3.3.1 金属晶体 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修2

金属键与金属晶体 第1课时 第三章第三节　金属晶体与离子晶体 1、知道金属晶体结构特点。 2、能借助金属晶体模型说明金属晶体中的粒子及粒子间的相互作用。 3、能从微观的视角来解释金属晶体的导电性、导热性、延展性 等宏观性质。 学习目标 2 1 本节重点 本节难点 金属晶体的结构特点和性质。 金属晶体的结构特点与性质之间的关系。 运用电子气理论解释金属性质。 情 景 引 入 3 延展性 导热性 导电性 金属光泽 生活中的金属 金属共同的物理性质有哪些？金属为什么具有这些性质？ 观察思考 生活中的金属 1、金属为什么有共同的性质？ 2、金属晶体的物理性质为什么与分子晶体、共价晶体的性质有明显的差别？ 3、金属晶体的结构与分子晶体和共价晶体的结构有什么差异？ 观察思考 构成的微粒 微粒间相互作用 物质的性质 物质的聚集状态 金属晶体 导电、导热、延展性等 金属晶体 金属原子 铜的晶体结构模型 金属晶体中的原子是通过什么作用结合在一起的？ 电子气理论 电子气理论认为从金属原子上“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。金属原子则“浸泡”在“电子气”的“海洋”之中。 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，金属原子释放出的价电子不专门属于某个特定的金属离子，而为许多金属离子所共有，并在整个金属中自由运动，这些电子又称为自由电子。 电子气理论示意图 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 一、金属键 1、概念： 金属阳离子和自由电子之间的强烈的相互作用 电子气理论示意图 3、成键微粒： 2、成键本质： 4、特征： 金属阳离子、自由电子 电子气理论——静电作用 自由电子不是专属于某个特定的金属阳离子，而是在整块固态金属中自由移动。 无方向性和饱和性 5、存在： 金属单质与合金中 金属键 金属的物理性质 决定 原子半径 价电子数 6、影响金属键强弱的因素 一、金属键 原子半径越大，价电子数越少， 金属键越弱，反之，金属键越强 金属光泽 熔沸点 延展性 导电性 导热性 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 B 二、金属晶体 1、概念： 金属原子间通过金属键相互结合形成的晶体 2、构成微粒： 金属阳离子和自由电子 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，因为汞在常温下呈液态。 ② 有阳离子不一定有阴离子，可能是自由移动的电子，如金属晶体。但有阴离子时一定有阳离子。 注意 ③ 固态导电：金属晶体(判断金属晶体的显著特点）、石墨、半导体（Si) 3、微粒间作用力： 金属键 同周期金属晶体的熔、沸点随原子序数增大而增大。 同周期从左到右，离子半径依次减小，电荷数依次增多， 金属键增强。 晶体 离子半径/pm 电荷数 熔点/℃ 沸点/℃ Na 102 1 97.72 883 Mg 72 2 651 1107 Al 53.5 3 660 2324 根据数据，你能总结出什么规律，并解释原因。 想一想 规律： 原因： 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 根据数据，你能总结出什么规律，并解释原因。 同主族金属晶体的熔、沸点随原子序数增大而递减。 同主族元素，电荷数相同，从上到下离子半径依次增大，金属键依次减弱。 晶体 离子半径/pm 电荷数 熔点/℃ 沸点/℃ Li 76 1 180 1340 Na 102 1 97.72 883 K 138 1 63.65 759 想一想 规律： 原因： 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 对比锂、钠、镁、铝、钾的原子结构和熔沸点的数据，金属晶体的熔沸点与哪些因素有关？ 晶体 离子半径/pm 电荷数 熔点/℃ 沸点/℃ Li 76 1 180 1340 Na 102 1 97.72 883 Mg 72 2 651 1107 Al 53.5 3 660 2324 K 138 1 63.65 759 规律： 半径越小 所带电荷数越多 金属阳离子 熔、沸点越高 硬度越大 金属键越强 想一想 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 二、金属晶体 4、性质： 同周期金属单质，从左到右（如Na、Mg、Al）熔、沸点升高。 同主族金属单质，从上到下（如碱金属）熔、沸点降低。 合金的熔、沸点一般比其各成分金属的熔、沸点低。 不同金属晶体，其熔点差别较大。 如汞常温下为液体， 熔点很低为－38.87 ℃； 而钨常温下为固体，熔点高达3 000 ℃以上。 (2) 熔、沸点及硬度：金属键越强，金属晶体的熔、沸点越高， 硬度一般也越大。 (1) 金属晶体具有良好的导电性、导热性和延展性。 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>Ca D．Mg>Ba>Al C 1、延展性 外力 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。 三、“电子气理论”解释金属的物理性质 2、导热性 当金属某部分受热时，该区域的 自由电子运动加剧，通过碰撞，电子将能量传递给金属离子，这样能量从温度高的区域传递到温度低的区域，从而使整块金属达到同样的温度。 因此金属具有导热性。 三、“电子气理论”解释金属的物理性质 ①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。 ②金属导电的粒子是自由电子，导电过程是物理变化。而电解质溶液导电的粒子是自由移动的阴阳离子，导电过程是化学变化。 外加电场 3、导电性 金属中的电子气在电场中定向移动， 从而形成了电流。 三、“电子气理论”解释金属的物理性质 【注意】 想一想 1、金属材料形成合金以后性能为什么会改变？ 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，所以金属材料形成合金以后性能发生改变。 2、高温下金属导电性减弱的原因？ 电子气中的自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞，所以金属的电导率随温度升高而降低的现象。 由于固态金属中有“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迅速释放，使金属不透明且具有金属光泽。 知 识 拓 展 金属的光泽 金属光泽和颜色 银白色 特殊颜色——易吸收某些频率的光。 黑色粉末 ——自由电子吸收所有频率的光， 然后又释放。 ——晶面取向复杂，排列不规则， 吸收可见光后难反射。 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 3、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( ) × × × × √ × √ 课堂小结 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 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 $