金属晶体

第三节金属晶体小组问题：问题好的小组493（1,4,5,7,12）(502,1,2,4,5,6,9,11,12)505(1,2,4,5，8，11)1、延性和展性有什么区别？（493,1，11）5052、电子气理论与金属颜色有关吗？不同的金属为什么有不同的颜色？（493,2，11）5023、如何比较金属的硬度和熔沸点？金属键的强弱有什么决定？（493,1，5，7，12）502（505,1，）金属中含有的结构粒子是金属原子吗？（493，5）(424,)4、六方最密堆积和面心最密堆积的晶胞是如何得出的？如何计算原子空间利用率？（493：1，）502505（5）5、Li如何保存？温度高为何电导率下降？（502：2）505学习目标:1、回忆复习金属的一些性质。2、掌握金属键的概念本质（电子气理论）、金属晶体的概念及性质。3、利用电子气理论会解释金属的相关物理性质。4、了解金属晶体中原子堆积的四种模式及及其代表物，会计算配位数和空间利用率。过程与方法：通过观察图片、模型等直观教具进行总结。情感态度价值观：从结构决定性质的角度体验化学的学习。小组问题：1、延性和展性有什么区别？（493,1，11）5052、电子气理论与金属颜色有关吗？不同的金属为什么有不同的颜色？（493,2，11）502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，所以成黑色或灰黑色。学习目标:1、回忆复习金属的一些性质。2、掌握金属键的概念本质（电子气理论）、金属晶体的概念及性质。3、利用电子气理论会解释金属的相关物理性质。4、了解金属晶体中原子堆积的四种模式及及其代表物，会计算配位数和空间利用率。过程与方法：通过观察图片、模型等直观教具进行总结。情感态度价值观：从结构决定性质的角度体验化学的学习。1、金属单质在氧化还原反应中只做还原剂。金属无负价。复习：2、金属元素被还原不一定得到金属单质。3、金属氧化物不一定是碱性氧化物。4、金属之最熔点最低的金属是--------汞熔点最高、硬度最大的金属是--------钨密度最小（最轻）的金属是--------锂硬度最小的金属是--------铯最活泼的金属是----------铯延展性最好的金属是--------金导电性最强的金属是--------银自然界含量最多的金属是--------铝学习目标:1、回忆复习金属的一些性质。2、掌握金属键的概念本质（电子气理论）、金属晶体的概念及性质。3、利用电子气理论会解释金属的相关物理性质。4、了解金属晶体中原子堆积的四种模式及及其代表物，会计算配位数和空间利用率。过程与方法：通过观察图片、模型等直观教具进行总结。情感态度价值观：从结构决定性质的角度体验化学的学习。小组问题：3、如何比较金属的硬度和熔沸点？金属键的强弱有什么决定？（493,1，5，7，12）502（505,1，）金属中含有的结构粒子是金属原子吗？（493，5）(424,)一、金属键的定义：在金属晶体内部，金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起，这种作用称为金属键。1、金属键是金属阳离子和自由电子之间强烈的相互作用。2、成键微粒：阳离子（原子）和自由电子。3、成键条件：金属单质或合金。4、影响条件：越小，金属键越强，金属晶体的熔沸点越高，硬度越大。金属阳离子所带的电荷越高，半径表现：①同主族，②同周期，从前往后，金属熔沸点逐渐升高，硬度增大。一般规律：从上往下金属熔沸点逐渐降低硬度减小。金属晶体的定义：金属原子之间通过金属键形成的晶体。1、金属晶体中有阳离子，但没有阴离子。含有金属阳离子的晶体中一定含有阴离子（）含有阳离子的晶体一定是离子晶体（）含有阳离子的晶体中一定含有离子键（）含有阴离子晶体中一定含有金属阳离子（）含有阴离子晶体中一定含有阳离子（）错错错错对含有阴离子晶体一定离子晶体（）对金属晶体的定义：金属原子通过金属键形成的晶体1、金属晶体中有阳离子，但没有阴离子。含有阴离子晶体中一定含有阳离子。2、金属在固态时形成的都是金属晶体。Hg学习目标:1、回忆复习金属的一些性质。2、掌握金属键的概念本质（电子气理论）、金属晶体的概念及性质。3、利用电子气理论会解释金属的相关物理性质。4、了解金属晶体中原子堆积的四种模式及及其代表物，会计算配位数和空间利用率。过程与方法：通过观察图片、模型等直观教具进行总结。情感态度价值观：从结构决定性质的角度体验化学的学习。二、金属晶体的性质：1、金属晶体的熔沸点：㈠金属晶体的熔沸点、硬度之间差别很大，如汞常温时是液态，比一些分子晶体（I2、P4）的熔沸点还低。有的（W）比原子晶体的熔沸点还高。2、金属晶体具有良好的导电、导热、延展性。越小，金属键越强，金属晶体的熔沸点越高，硬度越大。金属阳离子所带的电荷越高，半径表现：①同主族，从上往下金属熔沸点逐渐硬度减小。②同周期，从前往后，金属熔沸点逐渐升高，硬度增大。㈡一般规律：1、关于晶体的下列说法正确的是A．在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子B．在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子C．原子晶体的熔点一定比金属晶体的高D．分子晶体的熔点一定比金属晶体的低2．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B学习目标:1、回忆复习金属的一些性质。2、掌握金属键的概念本质（电子气理论）、金属晶体的概念及性质。3、利用电子气理论会解释金属的相关物理性质。4、了解金属晶体中原子堆积的四种模式及及其代表物，会计算配位数和空间利用率。过程与方法：通过观察图片、模型等直观教具进行总结。情感态度价值观：从结构决定性质的角度体验化学的学习。小组问题：4、六方最密堆积和面心最密堆积的晶胞是如何得出的？如何计算原子空间利用率？（493：1，）502505（5）紧密堆积：金属键没有方向性，在这种作用下使微粒间尽可能地互相接近，使它们所占有最小的空间。配位数：在晶体中，一个微粒周围最近而且等距离的微粒数称为它的配位数。空间利用率：空间被微粒占据的百分数，用来表示紧密堆积的程度。球体积空间利用率=100%晶胞体积金属晶体的原子平面堆积模型•金属晶体中的原子可堪称直径相等的小球。将等径圆球在一平面上排列，有两种排布方式，按（a）图方式排列，圆球周围剩余空隙最大，称为非密置层；按（b）图方式排列，剩余的空隙较小，称为密置层。（a）非密置层（b）密置层简单立方堆积（Po）---非密置三维堆积金属晶体的原子空间堆积模型1体心立方堆积（NaKFe）-----非密置三维堆积金属晶体的原子空间堆积模型2配位数为81.3710-8×19.36已知金属钨采用体心立方紧密堆积，实验测得金属钨的相对原子质量为183.9，立方体的边长为a=3.16×10-8cm则：(1)计算钨原子的半径，为_________cm(2)金属钨的密度为______g/cm3a金属晶体的原子空间堆积模型3123456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)123456AB，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。下图是此种六方紧密堆积的前视图ABABA第一种是将球对准第一层的球。123456于是每两层形成一个周期，即ABAB堆积方式，形成六方紧密堆积。配位数12。(同层6，上下层各3)六方最密堆积金属原子的半径r与六棱柱的边长a、高h的关系a=2rahh=a632六方最密堆积的空间利用率计算在六方紧密堆积中取出六方晶胞，平行六面体的底是平行四边形，各边长a=2r，则平行四边形的面积：22360sinaaaSaaah3623622的四面体高边长为平行六面体的高：33228236223raaaV晶胞)2(3423个球晶胞中有球rV%05.74%100晶胞球VV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。123456123456123456面心立方123456此种立方紧密堆积的前视图ABCAABC第四层再排A，于是形成ABCABC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)面心立方堆积方式的空间利用率计算3.已知金属铜为面心立方晶体，如图所示，铜的相对原子质量为63.54，密度为8.936g/cm3，试求（1）图中正方体的边长（2）铜的金属半径r三、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》，并填写下表堆积模型典型代表空间利用率配位数晶胞球半径为r边长为a简单立方Po(钋)52%6a=2r体心立方钾型K、Na、Fe68%8六方镁型Mg、Zn、Ti74%12面心立方铜型Cu,Ag,Au74%12ra22ahra36224、金构成的是面心立方结构的晶体，金原子的直径为d，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几个金原子？（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？（4）金晶体的密度？在立方体的面对角线上金原子彼此两两相切。学习目标:1、回忆复习金属的一些性质。2、掌握金属键的概念本质（电子气理论）、金属晶体的概念及性质。3、利用电子气理论会解释金属的相关物理性质。4、了解金属晶体中原子堆积的四种模式及及其代表物，会计算配位数和空间利用率。过程与方法：通过观察图片、模型等直观教具进行总结。情感态度价值观：从结构决定性质的角度体验化学的学习。