第四章 跨学科实践 走进材料世界 课件-2025-2026学年鲁科版（五四学制）（2024）物理八年级上册

金属晶体 金属离子间依靠自由电子而产生较强的相互作用 跨学科实践 走进材料世界 含量最高的金属元素 地壳中:_____ 海水中:_____ 人体中:_____ 金属元素在元素周期表中的占比：约80% 除金、铂等少数极不活泼金属外，大多数金属元素在自然界中以化合态存在！ 金属的物理性质——共性 为什么金属具有相似的性质？ 结构 性质 (1) 原子结构: 最外层电子数一般小于４ → 容易失去外层电子 金属的物理性质——共性 为什么金属具有相似的性质？ (1) 原子结构: 最外层电子数一般小于４ (2) 金属晶体中含有 金属正离子和自由电子。 → 容易失去外层电子 微观视角下的金属晶体 金属键：金属离子间依靠自由电子而产生较强的相互作用。 微观视角下的金属晶体 金属中导电的微粒是什么？ 自由电子 金属的物理性质——共性：导电性 金属的物理性质——个性 碱金属单质 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/（g·cm-1） Li 180.5 1 341 0.534 (293K) Na 97.8 881.4 0.968 (293K) K 64.4 759 0.89 (298K) Rb 39.3 691 1.532 (298K) CS 28.4 668.2 1.878 (298K) 试说明金属晶体熔沸点的变化规律？ 金属的物理性质——个性 离子半径： 所带电荷数： 金属键强度： 克服金属键所需能量/温度： 熔/沸点：Na(97℃)<Mg(651℃)<Al(660℃) 组成结构相似的金属晶体 金属的物理性质——个性 想一想：为什么银的导电性最好，但生活中的电线主要用铜呢? 从结构的角度解释金属具有的物理性质 1. 导电性：外加电压，自由电子定向移动。 从结构的角度解释金属具有的物理性质 2. 导热性：外加热量，自由电子进行热运动 从结构的角度解释金属具有的物理性质 3. 延展性：金属受外力作用，发生层间滑动 密堆积 从结构的角度解释金属具有的物理性质 4. 金属光泽 绝大多数金属都是 色，具有金属光泽，少数金属是特殊颜色如铜是 色，金是 色。 金属粉末没有形成规整的晶体，无法反射光，往往呈黑色。 银白 紫红 金黄 合金 现代社会随处可见的金属制品 合金 合金：由两种或两种以上元素（其中至少一种是金属）组成的具有金属特性的物质。 合金 合金的熔点较纯金属而言有何不同？（合金的制备） 例1：Cu和Na能否形成合金？ 不能。当铜开始熔化时，钠已经气化，所以二者不能形成合金。 Na Cu 熔点(℃) 97.5 1083 沸点(℃) 883 2595 合金的性质 1. 通常而言，合金的熔点一般低于组成它的纯金属。 2. 合金的抗腐蚀能力、硬度一般强于组成它的纯金属。 3. 合金的性能比纯金属优越，日常生活中应用更广泛。 “蛟龙号” 载人潜水器 钛合金 储氢合金 La-Ni合金 合金 你能否从微观结构的角度解释合金硬度增大？ 微观结构 宏观性质 实际应用 原子大小和排列 元素组成与含量 硬度 熔点 ... 决定 决定 形状记忆合金 形状记忆合金：合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以魔术般地变回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。 Lavf57.62.100 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.6.10 $