3.1.2 金属晶体 学案 -2026-2027学年高二上学期化学苏教版选择性必修2

第2课时金属晶体 学习目标 1.了解认识晶体的理论基础 2.能借助模型说明常见金属晶体中晶胞的构成 3,认识晶体的堆积方式 知识精讲 知识点01 晶体 1.晶体 概念：具有 和固定熔点的 物质。 2.金属晶体 (1)概念：金属晶体是金属原子通过金属键形成的晶体。 (2)金属晶体的成键粒子是金属阳离子和自由电子。成键粒子之间的相互作用是金属键。 知识点02金属晶体的原子结构模型 一、理论基础： 1.紧密堆积：金属原子堆积越紧密，体系能量越低，结构越稳定。 2.配位数：在密堆积中，一个原子或离子周围距离最近且相等的原子或离子的数且。 3.空间利用率：晶体的空间被微粒占满的体积百分数，可表示紧密堆积的程度。 二、金属原子在二维空间的排列方式 金属晶体中的原子可以看成直径相等的球体，在平面上（即二维空间），有两种排列方式： ○○0○0○ 00○00 图① 图② 图①的排列方式为 原子的配位数为；图②的排列方式为 原子的配位数为 三、金属原子在三维空间的堆积方式 1.晶胞： 7 (1)概念：描述晶体结构特征的 的基本 单位。 (2)常规的晶胞都是 整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞 ”而成。 所谓“无隙”：是指相邻晶胞之间没有任何 所谓“并置”：是指所有晶胞都是 排列的，取向 2.确定晶胞中粒子数目一一均摊法 均摊是指每个结构单元（晶胞)平均拥有的粒子数目。在晶体中，一个粒子同时为n 个结构单元（晶胞）所共有，那么对一个结构单元来讲，则该粒子只有属于这个晶胞。 (1)晶胞的顶点原子是个晶胞共用；实际只有个原子属于该晶胞。 位于顶点 (2)晶胞棱上的原子是 个晶胞共用：实际只有个原子属于该晶胞。 位于棱上 位于面上 (3)晶胞面上的原子是 个晶胞共用：实际只有个原子属于该晶胞。 、位于内部) (4)晶胞体心的原子是 个晶胞共用；实际只有个原子属于该晶胞。 3.金属晶体三维空间的堆积模型 非密置层三维空间的堆积模型 a、简单立方堆积一实例：钋 小组合作一： (1)晶胞均摊所得的原子共个 (2)棱边上两原子 (填“相切”或“不相切”) (3)配位数 ，空间利用率 (填“低”或“高”) (4)晶胞边长(a)=r(球半径) b、体心立方堆积一实例：钠、铬、钾、钼、钨、铁等 ☒ 小组合作二： (1)晶胞均摊所得的原子共个 (2)体对角线上3原子 (填“相切”或“不相切”) (3)配位数 ，空间利用率 (填“低”或“高”) (4)体对角线=r(球半径)=a(晶胞边长) 密置层三维空间的堆积模型 c、面心立方最密堆积一实例：金、银、铜等 小组合作三： (1)晶胞均摊所得的原子共个 (2)面对角线上3原子 (填“相切”或“不相切”) (3)配位数 ,空间利用率 (填“低”或“高”) (4)面对角线=r(球半径)=a(晶胞边长) d、六方最密堆积一实例：锌、钛、镁等 第越 小组合作四： (1)晶胞均摊所得的原子共个 (2)配位数 空间利用率（填“低”或“高”） 【课堂小结】 球半径与 金属晶体堆积类型 晶胞模型 原子数 配位数 晶胞棱长a关系 简单立方堆积 8×=1 6 a=2r 体心立方堆积 感 4r 8×+1=2 8 a V3 4r 面心立方最密堆积 8×+6×=4 12 aV2-2W2, 六方最密堆积 8×+1=2 12 【习题探究1】金属原子在二维空间里的排列有如图所示的两种方式，下列说法中正确的 是() (a) (b) 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()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 【习题探究2】已知某晶体晶胞如图所示，则该晶体的化学式为() ·Y @Z A.XYZ B.X2YZ C.XYZ D.X4Y2Z 【习题探究3】1183K以下纯铁晶体的基本结构单元如图甲所示，1183K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。 甲 在1183K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1183K 以上的纯铁晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子有个。