3.3.1金属晶体 课件 2024-2025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 第1课时 金属晶体 1.能辨识常见的金属晶体； 2.能从微观角度分析金属晶体中构成微粒及微粒间作用，并解释金属的物理性质。 学习目标 教学引入： 通过观察下面视频中金属置换反应中金属的生长过程，我们能够发现什么？那么金属晶体是怎么样形成的，金属原子又是通过什么作用力结合在一起的？ 观察金属置换反应中金属的生长过程，可知：金属具有较为规则的几何外形，是一种晶体，我们称其为金属晶体。 延展性 导热性 导电性 金属光泽 回顾：金属的物理通性 一、金属晶体 1.金属晶体：金属原子间通过金属键相互结合形成的晶体 ②金属晶体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。在金属晶体中，原子间以金属键相互结合。 2.成键微粒：金属阳离子与自由电子 注意：①在金属晶体中，与共价晶体一样是一种“巨分子”不存在单个分子或原子，常温下，绝大多数金属单质(晶体锗、灰锡是原子晶体)和合金都是金属晶体，但汞除外，因汞在常温下呈液态。 3.成键方式：在金属晶体中，金属原子之间以金属键相互结合。 一、金属晶体 2.成键微粒：金属阳离子与自由电子 4.金属晶体的通性： 有金属光泽、导电性、导热性、延展性等。 5.成键本质：（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，从而把所有金属原子维系在一起，形成像共价晶体一样的“巨分子”。 一、金属晶体 6.“电子气理论”解释金属的通性 (1)金属的导电性 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。 外加电场 6.“电子气理论”解释金属的通性 (2)金属的导热性 + + + + + + + + + + + + + + + − − − − − − − − − − − − − − − 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。 6.“电子气理论”解释金属的通性 (3)金属的延展性 延性：抽成细丝 展性：压成薄片 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。 6.“电子气理论”解释金属的通性 （4）金属大都有特殊的金属光泽： 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。 金属晶体中，电子气被所有的金属原子共用，金属键没有方向性及饱和性。 7.金属键的特征： 8.影响金属键的因素： ①原子半径:一般原子半径越小、金属键越强。 ②价电子数:一般价电子数越多，金属键越强。 1、下列有关金属键的叙述中，错误的是(　　) A．金属键没有饱和性和方向性 B．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 C．金属键中的电子属于整块金属 D．金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关 【课堂练习】 B 9.金属键对物质性质的影响： 金属键越强，金属晶体的熔点越高，硬度越大； 金属键越弱，金属晶体的熔点越低，硬度越小。 合金也是金属晶体，合金的熔点比各组分的熔点低。 钨是熔点最高的金属(3 410 ℃)，汞——熔点最低 (−38.87 ℃) 铬是硬度最大的金属 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 硬度 0.6 0.4 0.5 0.3 0.2 一般熔点较高，但有部分熔点较低，如Cs、Hg等， 2、下列各组金属熔点高低顺序正确的是(　　) A．Mg>Al>Ca B．Al>Na>Li C．Al>Mg>Na D．Mg>Ba>Al C 【课堂练习】 10.金属晶体的常见堆积方式(了解) (1) 二维空间有两种排列方式 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 非密置层 密置层 金、银、铜、铅等 金属键 金属的物理性质 决定 原子半径 价电子数 原子半径越小，价电子数越多， 金属键越强，反之，金属键越弱 延展性 导电性 导热性 金属光泽 ...... 金属键越强，金属的熔沸点越高，硬度越大 熔沸点 金属晶体与金属键 归纳 $$