最新高中化学 312 认识晶体(第2课时) 省优获奖课件 鲁科版选修3.ppt

1、1.什么是晶体？什么是晶体？2.晶体的特性？晶体的特性？3.晶体的分类？晶体的分类？晶体：内部微粒（原子、离子或分子）晶体：内部微粒（原子、离子或分子）在空间按一定规律做周期性重复排列在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质。构成的固体物质。复习2.晶体的特性晶体的特性（1）具有规则的几何外形。）具有规则的几何外形。（2）自范性：在适宜条件下，晶体能够）自范性：在适宜条件下，晶体能够自发地呈现封闭的、规则的多面体外形。自发地呈现封闭的、规则的多面体外形。（3）各向异性：晶体在不同方向上表现）各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。出不同的物理性质。（4）对称性：晶体的外形和内部结

2、构都）对称性：晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。具有特有的对称性。（5）有固定的熔点）有固定的熔点而非晶态没有而非晶态没有。3.晶体的种类晶体的种类根据内部微粒的种类和微粒间的相互根据内部微粒的种类和微粒间的相互作用不同，将晶体分为离子晶体、金作用不同，将晶体分为离子晶体、金属晶体、原子晶体和分子晶体。属晶体、原子晶体和分子晶体。三、晶体结构的基本单元-晶胞1.晶胞(1)晶胞：晶体结构中最小的重复单元。(2)晶胞一定是一个平行六面体，其三条边的长度不一定相等晶胞的形状和大小由具体晶体的结构所决定，晶胞不能是八面体或六方柱体等其他形状。(3)整个晶体就是晶胞按其周期性在三维空间重复排列而成

3、的。这种排列必须是晶胞的并置堆砌。所谓并置堆砌是指平行六面体之间没有任何空隙，同时，相邻的八个平行六面体均能共顶点相连接。同一晶体所划同一晶体所划出来的同类晶胞大小和形状完全相同出来的同类晶胞大小和形状完全相同2.常见三种密堆积的晶胞六方晶胞六方晶胞-A3型型BCA面心立方堆积面心立方堆积体心立方晶胞体心立方晶胞-A2型型3确定晶体组成的方法确定晶体组成的方法均摊法均摊法均摊法：指每个图形平均拥有的粒子数目。均摊法：指每个图形平均拥有的粒子数目。长方体形长方体形(正方体正方体)晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献。晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献。a处于顶点的离子，同时为处于顶点的离子，同时为8个

4、晶胞共有，每个离子对个晶胞共有，每个离子对 晶胞的贡献为晶胞的贡献为 b处于棱上的离子。同时为处于棱上的离子。同时为4个晶胞其有，每个离子对个晶胞其有，每个离子对 晶胞的贡献为晶胞的贡献为 c处于面上的离子，同时为处于面上的离子，同时为2个晶胞共有，每个离子对个晶胞共有，每个离子对 晶胞的贡献为晶胞的贡献为 d处于体内的离子，则完全属于该晶胞，对晶胞的贡处于体内的离子，则完全属于该晶胞，对晶胞的贡 献为献为l。非长方体形非长方体形(正方体正方体)晶胞中粒子对晶胞的贡献视具体晶胞中粒子对晶胞的贡献视具体 情况而定。如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，情况而定。如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，

5、其顶点其顶点(1个碳原子个碳原子)对六边形的贡献为对六边形的贡献为l3。814121顶点：顶点：棱边：棱边：面心：面心：体心：体心：3.晶胞中微粒数的计算 (1)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：121/6+21/2+3=6 长方体晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献：长方体晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献：顶顶 -1/8 -1/8 棱棱-1/4 -1/4 面面-1/2 -1/2 心心-1-1（2）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：81/8+61/2=4 (3)体心立方：在立方体顶点的

6、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：81/8+1=2AB练习练习1：根据离子晶体的晶胞结构，判断下根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）表示阳离子）化学式：化学式：AB练习练习2：根据离子晶体的晶根据离子晶体的晶胞胞结构，判断下结构，判断下列列离子晶体离子晶体的化学式：（的化学式：（A表示阳离子）表示阳离子）AB化学式：化学式：A2BAB化学式：化学式：练习练习3：根据离子晶体的晶胞结构，判断下：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）表示阳离子）ABB化学式：化学式：

7、A练习练习4：根据离子晶体的晶胞结构，判断下：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）表示阳离子）CABC3练习练习5 5：下：下图为高温超导领域的一种化合物钙钛矿晶体结构，该结构是具有代表性的最小重复单元。1）在该物质的晶体中，每个钛离子周围与它最接近且距离相等的钛离子共有 个2）该晶体结构单元中，氧、钛、钙离子的个数比是 。6O：121/43Ti:8 1/81Ca：1 v现有甲、乙、丙、丁四种晶胞（如图2-8所示），可推知：甲晶体中A与B的离子个数比为_；乙晶体的化学式为_；丙晶体的化学式为_；丁晶体的化学式为_。1:1XY2ZEFC2D第第

8、3节节 离子键、配位键与金属键离子键、配位键与金属键第第3课时课时金属样品金属样品 容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。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金属为什么具有这些共同性质呢?一一、金属共同的物理性质金属共同的物理性质 金属单质中金属原子之间怎样结合的？金属单质中金属原子之间怎样结合的？二、金属的结构二、金属的结构 组成粒子：组成粒子：金属阳离子和自由电子金属阳离子和自由电子金属原子脱落来的价金属原子脱落来的价电子形成遍布整个晶体电子形成遍布整个晶体的的“自由流动的电子自由流动的电子”,被所有原子所共用，从被所有原子所共用，从而把所有的原子维系在而

9、把所有的原子维系在一起。一起。2.2.(无方向性、无方向性、无饱和性无饱和性自由电子被许多金属离子所共有，即被整自由电子被许多金属离子所共有，即被整个金属所共有个金属所共有；无方向性、饱和性；无方向性、饱和性【讨论讨论1 1】金属为什么易导电金属为什么易导电？在金属晶体中，存在着许多自由电在金属晶体中，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向的，但在外加电场的条件下自由电子自由电子就会就会发生定向运动发生定向运动，因而形成电流，所，因而形成电流，所以金属容易导电。以金属容易导电。三、金属键及金属性质三、金属键及金属性质【讨

10、论讨论2 2】金属为什么易导热？金属为什么易导热？金属容易导热，是由于金属容易导热，是由于自由电子自由电子运动时与金属离子碰撞把能量从温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度高的部分传到温度低的部分，从，从而使整块金属达到相同的温度。而使整块金属达到相同的温度。【讨论讨论3 3】金属为什么具有较好的延展性？金属为什么具有较好的延展性？金属晶体中由于金属离子与自由电子间金属晶体中由于金属离子与自由电子间的的相互作用没有方向性相互作用没有方向性，各原子层之间发生，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

11、形变也不易断裂。而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。金属的延展性金属的延展性自由电子自由电子+金属离子金属离子金属原子金属原子位错位错+资资料料金属之最金属之最熔点最低的金属是熔点最低的金属是-汞汞熔点最高的金属是熔点最高的金属是-钨钨密度最小的金属是密度最小的金属是-锂锂密度最大的金属是密度最大的金属是-锇锇硬度最小的金属是硬度最小的金属是-铯铯硬度最大的金属是硬度最大的金属是-铬铬最活泼的金属是最活泼的金属是-铯铯最稳定的金属是最稳定的金属是-金金延性最好的金属是延性最好的金属是-铂铂展性最好的金属是展性最好的金属是-金金1、金属晶体的形成是因为晶体中存在、金属晶体的形成是因为晶体中存

12、在 （）A.金属离子间的相互作用金属离子间的相互作用B金属原子间的相互作用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原子与自由电子间的相互作用 C试一试试一试2金属能导电的原因（金属能导电的原因（）A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的金属晶体中金属阳离子与自由电子间的 相互作用较弱相互作用较弱 B金属晶体中的自由电子在外加电场作用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用下可发生定向移动 D金属

13、晶体在外加电场作用下可失去电子金属晶体在外加电场作用下可失去电子 C3、下列叙述正确的是（、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任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子阴离子B原子晶体中只含有共价键原子晶体中只含有共价键 C.离子晶体中只含有离子键，不含有共价离子晶体中只含有离子键，不含有共价键键 D分子晶体中只存在分子间作用力，不分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其他化学键含有其他化学键 B性质性质金属内部的特金属内部的特殊结构殊结构金属的物理共性金属的物理共性导电性导电性延展性延展性原子化热原子化热 原子半径原子半径 课堂小结课堂小结:结构结构金属阳离子金属阳离子

14、自由电子自由电子金属键金属键导热性导热性自由电子数自由电子数熔沸点高低熔沸点高低硬度大小硬度大小决定决定第第3节节 离子键、配位键与金属键离子键、配位键与金属键第第3课时课时金属样品金属样品 容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。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金属为什么具有这些共同性质呢?一一、金属共同的物理性质金属共同的物理性质 金属单质中金属原子之间怎样结合的？金属单质中金属原子之间怎样结合的？二、金属的结构二、金属的结构 组成粒子：组成粒子：金属阳离子和自由电子金属阳离子和自由电子金属原子脱落来的价金属原子脱落来的价电子形成遍布整个晶体电子形成遍布

15、整个晶体的的“自由流动的电子自由流动的电子”,被所有原子所共用，从被所有原子所共用，从而把所有的原子维系在而把所有的原子维系在一起。一起。2.2.(无方向性、无方向性、无饱和性无饱和性自由电子被许多金属离子所共有，即被整自由电子被许多金属离子所共有，即被整个金属所共有个金属所共有；无方向性、饱和性；无方向性、饱和性【讨论讨论1 1】金属为什么易导电金属为什么易导电？在金属晶体中，存在着许多自由电在金属晶体中，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向的，但在外加电场的条件下自由电子自由电子就会就会发生定向运动发生定向运动，因

16、而形成电流，所，因而形成电流，所以金属容易导电。以金属容易导电。三、金属键及金属性质三、金属键及金属性质【讨论讨论2 2】金属为什么易导热？金属为什么易导热？金属容易导热，是由于金属容易导热，是由于自由电子自由电子运动时与金属离子碰撞把能量从温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度高的部分传到温度低的部分，从，从而使整块金属达到相同的温度。而使整块金属达到相同的温度。【讨论讨论3 3】金属为什么具有较好的延展性？金属为什么具有较好的延展性？金属晶体中由于金属离子与自由电子间金属晶体中由于金属离子与自由电子间的的相互作用没有方向性相互作用没有方向性，各原子层之间发生，各原子层

17、之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相互作用，因相对滑动以后，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。而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。金属的延展性金属的延展性自由电子自由电子+金属离子金属离子金属原子金属原子位错位错+资资料料金属之最金属之最熔点最低的金属是熔点最低的金属是-汞汞熔点最高的金属是熔点最高的金属是-钨钨密度最小的金属是密度最小的金属是-锂锂密度最大的金属是密度最大的金属是-锇锇硬度最小的金属是硬度最小的金属是-铯铯硬度最大的金属是硬度最大的金属是-铬铬最活泼的金属是最活泼的金属是-铯铯最稳定的金属是最稳定的金属是-金金延性最好的金属是延性最好的金属是

18、-铂铂展性最好的金属是展性最好的金属是-金金1、金属晶体的形成是因为晶体中存在、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金属离子间的相互作用B金属原子间的相互作用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原子与自由电子间的相互作用 C试一试试一试2金属能导电的原因（金属能导电的原因（）A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的金属晶体中金属阳离子与自由电子间的 相互作用较弱相互作用较弱 B金属晶体中的自由电子在外加电场作用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下可发生定向移动 C金属

19、晶体中的金属阳离子在外加电场作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金属晶体在外加电场作用下可失去电子 C3、下列叙述正确的是（、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任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子阴离子B原子晶体中只含有共价键原子晶体中只含有共价键 C.离子晶体中只含有离子键，不含有共价离子晶体中只含有离子键，不含有共价键键 D分子晶体中只存在分子间作用力，不分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其他化学键含有其他化学键 B性质性质金属内部的特金属内部的特殊结构殊结构金属的物理共性金属的物理共性导电性导电性延展性延展性原子化热原子化热 原子半径原子半径 课堂小结课堂小结:结构结构金属阳离子金属阳离子 自由电子自由电子金属键金属键导热性导热性自由电子数自由电子数熔沸点高低熔沸点高低硬度大小硬度大小决定决定