3.1 金属键 金属晶体（备课件）-【上好课】2021-2022学年高二化学同步备课系列（苏教版2019选择性必修2）

专题3 微粒间作用力与物质性质 第一单元 金属键 金属晶体 金属晶体 1．能借助模型说明常见金属晶体中晶胞的构成。 2．能利用金属晶体的通性判断晶体类型，进一步理解金属晶体中各微粒之间的作用力。 3．理解金属晶体的堆积模型，并能用均摊法分析晶胞组成。 4．能举例说明合金的优越性能。 学习目标 自然界中有许多固态物质都是晶体，它们有规则的几何外形。 雪花 食盐晶体 石英晶体 晶体是指内部粒子(原子、离子或分子)在空间呈现有规则重复排列，外观具有规则几何外形的固体物质。 金属银晶体 金属铜晶体 通常情况下，大多数金属单质也是晶体。 根据X射线衍射图显示的信息，能推知晶体内部的微观结构。 晶体的X射线衍射图 晶体的X射线衍射原理 晶胞：能够反映晶体结构特征的基本重复单位。 研究晶体的结构只需重点研究其晶胞的结构。 晶胞堆积成晶体 金属原子在二维空间的排列方式 非密置层 配位数：4 密置层 配位数：6 金属晶体的配位数指距离某个原子最近且距离相等的原子个数。 金属原子在三维空间的堆积方式 简单立方堆积 配位数：6 体心立方堆积 配位数：8 面心立方堆积 配位数12 六方堆积 配位数12 平行六面体晶胞中微粒数目的计算——均摊法 课堂探究 请用均摊法分别计算4种堆积方式中属于1个晶胞的金属原子数目。 堆积方式 模型 原子数目 简单立方堆积 体心立方堆积 面心立方堆积 六方堆积 8× = 1 1 8 8× +1 = 2 1 8 8× + 6× = 4 1 8 1 2 12× + 2× + 3 = 6 1 6 1 3 课堂巩固 已知某晶体晶胞如图所示，则该晶体的化学式为(　　) A．XYZ　　 B．X2Y4Z C．XY4Z D．X4Y2Z 答案：C 解析：该晶体的晶胞是正方体形晶胞。该晶胞拥有的X原子数为8×1/8＝1；Y原子位于该晶胞内，共有4个，因此该晶胞中拥有的Y原子数为4；Z只有1个，位于晶胞的体心上，故该晶体的化学式为XY4Z。 合金是一种金属与另一种或几种金属（或非金属）的融合体。 与单组分金属相比，合金的某些性能更优越。 黄铜合金 你知道的合金有哪些？ 1.钢铁：生铁、碳素钢、合金钢等。 2.铝合金：硅铝合金、镁铝合金、硬铝等。 3.铜合金：青铜（主要含Cu、Sn、Pb）、黄铜（主要含Cu、Zn）、白铜（主要含Cu、Ni。Zn） 4.功能合金：不锈钢、储氢材料LaNi5合金、形状记忆合金、锰钢、硅钢、钛合金等 课堂检测 1．下列关于晶体的说法正确的是（ ） A．晶体和非晶态物质的本质区别是是否具有规则的几何外形 B．晶体和非晶态物质都具有固定的熔点 C．晶胞中任何一个微粒都属于该晶胞 D．已知晶胞的组成就可推知晶体的组成 答案：D 2．金属原子在二维空间里的放置有如图所示的两种方式，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六方最密堆积和面心立方最密堆积 D．图(b)在三维空间里堆积仅得简单立方 答案：C 解析：密置层原子的配位数为6，非密置层原子的配位数为4，由此可知，图(a)为密置层，图(b)为非密置层。密置层在三维空间堆积可得到六方最密堆积和面心立方最密堆积，非密置层在三维空间堆积可得简单立方和体心立方两种堆积。 3．某物质的晶体中，含A、B、C 3种元素，其排列方式如图所示(其中前后两面心上的B原子未画出)，晶体中A、B、C的原子个数比为(　　) A．1∶3∶1 B．2∶3∶1 C．2∶2∶1 D．1∶3∶3 答案：A 解析：A原子位于晶胞的顶点，故晶胞中A原子个数为8×1/8＝1，B原子位于晶胞的面心，故晶胞中B原子个数为6×1/2＝3，C原子位于晶胞的体心，故晶胞中C原子个数为1，所以晶胞中A、B、C的原子个数比为1∶3∶1，A项正确。 4．1 183 K以下纯铁晶体的基本结构单元如图甲所示，1 183 K以上纯铁晶体的基本结构如图乙所示，在两种晶体中最邻近的铁原子间距离相同。 (1)纯铁晶体中铁原子以________键相互结合。 (2)在1 183 K以下的纯铁晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子有________个；在1 183 K以上的纯铁晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子有________个。 答案：(1)金属　(2)8　12 解析：(1)纯铁晶体中铁原子以金属键相互结合。(2)在1 183 K以下的纯铁晶体中，与中心铁原子等距离且最近的铁原子为立方体顶点的铁原子，共8个；在1 183 K以上的纯铁晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子为互相垂直的3个面上的铁原子，每个面上各4个，共12个。 $专题3