内容正文:
第三节 金属晶体与离子晶体
第1课时 金属晶体 离子晶体
第三章 晶体结构与性质
[学习目标]
1.能辨识常见的金属晶体,能从微观角度分析金属晶体中的构成微粒
及微粒间作用,并解释金属的物理性质(重点)。
2.能辨识常见的离子晶体,能从微观角度理解离子键对离子晶体性质
的影响,能从宏观角度解释离子晶体性质的差异(重点)。
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
(重、难点)。
引入新课
除汞外,金属在常温下都是晶体,金属原子如何紧密地堆积在一起的?
铁 铜 金 钛 铂 汞
金属键
一、金属键与金属晶体
1.金属键
(1)概念:金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用。
(2)成键粒子:金属阳离子和自由电子
(3)本质: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,从而把所有的金属原子维系在一起。
(4)特征:没有方向性及饱和性
一、金属键与金属晶体
1.金属键
(5)影响因素:原子半径、价电子数
一般而言,r金属原子越小,金属键越强;价电子数越多,金属键越强。
(6)对物质性质的影响:金属键强弱不同,所以金属的性质差异很大。
如钠熔点较低、硬度较小,而钨熔点最高、铬硬度最大。
(1)概念:
金属(除汞外)在常温下都是晶体,称其为金属晶体。
结构像很多硬球紧密堆积,原子间以金属键相互结合。
(2)用电子气理论解释金属的性质
延展性:
受外力各原子层相对滑动,但排列方式不变,电子气起润滑剂作用。
导电性:
电子气在电场中定向移动,电导率随温度升高而降低。
导热性:
电子气中的自由电子在热作用下与原子频繁碰撞,引起两者能量交换。
一、金属键与金属晶体
2.金属晶体
(1)变化规律
一、金属键与金属晶体
3.金属晶体熔点的变化规律
熔点差别较大,一般熔点较高,但有部分熔点较低,如Cs、Hg等。
铯 汞
汞——熔点最低 (-38.87 ℃),钨——熔点最高(3 410 ℃)
元素 3Li(锂) 11Na(钠) 19K(钾) 37Rb(铷) 55Cs(铯)
熔点/℃ 180.5 97.81 63.65 38.89 28.40
沸点/℃ 1 347 882.9 774 688 678.4
金属键越强,金属晶体的熔、沸点越高,硬度越大。
(3)一般合金的熔点比各组分的熔点低,但硬度比其组分中任一金属的大。
一、金属键与金属晶体
(2)金属键的强弱对金属单质物理性质的影响
3.金属晶体熔点的变化规律
金属晶体的常见堆积方式
(1) 在二维空间中排列的两种方式
a:非密置层
b:密置层
一、金属键与金属晶体
知识拓展
知识拓展
金属晶体的常见堆积方式
(2) 在三维空间里的3种常见堆积方式(图中不同颜色的小球都代表同种原子)
一、金属键与金属晶体
简单立方堆积
钋
体心立方堆积
钠、钾、铬、钼、钨等
面心立方堆积
金、银、铜、铅等
应用体验
1.正误判断
(1)常温下,金属单质都以金属晶体的形式存在
(2)金属阳离子与自由电子之间的强烈作用,在一定外力作用下,不因形变而消失
(3)金属晶体的构成粒子为金属原子
(4)同主族金属元素自上而下,金属单质的熔点逐渐降低,体现金属键逐渐减弱
(5)金属晶体的熔点一定比分子晶体的高
√
×
×
×
√
一、金属键与金属晶体
应用体验
2.(2023·济南高二检测)下列有关金属的说法正确的是
A.金属原子的核外电子在金属晶体中都是自由电子
B.金属导电的实质是金属阳离子在外电场作用下的定向移动
C.金属原子在化学变化中失去的电子数越多,其还原性越强
D.金属晶体的堆积方式会影响金属的性质
√
3.可用“自由电子”与金属离子的碰撞中有能量传递来解释的物理性质是
A.金属是热的良导体 B.金属是电的良导体
C.金属有良好的延展性 D.有金属光泽,不透明
√
一、金属键与金属晶体
12
应用体验
4.银晶体的晶胞如图所示。设银原子的半径为r,用NA表示阿伏加德罗常数的值,M表示银的摩尔质量。下列说法错误的是
A.银晶体每个晶胞中含有4个银原子
B.配位数是12
C.一个晶胞的体积是
D.晶体的密度是
√
一、金属键与金属晶体
二、离子晶体
(1)定义:由阳离子和阴离子相互作用形成的晶体。
(2)成键粒子:阴、阳离子,有的还存在电中性分子(如H2O、NH3等)。
如CaCO3、K2SO4、(NH4)2SO4、CuSO4·5H2O、Cu(NH3)