山東省泰安市高二化學(xué) 3.1.2 晶體的堆積模型課件

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1、食糖晶食糖晶體體(第(第2課時(shí))課時(shí))二、晶體結(jié)構(gòu)的堆積模型二、晶體結(jié)構(gòu)的堆積模型晶體為什么大都服從緊密堆積?晶體為什么大都服從緊密堆積?金屬晶體、離子晶體、分子晶體的結(jié)構(gòu)中,金屬晶體、離子晶體、分子晶體的結(jié)構(gòu)中,金屬鍵、離子鍵、分子間作用力均沒(méi)有方金屬鍵、離子鍵、分子間作用力均沒(méi)有方向性向性,都趨向于使原子、離子或分子吸引,都趨向于使原子、離子或分子吸引盡可能多的微粒分布于周?chē)?,并以盡可能多的微粒分布于周?chē)?,并以密堆積密堆積的方式降低體系的能量,使晶體變得比較的方式降低體系的能量,使晶體變得比較穩(wěn)定穩(wěn)定1.金屬晶體的密堆積結(jié)構(gòu)金屬晶體的密堆積結(jié)構(gòu)-等徑圓球的密堆積等徑圓球的密堆積 由于金屬鍵

2、沒(méi)有方向性,每個(gè)金屬原子中的電子分布由于金屬鍵沒(méi)有方向性,每個(gè)金屬原子中的電子分布基本是球?qū)ΨQ的,所以可以把金屬晶體看成是由直徑相等基本是球?qū)ΨQ的,所以可以把金屬晶體看成是由直徑相等的圓球的三維空間堆積而成的。的圓球的三維空間堆積而成的。 等徑圓球的排列在等徑圓球的排列在一列一列上進(jìn)行緊密堆積的方上進(jìn)行緊密堆積的方式式只有一種只有一種, ,即即 所有的圓球都在一條直線上排列所有的圓球都在一條直線上排列請(qǐng)同學(xué)們通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。請(qǐng)同學(xué)們通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。在一個(gè)平面上的密堆積排列:在一個(gè)平面上的密堆積排列: 在一個(gè)層中,最緊密的堆積方式是在一個(gè)層中,最緊密的堆積方式是: :一個(gè)球與周?chē)粋€(gè)球與周?chē)?/p>

3、 6 6 個(gè)球相切,在中心的周?chē)纬蓚€(gè)球相切,在中心的周?chē)纬?6 6 個(gè)凹位,將個(gè)凹位,將其算為第一層其算為第一層-密置層密置層一種常見(jiàn)的非密置層一種常見(jiàn)的非密置層密置層密置層請(qǐng)同學(xué)們通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。請(qǐng)同學(xué)們通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。123456 第二層第二層 對(duì)第二層來(lái)講最緊密的堆積方式是對(duì)第二層來(lái)講最緊密的堆積方式是將球?qū)?zhǔn)將球?qū)?zhǔn)1 1,3 3,5 5 位。位。-密置雙層密置雙層123456AB,若若 對(duì)準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn) 2,4,6 位,其情形是一樣的嗎位,其情形是一樣的嗎?密置雙層只有一種密置雙層只有一種 每個(gè)球都與周?chē)總€(gè)球都與周?chē)?個(gè)球相切個(gè)球相切AB21請(qǐng)同學(xué)們通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。請(qǐng)同學(xué)們通過(guò)實(shí)

4、驗(yàn)進(jìn)行探究。1C2C 下圖是下圖是A A3 3型六方型六方緊密堆積的前視圖緊密堆積的前視圖ABABA 第一種排列方式第一種排列方式: :將球?qū)?zhǔn)第一層將球?qū)?zhǔn)第一層的球。的球。123456 于是每?jī)蓪有纬梢粋€(gè)周期,于是每?jī)蓪有纬梢粋€(gè)周期,即即 AB AB AB AB 堆積方式,形成堆積方式,形成六方緊密堆積六方緊密堆積- A3型型 第三層第三層 對(duì)第一、二層來(lái)說(shuō),第三層可以有兩種最對(duì)第一、二層來(lái)說(shuō),第三層可以有兩種最緊密的堆積方式。緊密的堆積方式。 第二種排列方式第二種排列方式: : 是將球?qū)?zhǔn)第一層的是將球?qū)?zhǔn)第一層的 2 2,4 4,6 6 位位,不同不同于于 AB AB 兩層的位置兩層的

5、位置,這是這是 C C 層。層。123456123456123456123456面心立方緊密堆積的前視圖面心立方緊密堆積的前視圖ABCAABC第四層再排第四層再排 A A,于是于是形成形成 ABC ABC ABC ABC 三三層一個(gè)周期。層一個(gè)周期。 得到得到面心立方堆積面心立方堆積A A1 1型型 配位數(shù)配位數(shù): :在密堆積中,一個(gè)原子或離子周?chē)诿芏逊e中,一個(gè)原子或離子周?chē)徑拥脑踊螂x子數(shù)目鄰接的原子或離子數(shù)目.A3型密堆積型密堆積A1型密堆積型密堆積 配位數(shù)配位數(shù) 1212 ( ( 同層同層 6 6, 上下層各上下層各 3 3 ) ) 配位數(shù)配位數(shù) 1212 ( ( 同層同層 6

6、6, 上下層各上下層各 3 3 ) ) A3型最密堆積(配位數(shù)為型最密堆積(配位數(shù)為12)(例如鎂)(例如鎂)A1型最密堆積(配位數(shù)為型最密堆積(配位數(shù)為12)(例如銅)(例如銅)2. 離子晶體的密堆積結(jié)構(gòu)離子晶體的密堆積結(jié)構(gòu)-非等徑圓球的密堆積非等徑圓球的密堆積 由于陰陽(yáng)離子的半徑不相同,故離子晶體由于陰陽(yáng)離子的半徑不相同,故離子晶體可以視為不等徑圓球的密堆積,即:將不同半可以視為不等徑圓球的密堆積,即:將不同半徑的圓球的堆積看成是徑的圓球的堆積看成是大球先按一定方式做等大球先按一定方式做等徑圓球的密堆積,小球再填充在大球所形成的徑圓球的密堆積,小球再填充在大球所形成的空隙中??障吨?。 Na

7、Cl: 離離子先以子先以A1型緊型緊密堆積,密堆積, 離離子再填充到空子再填充到空隙中。隙中。ZnS: 離子離子先以先以A1型緊密型緊密堆積,堆積, 離離子再填充到空子再填充到空隙中。隙中。ClNaS2Zn2由于范德華力沒(méi)有方由于范德華力沒(méi)有方向性和飽和性,因此分向性和飽和性,因此分子間盡可能采取緊密排子間盡可能采取緊密排列方式,但列方式,但分子的排列分子的排列方式與分子的形狀方式與分子的形狀有關(guān)。有關(guān)。如:如:COCO2 2作為直線型分作為直線型分子的二氧化碳在空間是子的二氧化碳在空間是以以A A1 1型型密堆積方式形成密堆積方式形成晶體的。晶體的。3 3. . 分子晶體的堆積方式分子晶體的堆積方式服從緊密堆積方式服從緊密堆積方式 而冰中水分子的堆積受到而冰中水分子的堆積受到 的影響的影響氫鍵氫鍵4. 原子晶體堆積方式原子晶體堆積方式不服從緊密堆積方式不服從緊密堆積方式 原因原因:共價(jià)鍵具:共價(jià)鍵具有有飽和性飽和性和和方向性方向性,因此就決定了一個(gè)因此就決定了一個(gè)原子周?chē)钠渌又車(chē)钠渌拥淖拥臄?shù)目數(shù)目不僅是有不僅是有限的,而且限的,而且堆積方堆積方向向是一定的,所以是一定的,所以不是密堆積。不是密堆積。在一列上的密堆積排列:在一列上的密堆積排列:所有的圓球都在一條直線上排列所有的圓球都在一條直線上排列

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