202X版高中化學(xué)專題3微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì)第一單元金屬鍵金屬晶體第2課時(shí)蘇教版選修3

1、第2課時(shí)金屬晶體專題3第一單元金屬鍵金屬晶體學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.認(rèn)識(shí)晶體的構(gòu)造特點(diǎn)，明確晶胞的概念，學(xué)會(huì)晶胞中微粒數(shù)的計(jì)算方法(切割法)。2.熟知金屬晶體的原子堆積模型。新知導(dǎo)學(xué)達(dá)標(biāo)檢測內(nèi)容索引新知導(dǎo)學(xué)新知導(dǎo)學(xué)1.晶體：具有 的固體，晶體的外形規(guī)那么是其內(nèi)部構(gòu)造規(guī)那么的外部表現(xiàn)，構(gòu)成晶體的微粒的排列是規(guī)那么的。2.晶胞(1)晶體構(gòu)造中 叫晶胞。(2)一般來說，晶胞都是 。(3)晶胞只是晶體微?？臻g里的一個(gè)根本單元，在它的上下左右前后無隙并置地排列著無數(shù)晶胞，而且所有晶胞的形狀及其內(nèi)部含有的原子種類、個(gè)數(shù)及幾何排列都是完全一樣的。規(guī)那么幾何外形一、晶體、晶胞及其所含微粒數(shù)的計(jì)算方法最小的重復(fù)單元平行

2、六面體3.金屬銅的晶胞為面心立方晶胞，如下圖。觀察分析上圖，答復(fù)以下問題：(1)位于頂角上的銅原子為 個(gè)晶胞共有。(2)位于面心上的銅原子為 個(gè)晶胞共有。(3)晶體銅中完全屬于某一晶胞的銅原子數(shù)是 。銅晶體面心立方晶胞及其切割示意圖824相關(guān)視頻(1)晶體是由無數(shù)個(gè)晶胞堆積得到的。知道晶胞的大小和形狀以及晶胞中粒子的種類、數(shù)目和粒子所處的空間位置，就可以認(rèn)識(shí)整個(gè)晶體的構(gòu)造。(2)晶胞中微粒個(gè)數(shù)的計(jì)算(切割法)。計(jì)算一個(gè)晶胞中實(shí)際擁有的微粒數(shù)，常用切割法。即某個(gè)粒子為n個(gè)晶胞所共有，那么該粒子的 屬于這個(gè)晶胞。如長方體(正方體)晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計(jì)算歸納總結(jié)歸納總結(jié)相關(guān)視頻例例1現(xiàn)有甲、乙

3、、丙現(xiàn)有甲、乙、丙(如以下圖如以下圖)三種晶體的晶胞三種晶體的晶胞(甲中甲中x處于晶胞的中心，處于晶胞的中心，乙中乙中a處于晶胞的中心處于晶胞的中心)，可推知：甲晶胞中，可推知：甲晶胞中x與與y的個(gè)數(shù)比是的個(gè)數(shù)比是_，乙，乙晶胞中晶胞中a與與b的個(gè)數(shù)比是的個(gè)數(shù)比是_，丙晶胞中有，丙晶胞中有_個(gè)個(gè)c離子，有離子，有_個(gè)個(gè)d離子。離子。答案解析431144例例2如下圖是晶體構(gòu)造中具有代表性的最小重復(fù)單元如下圖是晶體構(gòu)造中具有代表性的最小重復(fù)單元(晶胞晶胞)的排列方的排列方式，圖中式，圖中X、Y、 Z。其對(duì)應(yīng)的化學(xué)式不正確的選項(xiàng)是。其對(duì)應(yīng)的化學(xué)式不正確的選項(xiàng)是 答案解析解析解析A圖中X、Y原(離)子

4、的位置、數(shù)目完全等同，化學(xué)式為XY，正確；B圖化學(xué)式應(yīng)為XY，錯(cuò)誤；誤區(qū)提醒1.金屬原子在二維平面中放置的兩種方式金屬原子在二維平面中放置的兩種方式金屬晶體中的原子可看成直徑相等的球體。把它們放置在平面上金屬晶體中的原子可看成直徑相等的球體。把它們放置在平面上(即二維即二維空間里空間里)，可有兩種方式，可有兩種方式a： ，b： (如以下圖所示如以下圖所示)。(1)晶體中一個(gè)原子周圍距離相等且最近的原子的數(shù)目叫配位數(shù)。分析右圖非密置層的配位數(shù)是 ，密置層的配位數(shù)是 。(2)密置層放置時(shí)，平面的利用率比非密置層的要高。非密置層二、金屬晶體中金屬原子的堆積方式密置層46堆積方式圖式實(shí)例 堆積釙 堆積

5、鈉、鉀、鉻、鉬、鎢等2.金屬晶體的原子在三維空間里的金屬晶體的原子在三維空間里的4種堆積模型種堆積模型金屬原子在三維空間按一定的規(guī)律堆積，有金屬原子在三維空間按一定的規(guī)律堆積，有4種根本堆積方式。種根本堆積方式。簡單立方體心立方_堆積金、銀、銅、鉛等 堆積鎂、鋅、鈦等面心立方六方3.合金合金(1)概念：由 或 混合形成具有金屬性質(zhì)的物質(zhì)稱為合金。如鈉鉀合金、銅鋅合金等。(2)合金的性質(zhì)合金的熔、沸點(diǎn)一般比組成它的各成分金屬的熔、沸點(diǎn) 。形成合金后硬度、強(qiáng)度 (一般情況下)。一種金屬和另一種幾種金屬(非金屬)低大歸納總結(jié)歸納總結(jié)(1)堆積原理組成晶體的金屬原子在沒有其他因素影響時(shí)，在空間的排列大

6、都服從嚴(yán)密堆積原理。這是因?yàn)樵诮饘倬w中，金屬鍵沒有方向性和飽和性，因此都趨向于使金屬原子吸引更多的其他原子分布于周圍，并以嚴(yán)密堆積方式降低體系的能量，使晶體變得比較穩(wěn)定。(2)常見的堆積模型堆積模型采納這種堆積的典型代表晶胞配位數(shù)空間利用率每個(gè)晶胞所含原子數(shù)非密置層簡單立方堆積Po(釙)652%1體心立方堆積Na、K、Fe868%2密置層六方堆積Mg、Zn、Ti1274%6面心立方堆積Cu、Ag、Au1274%4相關(guān)視頻例例3對(duì)圖中某金屬晶體構(gòu)造的模型進(jìn)展分析，有關(guān)說法正確的選項(xiàng)是對(duì)圖中某金屬晶體構(gòu)造的模型進(jìn)展分析，有關(guān)說法正確的選項(xiàng)是 A.該種堆積方式稱為六方堆積該種堆積方式稱為六方堆積B

7、.該種堆積方式稱為體心立方堆積該種堆積方式稱為體心立方堆積C.該種堆積方式稱為面心立方堆積該種堆積方式稱為面心立方堆積D.金屬金屬M(fèi)g就屬于此種堆積方式就屬于此種堆積方式答案解析解析解析由圖示知該堆積方式為面心立方堆積，A、B錯(cuò)誤，C正確，Mg是六方堆積，D錯(cuò)誤。例例4金晶體是面心立方體，立方體的每個(gè)面上金晶體是面心立方體，立方體的每個(gè)面上5個(gè)金原子嚴(yán)密堆砌個(gè)金原子嚴(yán)密堆砌(如如圖，其余各面省略圖，其余各面省略)，金原子半徑為，金原子半徑為A cm。求：。求：(1)金晶體中最小的一個(gè)立方體含有金晶體中最小的一個(gè)立方體含有_個(gè)金原子。個(gè)金原子。答案解析4(2)金的密度為_gcm3(用帶A的計(jì)算式

8、表示)。答案解析立方晶胞中各物理量的關(guān)系方法規(guī)律方法規(guī)律晶體學(xué)習(xí)小結(jié)概念構(gòu)造微粒在空間呈周期性有序排列類型 分子晶體、原子晶體、金屬晶體、離子晶體晶胞切割法確定其微粒數(shù)金屬晶體堆積方式達(dá)標(biāo)檢測達(dá)標(biāo)檢測1.以下不屬于晶體的特點(diǎn)的是 A.一定有固定的幾何外形B.一定有各向異性C.一定有固定的熔點(diǎn)D.一定是無色透明的固體答案123452.金屬鈉是體心立方堆積，以下關(guān)于鈉晶體的判斷合理的是 A.其熔點(diǎn)比金屬鋁的熔點(diǎn)高B.一個(gè)鈉的晶胞中，平均含有4個(gè)鈉原子C.該晶體中的自由電子在外加電場作用下可發(fā)生定向移動(dòng)D.該晶體中的鈉離子在外加電場的作用下可發(fā)生定向移動(dòng)答案解析12345解析解析金屬的原子半徑越小，

9、金屬離子所帶電荷數(shù)越多，金屬鍵越強(qiáng)，金屬熔化時(shí)破壞金屬鍵，所以Al的金屬鍵強(qiáng)度大于Na的金屬鍵強(qiáng)度，所以Na的熔點(diǎn)比金屬Al的熔點(diǎn)低，故A錯(cuò)誤；12345自由電子在電場的作用下可以定向移動(dòng)，金屬晶體中存在自由移動(dòng)的電子，所以該晶體中的自由電子在外加電場作用下可發(fā)生定向移動(dòng)，故C正確；晶體中的鈉離子不能自由移動(dòng)，所以晶體中的鈉離子在外加電場作用下不能定向移動(dòng)，故D錯(cuò)誤。A.XYZ B.X2Y4ZC.XY4Z D.X4Y2Z3.某晶體晶胞如下圖，那么該晶體的化學(xué)式為 答案解析12345解析解析該晶體的晶胞是正方體形晶胞。該晶胞擁有的X原子數(shù)為8 1；Y原子位于該晶胞內(nèi)，共有4個(gè)，因此該晶胞中擁有的

10、Y原子數(shù)為4；Z只有1個(gè)，位于晶胞的體心上，故該晶體的化學(xué)式為XY4Z。A.為簡單立方堆積，為六方最密堆積，為體心立方堆積，為面心 立方最密堆積B.每個(gè)晶胞含有的原子數(shù)分別為1個(gè)，2個(gè)，2個(gè)，4個(gè)C.晶胞中原子的配位數(shù)分別為6，8，8，12D.空間利用率的大小關(guān)系為。5.答復(fù)以下問題：(1)1 183 K以下純鐵晶體的根本構(gòu)造單元如圖1所示，1 183 K以上轉(zhuǎn)變?yōu)閳D2所示的根本構(gòu)造單元，在兩種晶體中最鄰近的鐵原子間距離一樣。12345答案鐵原子的簡化電子排布式為_；鐵晶體中鐵原子以_鍵相互結(jié)合。Ar3d64s2金屬在1 183 K以下的純鐵晶體中，與鐵原子等距離且最近的鐵原子數(shù)為_；在1 183 K以上的純鐵晶體中，與鐵原子等距離且最近的鐵原子數(shù)為_。12345答案解析解析解析在1