人教版高中化学选修三-物质结构与性质-金属晶体的堆积方式-PPT课件

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人教版高中化学选修3 物质结构与性质 第三章 第三节 金属晶体(第1课时)

人教版高中化学选修3 物质结构与性质 第三章 第三节 金属晶体(第1课时)
2014年7月29日星期二
金属阳离子和自由电子 金属键
5
金属键
4、电子气理论对金属的物理性质的解释
⑴金属导电性的解释
在金属晶体中,充满着带负电的“电子气” (自由电子),这些电子气的运动是没有一定方 向的,但在外加电场的条件下,自由电子定向运 动形成电流,所以金属容易导电。不同的金属导 电能力不同,导电性最强的三中金属是:Ag、Cu、 Al
金属键
⑵金属导热性的解释 “电子气”(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“电子气”(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。“电子气”(自由电子)在热的作 用下与金属原子频繁碰撞从而把能量从温度高的 部分传到温度低的部分,从而使整块金属达到相 同的温度。
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 自由电子
2014年7月29日星期二
错位
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
+
金属离子
金属原子
9
金属键
【总结】金属晶体的结构与性质的关系
导电性 导热性 延展性
金属离子 自由电子在外加 和自由电 电场的作用下发 子 生定向移动
2014年7月29日星期二

人教版化学选修3结构与性质第三章晶体与性质金属晶体课件 .ppt

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金属晶体的原子空间堆积模型1
• 简单立方堆积( Po) 晶胞的形状是什么?
含几个原子?
1、简单立方堆积
钋型
金属晶体的原子空间堆积模型2
• 体心立方堆积( IA,VB,VIB)
金属晶体的堆积方式──钾型
2、体心立方堆积 钾型
配位数:8 空间占有率: 68.02%
思考:密置层的堆积方式有哪些?
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。
比较离子晶体、金属晶体导电的区别:
晶体类型 导电时的状态 导电粒子 离子晶体 金属晶体
修高 3二 )化 第学 三( 章选
第四节
金属晶体
Ti
固原二中 高二年级组
zhf 09· 03· 04
金属样品
Ti
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
金属晶体:通过金属键作用形成的单质晶体 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) 金属键强弱判断: 阳离子所带电荷多、 半径小-金属键强, 熔沸点高。
两种排列方式的配位数分 金属晶体的原子堆积模型
别是多少?哪种排列方式 金属原子在平面上有几种排列方式? 使一定体积内含有的原子 数目最多?
(a)非密置层 (b)密置层
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。

人教版高中化学选修三 金属晶体课件PPT

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10 、年轻是我们唯一拥有权利去编织梦想的时光。 7 、面对短暂的人生,我们知道不得不努力抓住眼前的每一刻、每一瞬,坦诚而认真的生活,以渺小的生命、有限的时间,多看看这美好的世 界,把生命的足迹留在每一天自己的生活里。
2 、于千万人之中,遇见你所遇见的人;于千万年之中,时间的无涯荒野里,没有早一步,也没有晚一步,刚巧赶上了。 10 、年轻是我们唯一拥有权利去编织梦想的时光。 1、世界青睐有雄心壮志的人。成功所依靠的惟一条件就是思考。当你的思维以最高速度运转时,乐观欢快的情绪就会充斥全身。没有人能在 消极的思维火光中做好一件事。一个人最完美的作品都是在充满愉快、乐观、深情的状态下完成的。
B、金属离子与自由电子之间的强烈作用, 在一定外力作用下,不因形变而消失
C、钙的熔、沸点低于钾
D、温度越高,金属的导电性越好
一、金属晶体的原子堆积模型
1、理论基础:
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。
1、金属原子在二维平面上有二种排列方式
非密置层 配位数=4
密置层 配位数=6
配位数:在晶体中一个原子或离子周围最邻近 的原子或离子 (一般指相切) 数目。
2、 金属晶体的原子在三维空间堆积方式
思考与交流 金属晶体可以看成金属原子
在三维空间中堆积而成.那么,非密置层和密置 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、空间利用 率、晶胞的区别。
3
Vcell
a3
(
4r 3
)3
64r 3 33
Po
Vatoms Vcell
3 68.02%
8
配位数 空间利用率

高中化学选修3课件-3.3 金属晶体3-人教版

高中化学选修3课件-3.3 金属晶体3-人教版

A
12
6
3
B
54
A
B A
(三) 六方最密堆积
如:镁、锌、钛
120°
配位数: 12 空间占有率: 74% 每个晶胞含原子数:2
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。
12
6
3
54
12
6
3
54
第四层再排 A,于是
形成ABC ABC 三层一
密置层堆积
六方最密堆积(74%)
面心立方最密堆积(74%)
原子个数
1
配位数
6
原子个数
2
配位数
8
原子个数
2
配位数
12
原子个数
4
配位数
12
.当堂反馈
1. 金属原子在二维空间里的放置有下图所示的两种方式, 下列说法中正确的是 ( )
A.图(a)为非密置层,配位数为6 B.图(b)为密置层,配位数为4
C.图(a)在三维空间里堆积可得镁型和铜型 D.图(b)在三维空间里堆积仅得简单立方
配位数:
6
空间占有率: 52%
如果是非密置层上层金属原子填入下层的 金属原子形成的凹穴中,每层均照此堆积 ,结果将会如何呢?
(二)体心立方堆积
如:Na、K、Cr
配位数: 8 空间占有率: 68%
每个晶胞含原子数: 2
金属晶体的密堆积结构
思考:密置层在三维空间的堆积方式 有哪些?
1263源自54第第三一种层是可将以球怎对准样第呢一?层的球。
第三节 金属晶体
教学目标:
了解金属晶体的原子堆积模型
重难点:
能正确判断金属的堆积方式和配位数

高中化学选修三-物质结构与性质-全套课件

高中化学选修三-物质结构与性质-全套课件
nd能级的电子云轮廓图:多纺锤形
b.电子云扩展程度
同类电子云能层序数n越大,电子能量越 大,活动范围越大电子云越向外扩张
2、原子轨道
①定义
电子在原子核外的一个空间运动状态
②原子轨道与能级
ns能级 ns轨道
npx轨道 简
np能级 npy轨道 npz轨道
并 轨 道
nd能级
ndz2轨道
ndx2—y2轨道
从K至Q ,能层离核越远,能层能量越大 每层最多容纳电子的数量:2n2
2、能级
同一个能层中电子的能量相同的电子亚层
能级名称:s、p、d、f、g、h…… 能级符号:ns、np、nd、nf…… n代表能层 最多容纳电子的数量 s:2 p:6 d:10 f:14
能层: 一 二

KL
M
四…… N ……
能级: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
全满规则 半满规则
四、电子云与原子轨道
1、电子云 以量子力学为基础
①电子云 处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间 的概率密度分布的形象化描述
小黑点:概率密度 单位体积内出现的概率 小黑点越密概率密度越大
小黑点不是电子!
②电子云轮廓图 电子出现的概率约为90%的空间 即精简版电子云
③电子云轮廓图特点 a.形状 ns能级的电子云轮廓图:球形 np能级的电子云轮廓图:双纺锤形
2s
2p
F ↑↓ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑
原子结构的表示方法 原子结构示意图
电子排布式 O原子:1s2 2s2 2p4
电子排布图
1s2 2s2
2p4
O原子
六、能量最低原理、基态与激发态、光谱
1、能量最低原理

人教版高中化学选修3 物质结构与性质 第三章 第三节 金属晶体(第2课时)

人教版高中化学选修3 物质结构与性质 第三章 第三节 金属晶体(第2课时)

2014年7月30日星期三
11
金属晶体的原子堆积模型
三维空间里非密置层的 金属原子的堆积方式
(1) 第二层小球的球心 正对着 第一层小球的球心
2014年7月30日星期三
(2) 第二层小球的球心 正对着 第一层小球形成的空穴
12
金属晶体的原子堆积模型
(1)简单立方堆积
Po
简 单 立 方 晶 胞
2014年7月30日星期三 13
金属晶体的原子堆积模型
石墨是层状结构的混合型晶体
2014年7月30日星期三
41
金属晶体的原子堆积模型
思考题
(1)六方紧密堆积的晶胞中: 金属原子的半径r与六棱柱的边长a、高h有什么 关系? (2)面心立方紧密堆积的晶胞中: 金属原子的半径r与正方体的边长a有什么关系?
2014年7月30日星期三
42
( 1) ABAB… 堆积方式
2014年7月30日星期三
( 2) ABCABC… 堆积方式
25
金属晶体的原子堆积模型
俯视图
1 6 2 3 4
1 6
2
3 4
5
5
A
B
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。
上下层各4
6 7 2 3
2014年7月30日星期三
19
金属晶体的原子堆积模型
②金属原子半径 r 与正方体边长 a 的关系:
b a
a a
2a
a
2a
b = 3a b = 4 r 3a=4r
2014年7月30日星期三 20
金属晶体的原子堆积模型

高中化学选修三__金属晶体.ppt

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③六方最密堆积(ABA型、镁型)Mg、Zn、Ti
12
6
3
A
54BA源自B A六方最密堆积的配位数 =12
六方最密堆积的晶胞 Zn
密置层
六方最密 堆积的晶胞
六方最密堆积的空间占有率 =74% 上下面为菱形 边长为半径的2倍 2r
高为2倍 正四面体的高
2 6 2r 3
④面心立方最密堆积(ABC型、铜型)
非密置层
简单立方堆积的配位数 =6
简单立方堆积的空间占有率 =52%
正方体边长为a 球半径为a/2
②体心立方堆积(钾型)碱金属、Fe 非密置层
体心立方堆积的配位数 =8
体心立方堆积的空间占有率 =68%
体对角线长为c 面对角线长为b 棱线长为a 球半径为r
c2=b2+a2 b2=a2+a2 c=4r (4r)2=3a2
Cu、Ag、Au
A
C B
A
C
B
密置层
A
12
6
3
54
立方面心最密堆积的配位数 =12
立方面心最密堆积的空间占有率 =74%
第三章
晶体的结构与性质
第三节 金属晶体
第二课时
二、金属晶体的原子堆积模型
1、几个概念
配位数:在晶体中与每个微粒紧密相邻 且距离相等的微粒个数
空间利用率: 晶体的空间被微粒占满的体积百分数 用来表示紧密堆积程度
金属的二维堆积方式
非密置层 配位数为4
密置层 配位数为6
2、金属的三维堆积方式
①简单立方堆积 唯一金属——钋

人教化学选修3第三章第3节 金属晶体(共25张PPT)

人教化学选修3第三章第3节 金属晶体(共25张PPT)

=
2
②配位数:8
③空间利用率:
(二)三维空间密置层的堆积方式
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
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。
配位数 空间利用率
12 74%
(2) 第二层小球的球心
正对着 第一层小球形成的空穴
1、简单立方堆积 Po
晶 胞
①平均占有的原子数目:
1 8
×8
=
1
② 配位数:6
③空间利用率:
a = 2r 金属原子体积=4/3πr3
%
2、体心立方堆积
碱金属(K、Na 等)Fe
体 心 立 方 晶 胞
①晶胞平均占有的原子数目:
1 8
×8
+
1
金属晶体
金属晶体的原子堆积模型
二、金属晶体的原子堆积模型
紧密堆积原理:
因为金属键没有方向性和饱和性,且晶体中 的原子可看成是直径相等的球体。金属晶体可 看成金属原子在三维空间中堆积而成。因此都 趋向于使金属原子吸引更多的其他原子分布于 周围,并以紧密堆积方式降低体系的能量,使 晶体变得比较稳定。
配位数:
②空间利用率 2a=4r
小结:
堆积模型 采纳这种堆 积的典型代 表
简单堆积 Po (钋)
空间 利用

52%
配位数 6
晶胞
体心立方 K、Na、Fe 68% 8 堆积
六方最密 Mg、Zn、Ti 74% 12 堆积
面心立方 Cu, Ag, 原子数目。
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行列相错三球一 空最紧密排列
.
3
(三)三维堆积
非密置层
密置层
Hale Waihona Puke .4三、金属晶体基本构型
1.简单立方堆积:
非最紧密堆积, 空间利用率低
.
边长 = 2r
5
(2)体心立方堆积(A2):
例:金属钾 K 的体 心立方堆积
体对角线 = 4r
边长=4 3r/3
.
6
(3)六方紧密堆积(A3)
12
6
3
54
各层均为密置层
3
54
12
6
3
54
12
6
3
54
.
A B C
11
(4)面心立方紧密堆积
A
C B A
C B A
.
12
12
6
3
54
.
13
C B A
.
14
密置层
边长 = 2 2r
面对角线 = 4r
.
15
四、晶体中有关计算
1.晶胞中微粒数的计算
(1)简单立方:在立方体顶点的微 粒为8个晶胞共享,
微粒数为:8×1/8 = 1
空间利用率:
4лr3/3
= 52.36%
(2r)3
.
16
(2)体心立方: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
(3)六方晶胞: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
苏教版选修3
物质结构与性质
金属晶体的堆积方式
修远中学
周立波
.
1
一、理论基础:
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。
二、金属堆积方式
(一)一维堆积
.
2
(二)二维堆积
I型
II 型
非密置层
密置层
行列对齐四球一 空 非最紧密排列
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。
.
7
(3)六方紧密堆积
A
B A
B A
.
8
A
A
B
B
A
A
.
9
密 置 层
边长 = 2r
高 = 4 6r/3
整理:
10

(4)面心立方紧密堆积(A1)
12
6
.
19
17
(4)面心立方: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
空间利用率:
4×4лr3/3
= 74.05%
(2×1.414r)3 .
18
2.配位数: 每个小球周围距离最近的小球数
简单立方堆积:
6
体心立方堆积:
8
六方紧密堆积:
12
面心立方紧密堆积: 12
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