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。
形成原因:金属原子的电离能较低,容易失去电子而形成金属阳离子和自由电子,金属阳离子通过共同吸引自由电子而结合在一起,形成金属键。
(2)成键粒子:金属阳离子和自由电子
(3实质:金属阳离子和自由电子间的静电作用。
(4)特征:没有方向性及饱和性,金属中的电子在整个三维空间内运动,属于整块金属。
一、金属键与金属晶体
1.金属键
(5)影响因素:原子半径、单位体积内自由电子的数目
一般而言,r金属原子越小,单位体积内自由电子的数目多,金属键越强。
(6)对物质性质的影响:
①金属键越强,晶体的熔沸点越高,晶体的硬度越大
②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:通过金属键形成的晶体
(除汞外)在常温下都是晶体
一、金属键与金属晶体
2.金属晶体
(2)特点
①构成金属晶体的粒子是金属阳离子和自由电子;②在金属晶体中,不存在单个分子;③金属晶体中金属阳离子被自由电子所包围
(3)电子气理论:描述金属键本质的最简单理论,表述为金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”,被所有原子所共用,从而把所有的金属原子维系在一起
一、金属键与金属晶体
2.金属晶体性质
延展性
导热性
导电性
颜色
怎样理解金属晶体的这些性质?
(3)金属晶体的结构与金属性质的内在联系
导电性:
自由移动的电子在电场的作用下作定向移动,形成电流。
一、金属键与金属晶体
2.金属晶体
电子定向移动
通电
导电
电子运动没有固定方向
未通电
一、金属键与金属晶体
2.金属晶体
电解质溶液与金属导电的区别
晶体类型 电解质 金属晶体
导电时的状态
导电粒子
导电时发生的变化
导电能力随温度的变化
水溶液或熔融状态下
晶体状态
自由移动的离子
自由电子
化学变化
物理变化
增强
减弱
(3)金属晶体的结构与金属性质的内在联系
导热性:
自由电子在运动时与金属阳离子碰撞,引起两者能量交换,进而局部受热,再把能量从温度高的部分传到温度低的部分,最终使得整块金属达到相同的温度。
一、金属键与金属晶体
2.金属晶体
从一点加热
加热点
低温区
高温区
(3)金属晶体的结构与金属性质的内在联系
延展性:
当金属受外力作用,晶体中的各原子层相对滑动,但不改变排列方式,而弥漫在金属原子间的电子气起润滑剂作用。
一、金属键与金属晶体
2.金属晶体
自由电子
+
金属离子
错位
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(3)金属晶体的结构与金属性质的内在联系
一、金属键与金属晶体
2.金属晶体
颜色:
当光投射到金属表面,自由电子吸收可见光,然后又把各种波长的光大部分再反射出来,这就使绝大多数金属呈现银灰色或银白色光泽。
。而金属在粉末状态时,金属晶体的取向杂乱,排列不规则,吸收可见光后反射不出去,呈现暗灰色和黑色
(1)同周期金属元素形成的单质,从左到右,熔沸点升高(如Na<Mg<Al)
一、金属键与金属晶体
3.金属晶体熔沸点的变化差别较大
(2)同主族金属元素形成的单质,从上到下,熔沸点较低(如碱金属)
熔点低的金属晶体:锂、钠、钾、铷(200℃以下)
钨——熔点最高(3 410 ℃)
(3)合金的熔沸点比其各成分金属的熔沸点低(如铝合金<Al)
(4)金属晶体熔点差别很大。
金属阳离子半径减小,所带电荷增多,则单质中所形成金属键依次增强
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