3.3金属晶体与离子晶体 课件2023-2024学年高二下期人教版（2019）选择性必修二

第三章 晶体结构与性质 第三节 金属晶体与离子晶体 金属为什么具有这些物理性质吗? 【思考】金属有哪些物理性质呢？ 金属光泽 延展性 导电性 导热性 【资料】 1、通过实验测知，将1molCu、1mol Fe、1mol W转变成气态原子，需吸收的能量分别为306.7kJ、340.2k和824.0kJ，因此金属铜、金属铁、金属钨的熔点分别高1083℃、1538℃和3422℃。 2、钠的熔点低、硬度小，钨的熔点高，铬的硬度大。 一、金属晶体 （一）定义：金属原子通过金属键形成的晶体称为金属晶体。 通常情况下，金属（除汞外）在常温下都是晶体。 构成粒子： 金属晶体 金属阳离子、电子 粒子间的作用力: 金属键 金属和合金 (二)金属键—电子气理论 从金属原子上“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。金属原子则“浸泡”在“电子气”的“海洋”之中。 金属晶体与共价晶体一样是一种“巨分子” 金属 阳离子 自由 电子 金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用 （一）金属键定义:金属阳离子和自由电子之间强烈的相互作用 （二）金属键对晶体物理性质（熔沸点、硬度）的影响： 金属键越强，金属的熔沸点越高，硬度越大 LOGO 金属键的影响因素： 金属原子的价电子数越多，原子半径越小，金属晶体内部金属键越强， 晶体的熔、沸点越高。 【思考】对比锂、钠、镁、铝、钾的原子结构和熔沸点的数据，金属晶体的熔沸点（金属键的强弱）与哪些因素有关？ 金属的物理性质 原子半径 金属键键能 价电子数 决定 决定 (三)电子气理论解释金属的物理性质 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。 1、延展性 外力 纯金属内原子的 排列十分规整 合金内原子层之间的 相对滑动变得困难 自由电子在运动时与金属阳离子碰撞，引起两者能量的交换。当金属某部分受热时，那个区域里的自由电子能量增加，运动速度加快，通过碰撞，把能量传递给金属阳离子。自由电子与金属阳离子频繁碰撞，把能量从温度高的部分传递到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。 2、导热性 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。 3、导电性 外加电场 晶体类型 电解质溶液 金属晶体 导电时的状态 导电粒子 导电时的变化 比较电解质溶液、金属晶体导电的区别： 水溶液或熔融状态 晶体状态 自由移动的离子 自由电子 化学变化（电解） 物理变化 温度影响 温度越高， 导电能力越强 温度越高， 导电能力越弱 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。 4、金属光泽 学以致用 提升关键能力 校本P69 1.某新型“防盗玻璃”为多层结构，每层中间嵌有极细的金属线。当玻璃被 击碎时，与金属线相连的警报系统就会立即报警。“防盗玻璃”能报警是利 用了金属晶体的( ) A.延展性 B.导电性 C.弹性 D.导热性 B 15 校本P69 2.(2023·枣庄三中高二月考)金属材料具有良好的延展性的原因是( ) A.金属原子半径都较大，价电子数较少 B.金属受外力作用变形时，晶体中各原子层会发生相对滑动 C.金属中大量自由电子受外力作用时，运动速率增大 D.自由电子受外力作用时能迅速传递能量 B 16 校本P69 3. “神九”载人飞船上使用了锂镁合金和锂铝合金等合金材料。下 列有关叙述不正确的是( ) A.飞船使用的合金材料，一般具有质量轻、强度高的特点 B.锂铝合金中铝、锂的金属性比钠弱 C.锂镁合金和锂铝合金性质相当稳定，不会与酸发生化学反应 D.锂镁合金是一种具有金属特性的物质，易导热、导电 C 17 校本P72 1.下列生活中的问题，不能用“电子气理论”解释的是( ) A.铁易生锈 B.将金属铝制成导线 C.用金箔作为外包装 D.将铁制品制成炊具 A 18 二、离子晶体 （一）定义：由阴离子和阳离子相互作用而形成的晶体，叫做离子晶体 构成粒子： 离子晶体 阴、阳离子(有的还存在电中性分子） 粒子间的作用力: 离子键 （一些离子晶体中还存在共价键、氢键等） 2、常见离子晶体：离子化合物 [强