3.3 金属晶体 课件-2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修2

创设情境 【思考交流】除汞外，金属在常温下都是晶体，称为金属晶体 铁 铜 金 钛 铂 汞 思考：金属晶体中的粒子是通过什么作用结合在一起的？ 金属键 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 金属键与金属晶体 长岭县第二中学 王佳凤 高中化学选择性必修第二册 探·金属键 ——电子气理论 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 价电子脱落 遍布整块晶体 电子气理论：从金属原子上“脱落”下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起。 探·金属键 1、概念：金属阳离子和自由电子之间强烈的相互作用。 3、本质：电子气理论——静电作用。 4、特征：无方向性和饱和性。 金属键 2、成键粒子：金属阳离子和自由电子 5.金属键的存在： 存在于金属单质和合金中 探·金属晶体 金属晶体 1、概念：由金属键形成的的晶体 2、构成微粒：金属阳离子、 自由电子 3、粒子间作用力：金属键 4、类别：纯金属、合金、汞 注意： 金属晶体中的作用力是金属键，既影响化学性质稳定性， 又影响物理性质。 探·金属键的影响因素 请你思考！ 对比锂、钠、镁、铝、钾的原子结构和熔沸点的数据， 晶体的熔沸点与哪些因素有关？ 元素 3Li(锂) 11Na(钠) 19K(钾) Mg Al 离子半径/pm 76 102 138 72 53.5 价电子数 1 1 1 2 3 熔点/℃ 180.5 97.72 63.65 651 660 沸点/℃ 1347 883 759 1107 2324 电荷数相同，从上到下离子半径依次增大，金属键依次减弱。 同主族 从左到右，离子半径依次减小，电荷数依次增多，金属键增强。 同周期 探·金属晶体的物理性质 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 金属有哪些物理性质呢？ 探·金电子气理论解释金属的通性 1.金属为什么具有金属光泽？ 金属成粉末状时，金属晶体的晶面取向杂乱、晶格排列不规则，吸收可见光后辐射不出去，所以成黑色。 自由电子可吸收所有频率的光，然后很快释放出各种频率的光，因此绝大多数金属具有银白色或钢灰色光泽。 探·金电子气理论解释金属的通性 2.金属为什么易导电？ 当把金属导线分别接到电源的正、负极时，有了电势差，“自由电子”就能沿着导线由电源的负极向电源的正极流动而形成电流，使金属表现出导电性。 外加电场 探·金电子气理论解释金属的通性 3.为什么金属的电导率随温度升高而降低？ 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。 探·金电子气理论解释金属的通性 4.金属为什么易导热？ 当金属中存在温度差时，不停运动着的“自由电子”通过自身与金属阳离子之间的碰撞，将能量由高温处传向低温处，使金属表现出导热性。 探·金电子气理论解释金属的通性 由于金属离子与自由电子间的相互作用没有方向性，各原子层之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。 5.金属为什么具有较好的延展性？ 探·金电子气理论解释金属的通性 钢 当向金属晶体中 掺入不同的金属或非金属原子时，就像在滚珠之间掺入了 细小而坚硬的砂土或碎石一样，会使这种金属的延展性甚 至硬度发生改变，这也是对金属材料形成合金以后性能发 生改变的一种比较粗浅的解释。 6.合金的延展性为什么发生变化？ 知识补充 ①铝:地壳中含量最多的金属元素 ②钙:人体中含量最多的金属元素 ③铁:目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜) ④银:导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝) ⑤铬: 硬度最高的金属 ⑥钨:熔点最高的金属 ⑦汞:熔点最低的金属 ⑧锇:密度最大的金属 ⑨锂:密度最小的金属 ⑩金:延展性最好的金属 拓展提高 金属阳离子与自由电子之间的强烈的静电作用 金属键既没有方向性，也没有饱和性。 原子半径越小，价电子数越多， 金属键越强，金属的熔沸点越高，硬度越大 金属键 金属晶体 电子气理论 $