和电木(酚醛树脂)这些固体是否属于晶体?若不是晶体,请说明理由。
为什么不同的晶体,它们的物理性质各不相同?观察与思考:下列两种晶体有什么共同点?碘晶体结构干冰晶体结构一、分子晶体概念
分子间以分子间作用力(范德华力,氢键)相结合的晶体叫分子晶体。
构成分子晶体的粒子是分子,粒子间的相互作用是分子间作用力。分子晶体有哪些物理特性,为什么?思考与交流一、分子晶体分子晶体的物理特性:
较低的熔点和沸点
较小的硬度
一般都是绝缘体,熔融状态也不导电。
原因:分子间作用力很弱一、分子晶体典型的分子晶体:
非金属氢化物:H2O,H2S,NH3,CH4,HX
酸:H2SO4,HNO3,H3PO4
部分非金属单质:X2,O2,H2, S8,P4, C60
部分非金属氧化物: CO2, SO2, NO2, P4O6, P4O10
大多数有机物:乙醇,冰醋酸,蔗糖一、分子晶体分子晶体结构特征
只有范德华力,无分子间氢键——分子密堆积
每个分子周围有12个紧邻的分子,如:C60、干冰 、I2、O2
有分子间氢键——不具有分子密堆积特征
如:HF 、冰、NH3 笼装化合物思考与交流CO2和SiO2的一些物理性质如下表所示,通过比较试判断SiO2晶体是否属于分子晶体。
碳元素和硅元素处于元素周期表中同一主族,为什么CO2晶体的熔、沸点很低,而SiO2晶体的熔沸点很高?180o109o28′SiO共价键二氧化硅晶体结构示意图109o28′共价键金刚石的晶体结构示意图二.原子晶体(共价晶体)概念:
相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体。
构成原子晶体的粒子是原子,原子间以较强的共价键相结合。金刚石观察·思考对比分子晶体和原子晶体的数据,原子晶体有何物理特性?原子晶体的物理特性在原子晶体中,由于原子间以较强的共价键相结合,而且形成空间立体网状结构,所以原子晶体的
熔点和沸点高
硬度大
一般不导电
且难溶于一些常见的溶剂常见的原子晶体某些非金属单质:
金刚石(C)、晶体硅(Si)、晶体硼(B)、晶体锗(Ge)等
某些非金属化合物:
碳化硅(SiC)晶体、氮化硼(BN)晶体
某些氧化物:
二氧化硅( SiO2)晶体、Al2O3解释:结构相似的原子晶体,原子半径越小,键长越短,键能越大,晶体熔点越高
金刚石>硅>锗交流与研讨1、怎样从原子结构角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降?2、“具有共价键的晶体叫做原子晶体”。这种说法对吗?为什么?石墨晶体结构知识拓展-石墨石墨石墨为什么很软?
石墨为层状结构,各层之间是范德华力结合,容易滑动,所以石墨很软。
石墨的熔沸点为什么很高(高于金刚石)?
石墨各层均为平面网状结构,碳原子之间存在很强的共价键(大π键),故熔沸点很高。
石墨属于哪类晶体?为什么?
石墨为混合键型晶体讨论·总结分子晶体有什么特点?
哪些晶体是分子晶体?
原子晶体有什么特点?哪些晶体是原子晶体?
氢键对分子晶体的结构与性质有何影响?
总结对比原子晶体和分子晶体的差异。原子晶体和分子晶体的差异分子的密堆积(与每个分子距离最近的相同分子共有12个 )氧(O2)的晶体结构碳60的晶胞分子的密堆积(与CO2分子距离最近的CO2分子共有12个 )干冰的晶体结构图冰中1个水分子周围有4个水分子冰的结构氢键具有方向性分子的非密堆积课件29张PPT。第六节 离子晶体 回顾:三种晶体结构与性质的比较相邻原子之间以共价键相结合而成具有空间网状结构的晶体分子间以范德华力相结合而成的晶体通过金属键形成的晶体共价键范德华力金属键原子分子金属阳离子和自由电子很高很低差别较大差别较大很大很小无(硅为半导体)无导体金刚石、二氧化硅、晶体硅、碳化硅I2、干冰、冰等Au、Fe、Cu、钢铁等判断下列晶体的类型?金属
晶体分子
晶体原子
晶体?思考并讨论:
氯化钠晶体的构成微粒是什么?构成晶体的微粒间的相互作用力是什么?它是哪种晶体类型?2Na + Cl2 == 2NaCl 1、定义:
2、结构特点:
(1)成键粒子:
(2)相互作用力:
常见的离子晶体:强碱、活泼金属氧化物、大部分的盐类。由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。阴、阳离子离子键一、离子晶体根据前面的讨论总结离子晶体的理论知识?有无单个分子存在?无单个分子存在;NaCl不表示分子式。(2) 硬度 。3、离子晶体物理性质的特点:(1) 熔沸点 , 难挥发难压缩。较高较大(3) 水溶性(4) 导电性 阅读课本P79最后一段(即科学视野之前的一段),结合氯化钠晶体的结构,你认为离子晶体物理性质有何特点?离子电荷越多,核间距离越小,熔沸点升高。一般易溶于水,而难溶于非极性溶剂。固态不导电,水溶液或者熔融状态下能导电。随堂练习:1、下列叙述错误的是( )
A、带相反电荷离子之间的相互吸引
称为离子键
B、金属元素与非金属元素化合时,
不一定形成离子键
C、某元素的原子最外层只有1个电
子,它跟卤素相互结合时所形成的
化学键不一定是离子键
D、非金属原子间不可能形成离子键AD2、下列有关离子化合物的说法正确的是( )
A、离子化合物中一定含有金属元素,含金
属元素的化合物一定是离子化合物
B、离子键只存在于离子化合物中,离子化
合物中一定含有离子键
C、离子化合物中不可能含有共价键
D、离子化合物受热熔化破坏化学键,吸收
热量,属于化学变化3、离子晶体不可能具有的性质是( )
A、较高的熔、沸点 B、良好的导电性
C、溶于极性溶剂 D、坚硬而易粉碎BDB4、下列性质适合于离子晶体的是( )
A、熔点1070℃,易溶于水,水溶液能导电
B、熔点10.31℃,液态不导电,水溶液导电
C、能溶于CS2,熔点112.8℃,沸点444.6℃
D、熔点97.81℃,质软,导电,密度0.97g/cm3 5、离子晶体不导电,为什么熔化后或溶于水
后能导电? A提示:是否有自由移动的带电微粒.主要考查:概念、结构、性质(物理性质)钠离子和氯离子在晶胞中的位置:4、几种常见的离子晶体的晶胞结构:(1)氯化钠型晶胞氯离子:体心和棱中点;
钠离子:面心和顶点.离子晶体种类繁多,结构多样Na+Cl-或者反之;交错排列计算方法:均摊法
顶点占1/8;棱占1/4;面心占1/2;体心占1 每个NaCl晶胞含Na+、Cl-的个数?Na+:Cl-:Na+Cl-(2)CsCl晶胞铯离子和氯离子的位置?铯离子:
氯离子:每个晶胞含铯离子、氯离子的个数?铯离子:
氯离子:或者反之1个;1个。体心顶点Cl-Cs+① 在NaCl晶体中,与Na+(Cl-)等距离且最近的Cl-(Na+)有几个?② 在CsCl晶体中,与Cs+(Cl-)等距离且最近的Cl-(Cs+)有几个? 我们来研究晶体中的配位数:
【在离子晶体中离子的配位数(缩写为C.N.)是指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目】。NaCl和CsCl的晶胞P78科学探究1NaCl的晶体结构模型NaCl晶体中阴、阳离子的配位数Na+的配位数为:Cl-的配位数为:66CsCl的晶体结构及晶胞构示意图Cs+的配位数为:Cl-的配位数为:88661:1881:1科学探究1:找出NaCl、CsCl两种离子晶体中阳离子和阴离子的配位数,它们是否相等?P79科学探究2:根据表3—5、表3—6分析,你能得出影响离子晶体中离子配位数的什么因素。结论:
晶体中正负离子的的半径比(r+/r-)是决定离子晶体结构的重要因素,简称几何因素。
一般决定配位数的多少:正负离子的半径比越大,配位数越多. NaCl、 CsCl阴阳离子配位数的比值都是1:1关系,原因是什么呢?是否所有的离子晶体的阴阳离子配位数的比值都是1:1关系呢?请阅读P79,影响离子晶体中离子配位数的因素还有哪些?NaCl、CsCl都是同一主族的氯化物,且都是AB型,为什么它们的配位数却不相同呢(NaCl的是6, CsCl的是8)?CaF2 (萤石)型晶胞①Ca2+的配位数:②F-的配位数:(1)立方晶系,面心立方晶胞。(2) Ca2+立方最密堆积,F-填充在全部 四面体空隙中。(3)配位数4个Ca2+和8个F-CaF2晶体中Ca2+ 和F-的位置关系如何?一个CaF2晶胞中含Ca2+ 、F-个数是多少?845、决定离子晶体结构的因素(1)几何因素
(2)电荷因素
(3)键性因素晶体中正负离子的半径比.晶体中正负离子的电荷比.离子键的纯粹因素一般决定配位数的多少:正负离子的半径比越大,配位数越多.正负离子电荷比=正负离子的配位数比
=正负离子的数目反比1、下列各指定微粒的数目之比不是1:1的是
A、Na2O2晶体中的阴离子和阳离子
B、NaHCO3晶体中的钠离子和碳酸氢根离子
C、 离子中的质子和中子
D、NH4Cl溶液中铵根离子和氯离子2、CaF2 晶体中正离子的配位数8,负离子的配位数为 。
TiO2晶体中正离子的配位数为6,负离子的配位数为多少?
ZnS晶体中负离子的配位数是4,正离子的配位数为多少?434AD3、如图所示,在氯化钠晶体中,与
每个Na+等距离且最近的几个Cl-
所围 成的空间几何构型( )
A、十二面体 B、正八面体
C、正六面体 D、正四面体B科学视野含复杂离子的离子晶体碳酸盐在一定温度下发生分解的规律?课外活动:
完成 P83 第四点表格和练习册中的练习课后小结:作业:P82 Ex 5 6选做练习题:?
如右下图所示是NaCl晶胞结构示意图,请回答:
(1)???? 与某个Na+离子距
离最近的Na+离子共有
个,
(2) 这些Na+离子中心
围成的空间几何图形是
_____________。12十四面体与Na+最近的Na+的个数及围成的几何图形?
(3 ) 若已知NaCl的摩尔质量为 M g/mol
晶胞的边长为a cm,设阿伏加德常数为
NA,则NaCl晶体的密度为: g/cm3
————。 晶胞法:小立方体法: 如图直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na+或Cl-所处位置,晶体中,每个Na+周围与它最接近的且距离相等的Na+个数为:____12 返回原处课件30张PPT。晶体结构——几种典型的晶体结构第四节 金属晶体TiTi金属样品 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、金属的结构组成粒子:金属阳离子和自由电子
作用力:金属离子和自由电子之间的较强作用—— 金属键(电子气理论)金属晶体:通过金属键作用形成的单质晶体金属键强弱判断:阳离子所带电荷多、半径小-金属键强,熔沸点高。【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。水溶液或熔融状态下晶体状态自由移动的离子自由电子比较离子晶体、金属晶体导电的区别: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2】金属为什么易导热? 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。2、金属晶体结构与金属导热性的关系【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,原子间的位移必然导致共价键的断裂,因而难以锻压成型,无延展性。而金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作用没有方向性,各原子层之间发生相对滑动以后,仍可保持这种相互作用,因而即使在外力作用下,发生形变也不易断裂。3、金属晶体结构与金属延展性的关系4、金属晶体结构具有金属光泽和颜色由于自由电子可吸收所有频率的光,然后很快释放出各种频率的光,因此绝大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)由于较易吸收某些频率的光而呈现较为特殊的颜色。
当金属成粉末状时,金属晶体的晶面取向杂乱、晶格排列不规则,吸收可见光后辐射不出去,所以成黑色。四.金属晶体熔点变化规律1、金属晶体熔点变化较大,
与金属晶体紧密堆积方式、金属阳离子与自由电子之间的金属键的强弱有密切关系.熔点最低的金属:汞(常温时成液态)
熔点很高的金属:钨(3410℃)
铁的熔点:1535 ℃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,自由电子越多,
金属键越强,熔点就相应越高,硬度也越大。但金属性越弱
如:K Na Mg Al
Li Na K Rb Cs﹥﹥﹥﹥﹤﹤﹤资料金属之最熔点最低的金属是--------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--------铯硬度最大的金属是--------铬最活泼的金属是----------铯最稳定的金属是----------金延性最好的金属是--------铂展性最好的金属是--------金金属晶体的形成是因为晶体中存在( )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 D.金属原子与自由电子间的相互作用
金属能导电的原因是( )A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的 相互作用较弱 B.金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动 C.金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动 D.金属晶体在外加电场作用下可失去电子 练习CB下列叙述正确的是( )A.任何晶体中,若含有阳离子也一定含有阴离子B.原子晶体中只含有共价键 C.离子晶体中只含有离子键,不含有共价键 D.分子晶体中只存在分子间作用力,不含有其他化学键
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?B练习第二课时金属晶体的原子堆积模型金属原子在平面上有几种排列方式? (a)非密置层????(b)密置层两种排列方式的配位数分别是多少?哪种排列方式使一定体积内含有的原子数目最多?思考:金属原子在形成晶体时有几种堆积方式?
活动·探究:
将乒乓球在三维空间堆积起来,有几种不同的堆积方式?比较不同方式堆积时金属晶体的配位数、原子的空间利用率、晶胞的区别。简单立方堆积(Po)金属晶体的原子空间堆积模型1晶胞的形状是什么?含几个原子?1、简单立方堆积 钋型体心立方堆积( IA,VB,VIB)金属晶体的原子空间堆积模型22、体心立方堆积 钾型 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。思考:密置层的堆积方式有哪些? 下图是此种六方
紧密堆积的前视图A 第一种是将球对准第一层的球。 于是每两层形成一个周期,即 AB AB 堆积方式,形成六方紧密堆积。 配位数 12 。 ( 同层 6,上下层各 3 )六方密堆积(镁型)金属晶体的原子空间堆积模型3六方密堆积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。 得到面心立方堆积。 配位数 12 。
( 同层 6, 上下层各 3 ) 面心立方 (铜型)金属晶体的原子空间堆积模型4三、金属晶体的四种堆积模型对比阅读课文P79《资料卡片》,并填写下表简单立方钾型
(体心立方堆积)镁型
(六方密堆积)镁型
(六方密堆积)金属晶体的四种堆积模型对比二:晶体的熔沸点高低判断:
1:单质的熔沸点变化规律:
同主族:随原子序数递增:
金属单质的熔沸点一般渐降;
非金属单质的熔沸点一般渐增;
非金属单质,如果是原子晶体,则渐降。 2:四种晶体的熔沸点高低判断:
一般规律是:
原子晶体﹥ 离子晶体 ﹥ 金属晶体 ﹥ 分子晶体
(1)对于离子晶体化学式与结构相似,离子的电荷数越多,半径越小,键越强,熔沸点越高。
(2)金属晶体,核电荷数大,原子半径越小,价层电子数越多,
键越强,熔沸点越高。合金的熔沸点一般比它的组分的熔沸点低。小结:三种晶体类型与性质的比较面心立方