3.3.1金属晶体 课件2024-2025学年高二上学期人教版（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 第1课时 金属晶体 学习目标 1、借助金属晶体等模型认识晶体的结构特点。 2、知道金属键的特点与金属某些性质的关系。 3、认识金属晶体的物理性质与晶体结构的关系。 核心素养 1、结合常见的金属单质的实例，认识这些物质的构成微粒、微粒间相互作用与物质性质的关系，培养宏观辨识与微观探析的核心素养。 2、借助金属晶体等模型认识晶体的结构特点，预测物质的性质，形成证据推理与模型认知的核心素养。 新课引入 铋(Bi) 金(Au) 锇(Os) 稼(Ga) Pt(铂) 锑(Sb) 一、金属晶体 1.定义： 金属金属原子间通过金属键相互结合形成的晶体。 金属晶体中，除了纯金属，还有大量的_______。 合金 3.微粒间作用力： 金属键 大多数合金是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（Cu-Zn）、青铜（Cu-Sn）、白铜（Cu-Ni）等。 2.金属晶体的构成微粒： 金属阳离子和自由电子 金属键 影响因素 一般金属原子半径越小，价层电子数越多，金属键越强 ①金属晶体中不存在单个分子，金属晶体与共价晶体一样是一种“巨分子” ②金属晶体中金属阳离子被自由电子包围 4.金属晶体的结构特点 思考：物质中只要有阳离子就一定有阴离子吗？若只要有阴离子就 一定有阳离子呢？ 金属晶体中只有金属阳离子和自由电子，没有阴离子。 1.下列叙述正确的是 A.任何晶体中，若含有阳离子，就一定含有阴离子 B.金属晶体的形成是因为晶体中存在金属阳离子间的相互作用 C.价电子数越多，金属元素的金属性越强 D.含有金属元素的离子不一定是阳离子 D 【课堂练习】 金属晶体中虽存在阳离子，但没有阴离子 存在金属阳离子与自由电子之间的相互作用 金属性是金属元素原子失去电子的能力，与价电子数多无关。 如 AlO2- 4.物理性质 ①导电性、导热性、延展性 ②熔沸点和硬度差别很大（金属键越强，熔、沸点越高，硬度越大） ③颜色：不透明，有金属光泽 【注意】 ①金属（除汞外）在常温下都是晶体。但不一定是金属晶体（Ge、灰锡是共价晶体） ②在金属晶体中有阳离子，但没有阴离子，所以，晶体中有阳离子不一定有阴离子，若有阴离子，则一定有阳离子。 ③在金属晶体中，不存在单个分子或原子，金属单质(晶体锗、灰锡除外)或合金属于金属晶体。 ④金属晶体具有导电性，但能导电的物质不一定是金属。如石墨具有导电性，属于非金属。还有一大类能导电的有机高分子化合物（如聚乙炔），也不属于金属。 (1)同周期主族金属单质，从左到右原子半径逐渐变小，价层电子数逐渐增加，金属键逐渐增强， 熔、沸点逐渐升高。 (如Na < Mg < Al) (2)同主族金属单质，从上到下熔、沸点降低.（如钠＞钾＞铷＞铯） (3)合金的熔、沸点比其各成分金属的熔、沸点低（如铝合金<铝） 5.金属晶体熔沸点的比较规律 金属键越强，熔、沸点越高 延展性 导热性 导电性 金属光泽 金属共同的物理性质有哪些？ 金属为什么具有这些性质？ 三、应用电子气理论，解释金属的通性 (1)导电性 电子定向移动 通电 导电 电子运动没有 固定方向 未通电 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。 11 一、分类概述 金属晶体的某一端在受热时，电子气中的自由电子在热的作用下与金属阳离子频繁碰撞而引起能量的交换，从而使能量从温度高的区域传到温度低的区域，从而使整块金属达到同样的温度。 (2)金属的导热性 (3)延展性 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 错位 13 金属在粉末状态时，金属原子的取向杂乱，排列不规则，吸收可见光后不能再反射出来，所以金属粉末常呈暗灰色或黑色 自由电子可吸收所有频率的光， 很快释放出去，绝大多数块状 金属具有光泽。某些金属因易 吸收某些频率光而呈特殊颜色。 (4)金属光泽 Al银白色、Cu紫红色、Au黄色除外 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、熔融 固体 阴阳离子 自由电子 讨论：电解质溶液导电与金属导电的本质是否相同？ 化学变化 物理变化 增强 减弱 金属阳离子只能在一定范围内振动，而不会自由移动，温度升高，金属阳离子和电子的碰撞次数增多，电阻增大，金属的导电能力变弱 ？ 合金：两种和两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质，叫做合金，合金属于混合物，对应的固体为金属晶体。 合金的特点：①仍保留金属的化学性质，但物理性质改变很大；②熔点比各成份金属的都低；③强度、硬度比成分金属大；④有的抗腐蚀能力强；⑤导电性、延展性比成分金属差。 知识链接 1. 正误判断 (1) 金属在常温下都是晶体( ) (2) 金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用( ) (3) 金属晶体在外力作用下，各层之间发生相对滑动，金属键被破坏( ) (4) 共价晶体的熔点一定比金属晶体的高，分子晶体的熔点一定比金属晶体的低( ) (5) 金属晶体除了纯金属，还有大量的合金( ) (6) 有机高分子化合物一定不能导电( ) (7) 金属的电导率随温度的升高而降低( ) × × × × √ × √ 2、下列关于金属键的叙述不正确的是(　　) A.金属键是金属阳离子和自由电子间的强烈相互作用，也是一种电性作用 B.金属键可以看作是许多原子共用许多电子所形成的强烈的相互作用，所以与共价键类似，也有方向性和饱和性 C.金属键是金属阳离子和自由电子间的相互作用，故金属键无方向性和饱和性 D.构成金属键的自由电子在整个金属内部的三维空间中做自由运动 B 3、要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键。金属晶体熔点高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱,而金属键的强弱与金属阳离子所带电荷的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是(　　) A.金属镁的熔点高于金属铝 B.碱金属单质的熔点从Na到Cs是逐渐升高的 C.金属铝的硬度大于金属钠 D.金属镁的硬度小于金属钙 C 总结 ↑ ↑ 20 20 EV录屏3.8.4软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn EV录屏3.8.4软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $$