内容正文:
第三章 晶体结构与性质
第三节 金属晶体与离子晶体
(第1课时)
河北冀州中学高二化学组
1.能辨识常见的金属晶体,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
2.能辨识常见的离子晶体,能从微观角度理解离子键对晶体性质的影响,能从宏观角度解释离子晶体的差异
3.通过对离子晶体模型的认识,理解离子晶体的结构特点,预测其性质
生活中的金属
具有金属光泽
导电性
导热性
延展性等
金属有哪些物理性质?
为什么?
一.金属晶体
(1)典型的的金属晶体
金属(除汞外)在常温下都是晶体(灰锡、锗除外),称其为金属晶体。
金属晶体中,除了纯金属,还有大量的合金。
(2)金属晶体中的粒子及粒子间的相互作用:
金属阳离子和电子
金属键
构成微粒
金属晶体
微粒间的作用力
4
1.金属键:
金属离子和自由电子之间的强烈的相互作用叫做金属键。
(1)成键微粒:金属阳离子、自由电子
(2)成键条件:金属单质或合金。
(3)成键本质:用电子气理论解释
一.金属晶体
电子气理论:金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”,被所有原子共用,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”。
①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金属键既没有方向性,也没有饱和性,是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电作用。
②金属键的成键粒子是金属阳离子和自由电子。
④金属晶体与共价晶体一样是一种“巨分子”。
一.金属晶体
(4)金属键的特征:
6
熔点较低,硬度较小
钨是熔点最高的金属
铬是硬度最大的金属
形成的金属键强弱不同!
【思考讨论】下列金属性质出现的原因?
(5)金属键的影响因素
离子半径
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
离子半径越小,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
一.金属晶体
解释Na、Mg、Al的熔点依次升高、硬度依次增大的原因并解释原因?
8
(1)金属或合金的延展性很好:
外力
在金属离子间的电子可以起到类似轴承中滚珠的润滑剂作用。
当金属晶体受外力作用时,晶体中各原子层就会发生相对滑动。
2、“电子气理论”解释金属的其他物理性质
(2)金属或合金的导热性很好:
当金属晶体的某一端在受热时,其附近内部的自由电子做剧烈的无序运动,从而与金属阳离子发生碰撞。在碰撞过程中,引起两者能量上的交换,能量高的自由电子将自己的能量传递给金属阳离子。
2、“电子气理论”解释金属的其他物理性质
金属晶体内部到处移动的自由电子,在电场作用下,改作定向移动,从而形成了电流。
外加电场
(3)金属或合金常温下能导电:
2、“电子气理论”解释金属的其他物理性质
(4)金属大都有特殊的金属光泽:
由于金属内部原子以最紧密堆积状态排列,且存在自由电子,所以当光线照射到金属表面时,自由电子可以吸收所有频率的光并很快放出,使金属不透明且具有金属光泽。
2、“电子气理论”解释金属的其他物理性质
1.正误判断
(1)金属在常温下都是晶体( )
(2)金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用( )
(3)金属晶体在外力作用下,各层之间发生相对滑动,金属键被破坏( )
(4)共价晶体的熔点一定比金属晶体的高,分子晶体的熔点一定比金属晶体的低( )
(5)金属晶体除了纯金属,还有大量的合金( )
(6)有机高分子化合物一定不能导电( )
(7)金属的电导率随温度的升高而降低( )
×
×
×
×
√
×
√
【课堂练习】
2.下列关于金属及金属键的说法正确的是( )
A.金属键具有方向性和饱和性
B.金属键是金属阳离子与自由电子之间的相互作用
C.金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子
D.金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光
B
【课堂练习】
3.金属晶体的下列性质中,不能用金属晶体结构加以解释的是( )
A.易导电 B.易导热
C.有延展性 D.易锈蚀
D
【课堂练习】
胆矾
萤石
重晶石
烧碱
CuSO4·5H2O
CaF2
BaSO4
NaOH
【情景导入】
思考分析:上述物质类型,构成粒子分别是什么?
1.离子晶体
由阴离子和阳离子相互作用而形成的晶体,叫做离子晶体。
2.离子晶体中的粒子及粒子间的相互作用:
阳离子和阴离子
离子键
构