3.3.1金属晶体 离子晶体 教学课件 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第三章 晶体结构与性质 第三节 金属晶体与离子晶体 课时一 金属晶体 离子晶体 猪七爷素材淘宝店：https://shop149141837.taobao.com 学习目标 01.知道金属晶体的结构特点，能借助金属晶体模型说明金属晶体中粒子及粒子间的相互作用 02.能从金属原子结构的视角认识金属键的本质 03.能从“电子气理论”解析金属具有导电性、导热性和延展性的原因 04.知道离子晶体中微粒及其离子间的相互作用 05.了解离子晶体的结构特点，并能根据晶体的一般物理性质做出判断 金属晶体 01 金属晶体 01 金属晶体 复习回顾 通过前面对于分子晶体与离子晶体的学习，我们可以总结研究晶体的一般思路为 根据这个思路，你能预测金属晶体的构成微粒和相互作用吗？ 构成的微粒 微粒间相互作用 晶体类型 物质的性质 01 金属晶体 01 金属晶体 通过视频我们不难发现： 金属晶体是由金属原子构成的，它们的结构就好像很多硬球一层一层很紧密地堆积，每一个金属原子的周围有较多相同的原子围绕着。 那么金属原子又是如何“粘结”在一起的呢？ 01 金属晶体 电子气理论 由于金属原子的最外层电子数较少，容易失去电子成为金属离子，金属脱落下来的价电子几乎均匀分布在整个晶体中，像遍布整块金属的“电子气”，从而把所有金属原子维系在一起。这些电子又称为自由电子。 金属晶体的电子气理论示意图 01 金属晶体 金属键 金属 阳离子 自由 电子 金属键 (在金属晶体中，原子之间以金属键相互结合) 金属键的本质 金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用 01 金属晶体 不同的金属其构成原子不同，原子间所形成的金属键强弱不同，故物质的物理性质差别很大。 如何解释呢？ 01 金属晶体 金属晶体中，自由电子在外加电场作用下，发生定向移动，形成电流，使金属具有良好的导电性，金属晶体中除自由电子外的金属阳离子在其位置附近振动，加热时，金属阳离子的振动加强，阻碍自由电子的运动，因而金属的电阻随温度升高而增大。 通性一：金属的导电性以及金属的电阻随温度升高而增大 “电子气理论”解释金属的通性 01 金属晶体 + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - 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。 通性二：金属的导热性 “电子气理论”解释金属的通性 01 金属晶体 金属晶体中，由于自由电子的“胶合”作用，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。 通性三：金属的延展性 “电子气理论”解释金属的通性 01 金属晶体 形成的金属键强弱不同 金属单质 熔点/℃ Li 180.5 Na 97.81 K 63.65 Rb 38.89 Cs 28.40 请同学们运用“电子气理论”解释金属的熔点和硬度差大的原因以及与什么因素有关？ 01 金属晶体 金属晶体中，除了纯金属，还有大量的合金。合金的组成和结构非常复杂多样。大多数合金以一种金属为主要组成，如以铁为主要成分的碳钢、锰钢、不锈钢等，以铜为主要成分的黄铜、青铜、白铜等。 Fe C 钢 Au Cu K金 01 金属晶体 “电子气理论”把金属键描述为金属原子脱落下来的 形成遍布整块晶体的“_______”，被所有原子所共用，从而把所有的_________维系在一起 归纳总结：金属键 价电子 电子气 金属原子 金属阳离子 自由电子 ①金属键的强弱主要决定于金属元素的原子半径和价电子数。原子半径越大、价电子数越少，金属键越弱；反之，金属键越强。 ②金属键越强，金属的熔、沸点越高，硬度越大。如：熔点最高的金属是 ，硬度最大的金属是 。 ③金属键没有方向性和饱和性。 钨 铬 概念 和 成键粒子 金属键的强弱和对金属性质的影响 01 金属晶体 试用金属键解释Na、Mg、Al的熔点逐渐升高的原因。 原子半径逐渐减小，价电子数逐渐增多，金属键逐渐增强，熔点逐渐升高。 Na 钠的熔点：97.8 ℃ Mg 镁的熔点：650 ℃ Al 铝的熔点：660.4 ℃ 01 金属晶体 金属晶体的性质： 在金属晶体中，原子间以 相结合。 金属键 归纳总结：金属晶体 铁锅 导热性 铜丝 导电性 金箔玫瑰花 延展性 01 金属晶体