3.3.1金属键与金属晶体课件2022-2023学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2

第三章 晶体结构与性质 第三节 金属晶体与离子晶体 学习目标 1.能辨识常见的金属晶体。 2.知道金属键的特点，能从微观的角度分析金属晶体中构成微粒及微粒间作用力，并解释金属的物理性质 3.借助金属晶体模型认识晶体的结构特点。 3.3.1　金属键与金属晶体 教材内容：P86-87 金属之最 (1)铝:地壳中含量最多的金属元素 (2)钙:人体中含量最多的金属元素 (3)铁:目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜) (4)银:导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝) (5) 铬: 硬度最高的金属 (6)钨:熔点最高的金属 (7) 汞:熔点最低的金属 (8) 锇:密度最大的金属 (9)锂:密度最小的金属 (10)金:延展性最好的金属 新课引入 1.概念：金属原子间通过金属键相互结合形成的晶体。 构成微粒 金属晶体 微粒间的作用力 （1）注意： ①在金属晶体中有阳离子，但没有阴离子，所以，晶体中有阳离子不一定有阴离子，可能是自由移动的电子，若有阴离子，则一定有阳离子。 ②在金属晶体中，与共价晶体一样是一种“巨分子”，不存在单个分子或原子，常温下，绝大多数金属单质(晶体锗、灰锡是共价晶体)和合金都是金属晶体，但汞除外，因汞在常温下呈液态。 ③固态导电：金属晶体(判断金属晶体的显著特点）、石墨、半导体（Si)。 金属阳离子和电子(金属的价电子) 金属键 一、金属晶体 (2)金属的物理通性 ①颜色： ②状态： ③导电、导热： ④延展性： ⑤硬度、熔点、密度： 通常情况下,都是固体 都易导电、导热 都具有延展性 差别较大 大多数为银白色 ( 金Au延展性最好！) (金、铜、铋Bi除外)，有金属光泽 (汞为液体) 注意：金属粉末为灰黑色，如铁粉 铋(Bi) 金(Au) 铜(Cu) 不同的金属导电能力不同，导电性最强的三种金属是：Ag、Cu、Al 密度：锇Os最大，Li最小；硬度最大的金属：Cr 4 (3）金属的分类 按密度分 重金属：铜、铅、锌等 轻金属：铝、镁等 冶金工业 黑色金属：铁、铬、锰 有色金属：除铁、铬、锰以外的金属 按储量分 常见金属：铁、铝等 稀有金属：锆、钒、钼 4.5g/cm3 纯金属（除汞外）、大量金属合金都是金属晶体： 如以铁为主要成分的碳钢、锰钢、不锈钢等， 以铜为主要成分的黄铜、青铜、白铜等。 构成的微粒 微粒间相互作用 物质的性质 物质的聚集状态 金属晶体中的原子是通过什么作用结合在一起的？ 金属原子 导电、 导热、 延展性等 金属晶体 金属“电子气理论” 由于金属原子的最外层电子数较少,容易失去电子成为金属离子,金属原子释放出的价电子不专门属于某个特定的金属离子,而是几乎均匀地分布在整个晶体里，并在整个金属中自由运动,这些电子又称为自由电子。金属脱落下来的价电子几乎均匀分布在整个晶体中，像遍布整块金属的“电子气”，从而把所有金属原子维系在一起，形成像共价晶体一样的“巨分子”。 思考与讨论 6 2.成键微粒： 金属阳离子和自由电子 3.存在： 金属单质与合金中 1.概念：金属晶体中金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用。 4.金属键的本质(静电作用)： ——“电子气理论”(自由电子理论) 5.金属键的特征： ①金属晶体与共价晶体一样是一种“巨分子”不存在单个分子； ②自由电子不是专属于某个特定的金属阳离子， 而是在整块固态金属中自由移动。 ③没有方向性，也没有饱和性。 原因：自由电子几乎均匀地分布在整个晶体里，为整 个金属的所有阳离子所共有 二、金属键 6.金属键的影响因素 原子半径 价电子数 金属键 金属的物理性质 决定 延展性 导电性 导热性 金属光泽 ...... 熔沸点 原子半径越小，价电子数越多， 金属键越强。 金属键越强，金属的熔、沸点越高，硬度越大 金属键的强弱和自由电子的多少有关，也和离子半径、电子层结构等其他许多因素有关。 8 ⅠA ⅡA Li Na Mg K Rb Cs 0 ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA Al s 区 ns1-2 熔点升高 熔点降低 半径依次减小，阳离子电荷数依次增多，金属键强度增强 半径依次增大，阳离子电荷数相同，金属键强度减弱 ①同周期金属单质，从左到右熔、沸点升高 ②同主族金属单质，从上到下熔、沸点降低 ③合金的熔、沸点比其各成分金属的熔、沸点低 ④金属晶体熔点差别很大，如汞常温下为液体，熔点很低；而铁常温下为固体，熔点很高。 一般规律： 三、用“电子气理论”解释金属的通性 10 1.延展性   原子晶体受外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用，所以在各原子层之间