3.3.1金属晶体和离子晶 体课件-2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修2

该高中化学课件聚焦金属键、电子气理论及金属晶体的结构与性质，通过金属置换反应中金属生长情境导入，衔接晶体概念，引出原子结合方式问题，为后续晶体学习提供支架。 其特色是以情境驱动探究，用电子气理论模型解释金属导电性、延展性等通性及合金性质差异，结合钠镁铝性质比较等思考讨论，体现结构决定性质的化学观念和模型建构的科学思维。学生能深化微观-宏观联系，教师可借检测高效巩固教学。

第三章 分子结构与性质 第三节　金属晶体与离子晶体 第1课时 金属晶体 人教版选修第二册 揭示目标 1.理解金属键的概念和电子气理论。 2.初步学会用电子气理论解释金属的物理性质。 学习目标 2 情境导入 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。 金属晶体中的原子是通过什么作用结合在一起的？ 1.电子气理论 一、金属键与金属晶体 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 一、金属键与金属晶体 2.金属键 (1)概念： (2)成键粒子： (3)本质： (4)特征： 金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用。 金属晶体中原子以金属键相结合。 金属阳离子和自由电子 静电作用 金属键没有方向性及饱和性，电子均匀分布在整块晶体中，被所有金属原子共用。 一、金属键与金属晶体 2.金属键 (5)影响金属键强弱因素： (6)金属键的强弱对金属性质的影响： 金属元素的原子半径和价电子数。 原子半径越小 → 金属键越强 ；价电子数越多 → 金属键越强 金属键越强，金属的熔沸点越高，硬度越大。 试判断钠、镁、铝三种金属熔沸点和硬度的大小。 钠、镁、铝原子半径逐渐减小，价电子数逐渐增多，金属键逐渐增强，熔点和硬度逐渐升高。 思考与讨论 (1)概念： 金属(除汞外)在常温下都是晶体，称其为金属晶体。 3.金属晶体 （2）结构特点： 结构像很多硬球紧密堆积，原子间以金属键相互结合。 注意事项： （1）合金也属于金属晶体； （2）在金属晶体中存在阳离子，但不存在阴离子； 一、金属键与金属晶体 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。 合金熔沸点一般低于成分金属，硬度变大。 Fe C 钢 Au Cu K金 一、金属键与金属晶体 金属晶体熔点差别较大，一般熔、沸点较高，但有部分熔点较低，如Cs、Hg等。汞在常温下是液体，熔点很低(-38.9℃)，而钨的熔点高达3000℃以上。这是由于金属晶体紧密堆积方式、金属离子与自由电子的作用力强度不同。 一、金属键与金属晶体 (1) 金属晶体的在二维空间中排列的两种常见堆积方式 a：非密置层 b：密置层 一、金属键与金属晶体 (2) 在三维空间里的3种常见堆积方式(图中不同颜色的小球都代表同种原子) 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 金、银、铜、铅等 “电子气理论”解释金属的通性 延展性： 虽然金属晶体的熔沸点和硬度差异相对较大，但一般都具有良好的导电、导热和延展性能，具有金属光泽。 一、金属键与金属晶体 受外力各原子层相对滑动，排列方式不变，金属键发生形变但不会断裂，电子气起“润滑剂”作用，故有良好的延展性。 “电子气理论”解释金属的通性 一、金属键与金属晶体 金属晶体中的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。 导电性： 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 导电性： 一、金属键与金属晶体 “电子气理论”解释金属的通性 一、金属键与金属晶体 导热性： 金属某部分受热时，该区域自由电子能量增加，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，实现热能的传递，使整块金属达到相同的温度。 + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - “电子气理论”解释金属的通性 一、金属键与金属晶体 具有金属光泽： 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。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 “电子气理论”解释金属的通性 一、金属键与金属晶体 具有金属光泽： 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。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 用“电子气理论”解释合金的与纯金属的延展性与硬度的差异吗？ 思考与讨论 向金属晶体中掺入不同大小的原子时，导致相对滑动困难，延展性和硬度改变。 Au Cu K金 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 (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 (7)、金属的电导率随温度的升高而降低 当堂检测 当堂检测 2.下列有关金属的说法正确的是 A.金属原子的核外电子在金属晶体中都是自由电子 B.金属导电的实质是金属阳离子在外电场作用下的定向移动 C.金属原子在化学变化中失去的电子数越多，其还原性越强 D.金属晶体的堆积方式会影响金属的性质 D 3.可用“自由电子”与金属离子的碰撞中有能量传递来解释的物理性质是 A.金属是热的良导体 B.金属是电的良导体 C.金属有良好的延展性 D.有金属光泽，不透明 A 感谢聆听 每天进步一点点，每天努力不止一点点。 Lavf59.27.100 $$