金属晶体与离子晶体 课件

第2节金属晶体与离子晶体

一、金属晶体Ti1.定义通过金属键形成的晶体，叫做金属晶体。2.金属键金属离子跟自由电子之间存在的较强的作用，叫做金属键。3)金属键不具有方向性和饱和性。4)金属键的强弱与价电子的数目、金属离子的半径有关。一般价电子数越多、离子半径越小、电荷数越多金属键就越强。（1）金属键的成键微粒是金属阳离子和自由电子。（2）金属键存在于金属单质和合金中。ＡＢＡＣＢＡ镁型铜型金属晶体的两种最密堆积方式六方最密堆积面心立方最密堆积3.金属晶体的密堆积结构123456ABABAA3型密堆积配位数：12—六方最密堆积Mg型堆积123456ABCAABCA1型最密堆积配位数：12—面心立方堆积Cu型堆积配位数8六方紧密堆积（A3）Mg

面心立方紧密堆积(A1)Cu体心立方堆积(A2)K

金属的堆积方式A2型最密堆积—体心立方堆积ChemistryPengyun_121@126.com金属晶体与离子晶体三种典型结构型式面心立方最密堆积A1体心立方最密堆积A2六方最密堆积A3常见金属Ca、Al、Cu、Ag、Au、Pd、PtLi、Na、K、Ba、W、FeMg、Zn、Ti结构示意图配位数128124.常见金属晶体的三种结构型式：（1）导电性金属晶体中存在许多自由电子，这些自由电子的运动是没有方向性的，但在外加电场的作用下，自由电子就会发生定向移动形成电流，所以金属容易导电。注意区别金属导电的电解质的导电5.金属晶体的共性

（2）导热性

自由电子在运动时与金属离子碰撞而引起能量的交换，从而能量从温度高的部分传到温度低的部分，使整块金属达到相同的温度。（3）延展性大多数金属具有较好的延展性。当金属受到外力时，晶体中的各离子层就会发生相对滑动，但自由电子能够维系整个金属键的存在，受到外力后相互作用没有被破坏，金属虽然发生了形变，但不会导致断裂。

最密堆积的金属延展性往往最好

（4）熔沸点金属键的强弱与金属离子半径和所带电荷有关。金属离子半径越小，所带电荷越多，金属键越强。金属的熔、沸点越高，硬度越大。同周期的金属单质，从左至右(如钠、镁、铝)熔沸点升高，硬度增大；同主族的金属单质，从上至下(如碱金属)熔、沸点降低，硬度减小。（5）颜色由于金属原子紧密排列，内部存在自由电子，所以当光线投射到它的表面上时，自由电子可以吸收所有频率的光，然后很快放出各种频率的光，这就使绝大多数金属呈现银白色。(6)合金①概念：由金属与金属或金属与非金属混合而成具有金属性质的物质称为合金。如Na—K合金、Cu—Zn合金等。②合金的性质(一般情况)：

a．合金的熔点低于任一金属

b．合金的硬度强于任一金属。练习

1.金属晶体都是纯净物吗？金属晶体包括金属单质和合金，合金为混合物2.金属导电与电解质溶液导电有什么区别？金属导电一般为物理变化，仅仅是自由电子的定向移动，而电解质溶液导电的过程就是其被电解的过程。1.概念：阴、阳离子通过离子键结合，在空间有规律排列形成的晶体。

2.存在：离子化合物

二、离子晶体3.常见的AB型离子化合物晶体类型氯化钠的晶体结构示意图1）每个Na+同时吸引

个Cl-，每个Cl-同时吸引6个Na+，每个晶胞中实际拥有Na+数目为----------Cl-数目为

故化学式为NaCl。

61：12）钠离子和氯离子的位置：钠离子：体心和棱中点；氯离子：面心和顶点，或者反之。

（3）在NaCl晶体中每个Na+同时吸引着6个Cl-。它们所围成的空间几何构型是

。正八面体（4）与一个Na+相邻最近且距离相等的Na+有

个12---Cs+---Cl-CsCl的晶体结构及晶胞构示意图CsCl晶胞（1）铯离子和氯离子的位置：铯离子：体心氯离子：顶点；或者反之。（2）每个晶胞含铯离子、氯离子的个数铯离子：1个；氯离子：1个（3）与铯离子等距离且最近的铯离子、氯离子各有几个？铯离子：6个；氯离子：8个ZnS的晶体结构示意图

根据硫化锌的结构模型确定晶胞，并分析其构成。每个晶胞中有

个Zn2+，有

个S2-。444.晶格能(可以用来衡量离子键的强弱)（1）概念：将1mol离子晶体中的阴、阳离子完全气化而远离所吸收的能量。

（2）意义：一般而言，晶格能越大，离子晶体的离子键越强，离子晶体越稳定。（3）影响因素：晶格能与阴、阳离子所带电荷的乘积成正比，与阴、阳离子间的距离成反比

晶格能∝q1.q2r5.离子晶体的特性；（1）熔点、沸点较高，而且随着离子电荷的增加、离子间距的缩短，晶格能增大，熔点升高。（2）一般易溶与水，难溶于非极性溶剂。（3）固态时不导电，熔融状态或在水溶液中能导电各类型离子晶体晶胞的比较晶体类型晶胞类型晶胞结构示意图配位数距离最近且相等的相反离子每个晶胞含有离子数实例NaCl型

ABCsCl型ZnS型AB2CaF2型Na+：6Cl-：6Cs+：Cl-：88Zn2+：S2-：44Ca2+：F-：48Na+：Cl-：Cs+：Cl-：Zn2+：S2-：Ca2+：F-：Na+：Cl-：Cs+：Cl-：Zn2+：S2-：Ca2+：F-：6688444844114484KBrAgCl、MgO、CaS、BaSeZnS、AgI、

BeOCsCl、CsBr、CsI、TlCl碱土金属卤化物、碱金属氧化物。1.

在金属晶体中最常见的三种堆积方式有：（1）配位数为8的

堆积，（2）配位数为

的面心立方最密堆积，（3）配位数为

的

堆积。练习体心立方1212六方最密2.1183K以下纯铁晶体的基本结构单元如图1所示，1183K以上转变为图2所示结构的基本结构单元。在1183K以下的纯铁晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子数为______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数为___________；8123.碱金属与卤素所形成的化合物大都具有的性质是（）①较高沸点②能溶于水②水溶液能导电④低熔点⑤熔融状态不导电

A①②③