3.3 金属晶体与离子晶体 第1课时 课件 2022-2023学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第三节 金属晶体与离子晶体 第1课时 金属晶体 第三章　晶体结构与性质 1 那么，金属晶体中的原子是通过什么作用结合在一起的？ 观察金属置换反应中金属的生长过程，可知：金属具有较为规则的几何外形，是一种晶体，我们称其为金属晶体。 课前引入 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 一、金属键 描述金属键的理论：电子气理论 把金属键描述为金属原子脱落下来的价电子(自由电子)形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共有，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”。 自由电子 金属阳离子 静电作用 【注意】金属键无方向性和饱和性，存在于纯金属和合金中。 知识精讲 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 3 二、金属晶体 不同金属中金属键的强度差别很大。例如，金属钠的熔点较低、硬度较小，而钨是熔点最高的金属、铬是硬度最大的金属，这是由于形成的金属键强弱不同的缘故。 1、构成微粒及微粒间作用力 金属阳离子和自由电子 金属键 金属晶体 构成粒子 粒子间的作用力 (静电作用) 在常温下，金属(除汞外)都是晶体，其中除锗、灰锡外都是金属晶体。 知识精讲 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 4 对比锂、钠、镁、铝、钾的原子结构和熔沸点的数据，分析金属晶体的熔沸点(金属键的强弱)与哪些因素有关？ 晶体 离子半径/pm 离子所带电荷数 熔点/℃ 沸点/℃ Li 76 1 180 1340 Na 102 1 97.72 883 K 138 1 63.65 759 Mg 72 2 651 1107 Al 53.5 3 660 2324 ①金属阳离子半径大小； ②金属阳离子所带电荷数的多少； 知识精讲 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 5 判断方法：金属阳离子半径越小，所带电荷数越多，金属键越强，熔沸点就相应越高，硬度也越大。 2、金属晶体的物理性质 (1)熔、沸点及硬度相差较大 (2)具有延展性、导电性、导热性、金属光泽等物理通性 如何解释金属晶体的物理通性？ 知识精讲 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 6 “电子气理论”解释金属的物理通性 ①延展性：在金属晶体中，当金属受到外力作用时，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，而且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，所以金属有良好的延展性。 外力 知识精讲 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 7 “电子气理论”解释金属的物理通性 ②导电性：在金属晶体中，存在许多自由电子，这些电子移动是没有方向的，但是在外加电场的作用下，自由电子就会发生定向移动，形成电流，使金属表现出导电性。 外加 电场 知识精讲 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 8 “电子气理论”解释金属的物理通性 ③导热性：在金属晶体中，自由电子在运动中不断地与金属阳离子碰撞，从而发生能量交换，当金属晶体的一端受热，加强了该端的金属阳离子的振动，自由电子将热能迅速地传递到另一端，使金属整体的温度很快的升高，所以金属有很好的导热性。 知识精讲 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 9 “电子气理论”解释金属的物理通性 ④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。而金属在粉末状态时，晶格排列不规则，吸收可见光后反射不出去，所以金属粉末常呈暗灰色或黑色。 知识精讲 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 10 【思考与讨论】 (1)含有阳离子的晶体中一定含有阴离子吗? (2)纯铝硬度不大，形成硬铝合金后，硬度很大，金属形成合金后为什么有些物理性质会发生很大的变化? 不一定。如金属晶体中含有金属阳离子和自由电子，但没有阴离子；但晶体中有阴离子时，一定有阳离子。 金属晶体中掺入不同的金属或非金属原子时，影响了金属的延展性和硬度。 知识精讲 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 11 本节小结 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究