1、金屬晶體與離子晶體第1頁，共27頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)7分，星期三ChemistryPengyun_金屬晶體與離子晶體Ti金屬樣品第2頁，共27頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)7分，星期三ChemistryPengyun_金屬晶體與離子晶體1、從上述金屬的應(yīng)用來看，金屬有哪些共同的物理 性質(zhì)呢? 2、金屬為什么具有這些共同性質(zhì)呢?容易導(dǎo)電、導(dǎo)熱、有延展性、有金屬光澤等第3頁，共27頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)7分，星期三ChemistryPengyun_金屬晶體與離子晶體 在金屬晶體中，充滿著帶負(fù)電的“電子氣”（自由電子），這些電子氣的運(yùn)動(dòng)是沒有一定方向的，但在外加電場(chǎng)的條

2、件下，自由電子定向運(yùn)動(dòng)形成電流，所以金屬容易導(dǎo)電。不同的金屬導(dǎo)電能力不同，導(dǎo)電性最強(qiáng)的三中金屬是：Ag、Cu、Al金屬導(dǎo)電性的解釋 “電子氣”（自由電子）在運(yùn)動(dòng)時(shí)經(jīng)常與金屬離子碰撞，引起兩者能量的交換。當(dāng)金屬某部分受熱時(shí)，那個(gè)區(qū)域里的“電子氣”（自由電子）能量增加，運(yùn)動(dòng)速度加快，通過碰撞，把能量傳給金屬離子。“電子氣”（自由電子）在熱的作用下與金屬原子頻繁碰撞從而把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分，從而使整塊金屬達(dá)到相同的溫度。金屬導(dǎo)熱性的解釋第4頁，共27頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)7分，星期三ChemistryPengyun_金屬晶體與離子晶體 當(dāng)金屬受到外力作用時(shí)，晶體中的各原子

3、層就會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，但不會(huì)改變?cè)瓉淼呐帕蟹绞剑瑥浡诮饘僭娱g的電子氣可以起到類似軸承中滾珠之間潤(rùn)滑劑的作用，所以在各原子層之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)以后，仍可保持這種相互作用，因而即使在外力作用下，發(fā)生形變也不易斷裂。因此，金屬都有良好的延展性。金屬延展性的解釋自由電子+金屬離子金屬原子錯(cuò)位+第5頁，共27頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)7分，星期三ChemistryPengyun_金屬晶體與離子晶體一、金屬晶體金屬原子通過金屬鍵形成的晶體1、定義：金屬陽離子和自由電子2、構(gòu)成微粒：較強(qiáng)的靜電作用 3、微粒間的作用：金屬單質(zhì) 4、存在類型：第6頁，共27頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)7分，星期三

4、ChemistryPengyun_金屬晶體與離子晶體 金屬原子的最外層電子比較少，金屬原子容易失去最外層電子變成金屬離子。金屬原子釋出電子后形成的金屬離子按一定規(guī)律堆積，釋出的電子則在整個(gè)晶體里自由運(yùn)動(dòng)，稱為自由電子（如圖）。金屬離子與自由電子之間存在著較強(qiáng)的作用，使許多金屬離子結(jié)合在一起。5、金屬晶體的結(jié)構(gòu)：第7頁，共27頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)7分，星期三ChemistryPengyun_金屬晶體與離子晶體三種典型結(jié)構(gòu)型式面心立方最密堆積體心立方最密堆積六方最密堆積常見金屬Ca、Al、Cu、Ag、Au、Pd、PtLi、Na、K、Ba、W、FeMg、Zn、Ti結(jié)構(gòu)示意圖配位數(shù)128

5、126、常見金屬晶體的三種結(jié)構(gòu)型式：第8頁，共27頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)7分，星期三ChemistryPengyun_金屬晶體與離子晶體7、金屬晶體的性質(zhì)：熔、沸點(diǎn)：硬度：導(dǎo)電性：溶解性：性質(zhì)導(dǎo)熱性：延展性：差別很大較硬、個(gè)別軟良好良好良好、易于機(jī)械加工不溶第9頁，共27頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)7分，星期三ChemistryPengyun_金屬晶體與離子晶體晶體氯化鈉干冰金剛石熔 點(diǎn)（）801-56.23550下表是一些常見晶體的熔點(diǎn)請(qǐng)思考： 為什么氯化鈉的性質(zhì)與干冰、金剛石的不同？第10頁，共27頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)7分，星期三ChemistryPengy

6、un_金屬晶體與離子晶體2Na + Cl2 = 2NaCl +11+17+17+11Na+ Cl-NaClCl-Na+第11頁，共27頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)7分，星期三ChemistryPengyun_金屬晶體與離子晶體二、離子晶體由陽離子和陰離子通過離子鍵結(jié)合而成的晶體1、定義：陰、陽離子2、構(gòu)成微粒：離子鍵 3、相互作用力：強(qiáng)堿、活潑金屬氧化物、大部分的鹽類4、常見的離子晶體：第12頁，共27頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)7分，星期三ChemistryPengyun_金屬晶體與離子晶體5、晶胞類型：（1）NaCl型晶胞NaCl晶胞模型鈉離子和氯離子的位置：鈉離子和氯離子位于

7、立方體的 頂角上，并交錯(cuò)排列。鈉離子：體心和棱中點(diǎn)； 氯離子：面心和頂點(diǎn)，或反之。每個(gè)晶胞含鈉離子、氯離子的個(gè)數(shù)：與Na+等距離且最近的Na+有：12個(gè)第13頁，共27頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)7分，星期三ChemistryPengyun_金屬晶體與離子晶體晶胞中微粒的計(jì)算第14頁，共27頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)7分，星期三ChemistryPengyun_每個(gè)Na+周圍有六個(gè)Cl-金屬晶體與離子晶體第15頁，共27頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)7分，星期三ChemistryPengyun_每個(gè)Cl-周圍有六個(gè)Na+金屬晶體與離子晶體第16頁，共27頁，2022年，5月2

8、0日，22點(diǎn)7分，星期三ChemistryPengyun_金屬晶體與離子晶體NaCl的晶體結(jié)構(gòu)模型-Cl- Na+與Na+等距離且最近的Cl-有：6個(gè)第17頁，共27頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)7分，星期三ChemistryPengyun_金屬晶體與離子晶體NaCl晶體中陰陽離子、及配位數(shù)第18頁，共27頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)7分，星期三ChemistryPengyun_金屬晶體與離子晶體（2）CsCl型晶胞銫離子和氯離子的位置：銫離子：體心氯離子：頂點(diǎn)；或者反之。每個(gè)晶胞含銫離子、氯離子的 個(gè)數(shù)：1個(gè)與銫離子等距離且最近的銫離子、 氯離子各有幾個(gè)？銫離子：6個(gè)；氯離子：8個(gè)

9、第19頁，共27頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)7分，星期三ChemistryPengyun_金屬晶體與離子晶體-Cs+-Cl-CsCl晶體及晶胞結(jié)構(gòu)示意圖第20頁，共27頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)7分，星期三ChemistryPengyun_金屬晶體與離子晶體（3）CaF2型晶胞一個(gè)CaF2晶胞中含：4個(gè)Ca2+和8個(gè)F-Ca2+的配位數(shù)：F-的配位數(shù)：84Ca2+F-第21頁，共27頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)7分，星期三ChemistryPengyun_金屬晶體與離子晶體（4）ZnS型晶胞一個(gè)ZnS晶胞中含：4個(gè)陽離子和4個(gè)陰離子陰離子的配位數(shù)：陽離子的配位數(shù)：44第22

10、頁，共27頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)7分，星期三ChemistryPengyun_金屬晶體與離子晶體熔、沸點(diǎn)：硬度：導(dǎo)電性：溶解性：性質(zhì)6、離子晶體的性質(zhì)：較高較大且難于壓縮固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電，但熔融狀 態(tài)及水溶液中能導(dǎo)電大多數(shù)易溶于水，基本上 不溶于有機(jī)溶劑第23頁，共27頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)7分，星期三ChemistryPengyun_金屬晶體與離子晶體三、晶格能 將1mol離子晶體中的陰、陽離子完全氣化而遠(yuǎn)離所吸收的能量。1、定義：離子鍵的強(qiáng)弱在一定程度上可以用離子晶體的晶格能徠衡量。2、意義： 吸收的能量越多，晶格能越大，表示離子鍵越強(qiáng)，離子晶體越穩(wěn)定。第24頁，共27頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)7分，星期三ChemistryPengyun_金屬晶體與離子晶體幾種離子晶體的晶格能和熔點(diǎn)請(qǐng)思考： 晶格能的大小與什么哪些因素有關(guān)？晶體離子間距/pm晶格能/kJmol-1熔點(diǎn)/NaCl276787801NaBr290736750NaI311686662MgO20538902800第25頁，共27頁，2022年