2019-2020学年高中化学专题3第1单元金属键金属晶体第2课时金属晶体教案苏教版选修32.docx
《2019-2020学年高中化学专题3第1单元金属键金属晶体第2课时金属晶体教案苏教版选修32.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2019-2020学年高中化学专题3第1单元金属键金属晶体第2课时金属晶体教案苏教版选修32.docx(14页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第2课时金属晶体核心素养发展目标1.能从微观角度分析金属晶体中的构成微粒及粒子之间的相互作用,培养宏观辨识与微观探析的学科核心素养。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,理解金属晶体的堆积模型,并能用均摊法分析晶胞组成,强化证据推理与模型认知的学科核心素养。一、金属晶体1概念(1)晶体: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,通常条件下,金属单质及其合金属于晶体。(2)晶胞:能够反映晶体结构特征的基本重复单位。金属晶体是金属晶胞在空间连续重复延伸而形成的。(3)金属晶体:通过金属阳离子与自由电子之间的强烈的作
2、用而形成的晶体。2金属晶体的常见堆积方式(1)金属原子在二维平面中放置的两种方式金属晶体中的原子可看成直径相等的球体。把它们放置在平面上(即二维空间里),可有两种方式a:非密置层,b:密置层(如下图所示)。知识拓展晶体中一个原子周围距离相等且最近的原子的数目叫配位数。分析上图非密置层的配位数是4,密置层的配位数是6。密置层放置时,平面的利用率比非密置层的要高。(2)金属晶体的原子在三维空间里的4种堆积模型金属原子在三维空间按一定的规律堆积,有4种基本堆积方式。堆积方式图式实例简单立方堆积钋体心立方堆积钠、钾、铬、钼、钨等面心立方堆积金、银、铜、铅等六方堆积镁、锌、钛等相关链接(1)堆积原理组成
3、晶体的金属原子在没有其他因素影响时,在空间的排列大都服从紧密堆积原理。这是因为在金属晶体中,金属键没有方向性和饱和性,因此都趋向于使金属原子吸引更多的其他原子分布于周围,并以紧密堆积方式降低体系的能量,使晶体变得比较稳定。(2)常见的堆积模型堆积模型采纳这种堆积的典型代表晶胞配位数空间利用率每个晶胞所含原子数非密置层简单立方堆积Po(钋)652%1体心立方堆积Na、K、Fe868%2密置层六方堆积Mg、Zn、Ti1274%6面心立方堆积Cu、Ag、Au1274%4例1对图中某金属晶体结构的模型进行分析,有关说法正确的是()A该种堆积方式称为六方堆积B该种堆积方式称为体心立方堆积C该种堆积方式称
4、为面心立方堆积D金属Mg就属于此种堆积方式答案C解析由图示知该堆积方式为面心立方堆积,A、B错误,C正确,Mg是六方堆积,D错误。例2结合金属晶体的结构和性质,回答以下问题。(1)已知下列金属晶体:Na、Po、K、Fe、Cu、Mg、Zn、Au,其堆积方式为简单立方堆积的是_;体心立方堆积的是_;六方堆积的是_;面心立方堆积的是_。(2)根据下列叙述,判断一定为金属晶体的是_(填字母)。A由分子间作用力形成,熔点很低B由共价键结合形成网状晶体,熔点很高C固体有良好的导电性、导热性和延展性答案(1)PoNa、K、FeMg、ZnCu、Au(2)C解析(1)简单立方堆积的空间利用率太低,只有金属Po采
5、取这种方式。体心立方堆积是上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中,这种堆积方式的空间利用率比简单立方堆积的高,多数金属是这种堆积方式。六方堆积常见金属为Mg、Zn、Ti,面心立方堆积常见金属为Cu、Ag、Au。二、均摊法分析晶胞的组成1均摊法:指在一个晶胞中按比例均摊出该晶胞中的每个粒子,如某个粒子为n个晶胞所共有,则该粒有属于该晶胞。如下图所示的晶胞中不同位置的粒子数的计算:2金属铜的晶胞为面心立方晶胞,如图所示。铜晶体面心立方晶胞及其切割示意图观察分析上图,回答下列问题:(1)位于顶点上的铜原子为8个晶胞共有。(2)位于面心上的铜原子为2个晶胞共有。(3)晶体铜中完全属于某一晶胞的铜原
6、子数是4。(1)长方体形(正方体形)晶胞中不同位置的粒子数的计算:(2)六棱柱晶胞中不同位置的粒子数的计算:如图所示,六方晶胞中所含微粒数目为12326。例3现有甲、乙、丙(如下图)三种晶体的晶胞(甲中x处于晶胞的中心,乙中a处于晶胞的中心),可推知:甲晶胞中x与y的个数比是_,乙晶胞中a与b的个数比是_,丙晶胞中有_个c离子,有_个d离子。答案431144解析处于晶胞中心的x或a为该晶胞单独占有,位于立方体顶点的微粒为8个立方体共有,位于立方体棱上的微粒为4个立方体共有,位于立方体面上的微粒为2个立方体共有,所以xy1(6)43;ab1(8)11;丙晶胞中c离子为1214个,d离子为864个
7、。例4(1)Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。铜晶胞结构如下图所示,铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为_。(2)Al单质为面心立方晶体,其晶胞参数a0.405nm,晶胞中铝原子的配位数为_。列式表示Al单质的密度_gcm3(不必计算出结果)。答案(1)12(2)12解析(1)铜晶胞为面心立方晶胞,故每个铜原子周围距离最近的铜原子为4312个。(2)面心立方堆积晶体中,原子的配位数为12;该晶胞中含有Al原子数目为864,根据(0.405107cm)3g,解得gcm3。方法规律立方晶胞中各物理量的关系mVa3N1下列不属于晶体的特点的是()A一定有规则的几何外形B一定有各向异性C
8、一定有固定的熔点D一定是无色透明的固体答案D2金属钠是体心立方堆积,下列关于钠晶体的判断合理的是()A其熔点比金属铝的熔点高B一个钠的晶胞中,平均含有4个钠原子C该晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动D该晶体中的钠离子在外加电场的作用下可发生定向移动答案C解析金属的原子半径越小,金属离子所带电荷数越多,金属键越强,金属熔化时破坏金属键,所以Al的金属键强度大于Na的金属键强度,所以Na的熔点比金属Al的熔点低,故A错误;晶胞中Na原子位于立方体的顶点和体心,则一个钠的晶胞中,平均含有钠原子数为812个,故B错误;自由电子在电场的作用下可以定向移动,金属晶体中存在自由移动的电子,所以该
9、晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动,故C正确;晶体中的钠离子不能自由移动,所以晶体中的钠离子在外加电场作用下不能定向移动,故D错误。3.下列关于体心立方堆积晶体结构(如下图)的叙述中正确的是( )A是密置层的一种堆积方式B晶胞是六棱柱C每个晶胞内含2个原子D每个晶胞内含6个原子答案C解析体心立方堆积晶体的晶胞为立方体,是非密置层的一种堆积方式,其晶胞内含有2个原子。4如图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式,图中X、Y、Z。其对应的化学式不正确的是()答案B解析A图中X、Y原(离)子的位置、数目完全等同,化学式为XY,正确;B图化学式应为XY,错误;C图中X的
10、数目:41,Y的数目:4,化学式为X3Y,正确;D图中X的数目:81,Y的数目:63,Z位于内部,数目为1,化学式为XY3Z,正确。5有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示,有关说法正确的是()A为简单立方堆积,为六方最密堆积,为体心立方堆积,为面心立方最密堆积B每个晶胞含有的原子数分别为1个,2个,2个,4个C晶胞中原子的配位数分别为6,8,8,12D空间利用率的大小关系为。6回答下列问题:(1)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所示的基本结构单元,在两种晶体中最邻近的铁原子间距离相同。铁原子的简化电子排布式为_;铁晶体中铁原子以_键相互结合。在11
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2019 2020 学年 高中化学 专题 单元 金属键 金属 晶体 课时 教案 苏教版 选修 32
链接地址:https://www.31doc.com/p-4920971.html