3-3 金属晶体(2)金属晶体 课件(共29张ppt) 人教版高二化学选修3(含音频+视频).pptx
晶体结构与性质W:2021.4第三章
学习目标1.了解金属晶体内原子的几种常见排列方式2.训练动手能力和空间想象能力重难点:金属晶体内原子的空间排列方式第三节金属晶体
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。理论基础:观察学习
二、金属晶体的原子堆积模型1、几个概念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在晶体中与每个微粒紧密相邻的微粒个数配位数紧密堆积晶体的空间被微粒占有的体积百分数,用它来表示紧密堆积的程度空间利用率
金属原子尽可能地互相接近,尽量占据较小的空间。——紧密堆积观察学习
金属原子在二维空间(平面)上有二种排列方式(a)非密置层????(b)密置层1.金属晶体可以看成金属原子在三维空间中堆积而成.那么,非密置层在三维空间里堆积有几种方式?请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。配位数=4配位数=62、金属晶体的几种堆积模型思考探究
简单立方晶胞2、金属晶体的几种堆积模型如:Po(1)简单立方堆积
1234123456同层4,上下层各1如:Po(1)简单立方堆积晶胞中原子个数:配位数:原子空间利用率:6181×8=1a=2r若已知晶胞边长为a,求空间利用率:r=a/2空间利用率=??=52.36%52.36%先找到金属原子半径r与正方体边长a的关系:
体心立方晶胞2、金属晶体的几种堆积模型如:K(2)体心立方堆积(IA,VB,VIB)
如:K(2)体心立方堆积晶胞中原子个数:配位数:原子空间利用率:8268.02%81×8=2+112345678上下层各4c=4rc=3a?金属原子半径r与正方体边长a的关系:a=4r3???=68.02%
三维空间里密置层的金属原子的堆积方式(1)ABAB…堆积方式(2)ABCABC…堆积方式观察学习
123456123456AB第二层小球的球心对准第一层的1、3、5位(▽)或对准2、4、6位(△)。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。俯视图
前视图ABABA(1)ABAB…堆积方式第三层小球对准第一层的小球。每两层形成一个周期地紧密堆积。123456观察学习
(2)ABCABC…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。每三层形成一个周期地紧密堆积。123456123456ABABCA123456前视图C
如:Mg(3)六方最密堆积晶胞中原子个数:配位数:原子空间利用率:12274%61×4=2+1+121×4简化为长方体:=2+181×8123456789101112123456同层6,上下层各3金属原子的半径r与六棱柱的边长a、高h的关系:a=2rahx=a63aa/2xh=a632yy=a33空间利用率=??=74%
ABC2、金属晶体的几种堆积模型——ABCABC…堆积方式(4)面心立方最密堆积如:Cu(ⅠBPbPdPt)
如:Cu(4)面心立方最密堆积晶胞中原子个数:配位数:原子空间利用率:12474%81×8=4+21×6123456789101112同层6,上下层各3123456a=4r2金属原子的半径r与正方体的边长a的关系:b=4rb=2a????=74%
金属晶体的四种堆积模型对比堆积模型典型代表空间利用率配位数晶胞简单立方钾型(bcp)镁型(hcp)铜型(ccp)阅读课文P76《资料卡片》,并填写下表课堂小结
金属晶体的4种堆积方式比较堆积类型代表物质层类型晶胞相切原子配位数空间利用率简单立方体心立方六方最密面心最密Po(钋)非密置层棱上2球6KNaFe非密置层体对角线3球8MgZnTi密置层三棱柱的中心12CuAgAu密置层面对角线3球1252%68%74%74%课堂小结
0102课堂练习BB1.下列有关金属元素特征的叙述中正确的是()A.金属元素的原子只有还原性,离子只有氧化性B.金属元素在化合物中一定显正价C.金属元素在不同化合物中的化合价均不同D.金属单质的熔点总是高于分子晶体2.下列关于金属晶体的六方最密堆积的结构形式的叙述中正确的是()A.晶胞是六棱柱B.晶胞是六面体C.每个晶胞中含有4个原子D.每个晶胞中含有17个原子
有A、B、C三种元素。已知①4gA元素的单质与水作用,标况下放出H22.24L,反应中有1.204×1023个电子发生转移。②B元