高中化学选修三《认识晶体》.ppt

第一节认识晶体 食糖晶体 第2课时 晶体具有的规则几何外形源于组成晶体的微粒按一定规律周期性地重复排列 那么晶体中的微粒是如何排列的 如何认识晶体内部微粒排列的规律性 联想 质疑 二 晶体结构的堆积模型 晶体为什么大都服从紧密堆积 金属晶体 离子晶体 分子晶体的结构中 金属键 离子键 分子间作用力均没有方向性 都趋向于使原子 离子或分子吸引尽可能多的微粒分布于周围 并以密堆积的方式降低体系的能量 使晶体变得比较稳定 由于金属键没有方向性 每个金属原子中的电子分布基本是球对称的 所以可以把金属晶体看成是由直径相等的圆球的三维空间堆积而成的 1 金属晶体的密堆积结构 等径圆球的密堆积 等径圆球的排列在一列上进行紧密堆积的方式只有一种 即 所有的圆球都在一条直线上排列 思考 1 将等径圆球在一列上的最紧密排列有几种 如何排列 思考 2 等径圆球在同一平面上的堆积方式是唯一的吗 最紧密堆积有几种排列 在最紧密堆积方式中每个等径圆球与周围几个球相接触 请同学们通过实验进行探究 在一个平面上的密堆积排列 在一个层中 最紧密的堆积方式是 一个球与周围6个球相切 在中心的周围形成6个凹位 将其算为第一层 密置层 一种常见的非密置层 密置层 思考 3 将球扩展到两层有几种方式 认真观察两层球形成的空隙种类 在最紧密堆积方式中每个等径圆球与周围几个球相接触 请同学们通过实验进行探究 第二层对第二层来讲最紧密的堆积方式是将球对准1 3 5位 密置双层 若对准2 4 6位 其情形是一样的吗 密置双层只有一种每个球都与周围9个球相切 认真观察两层球形成的空隙种类 思考 3 扩展到三层 有几种排列方式 并寻找重复性排列的规律 在最紧密堆积方式中每个等径圆球与周围几个球相接触 请同学们通过实验进行探究 下图是A3型六方紧密堆积的前视图 A 第一种排列方式 将球对准第一层的球 于是每两层形成一个周期 即ABAB堆积方式 形成六方紧密堆积 A3型 第三层对第一 二层来说 第三层可以有两种最紧密的堆积方式 面心立方紧密堆积的前视图 A 第四层再排A 于是形成ABCABC三层一个周期 得到面心立方堆积 A1型 配位数 在密堆积中 一个原子或离子周围所邻接的原子或离子数目 A3型密堆积 A1型密堆积 配位数12 同层6 上下层各3 配位数12 同层6 上下层各3 A3型最密堆积 配位数为12 例如镁 A1型最密堆积 配位数为12 例如铜 2 离子晶体的密堆积结构 非等径圆球的密堆积 由于阴阳离子的半径不相同 故离子晶体可以视为不等径圆球的密堆积 即 将不同半径的圆球的堆积看成是大球先按一定方式做等径圆球的密堆积 小球再填充在大球所形成的空隙中 NaCl 离子先以A1型紧密堆积 离子再填充到空隙中 ZnS 离子先以A1型紧密堆积 离子再填充到空隙中 Cl Na S2 Zn2 由于范德华力没有方向性和饱和性 因此分子间尽可能采取紧密排列方式 但分子的排列方式与分子的形状有关 如 CO2作为直线型分子的二氧化碳在空间是以A1型密堆积方式形成晶体的 3 分子晶体的堆积方式 服从紧密堆积方式 而冰中水分子的堆积受到的影响 氢键 原因 共价键具有饱和性和方向性 因此就决定了一个原子周围的其他原子的数目不仅是有限的 而且堆积方向是一定的 所以不是密堆积 4 原子晶体堆积方式 不服从紧密堆积方式 谢谢各位老师和同学 在一列上的密堆积排列 所有的圆球都在一条直线上排列