3.3.1金属晶体 课件-2026-2027学年高二化学人教版选择性必修2

该高中化学课件聚焦金属键与金属晶体，通过生活金属性质提问、三大晶体物理性质对比表格及金属置换反应晶体生长观察导入，搭建分子晶体、共价晶体到金属晶体的认知支架，引导学生从结构视角理解性质差异。 其亮点是以“电子气理论”为核心，通过数据表格分析熔沸点规律、“思考与讨论”培养科学思维，结合典例与随堂演练深化化学观念。帮助学生建立结构决定性质的认知，教师可借助结构化资源提升教学效率。

第三节　金属晶体与离子晶体 第1课时 第三章　晶体结构与性质 1 2 金属键与金属晶体 1 本节重点 本节难点 金属晶体物理性质 知识导航 金属有哪些物理性质呢？ 生活中的金属 新课导入 三大晶体物理性质对比 金属晶体 分子晶体 共价晶体 物理性质 具有金属光泽、导电性、 导热性、 延展性等。 熔点低 硬度小 不导电 熔点高 硬度大 大多数不导电 1、为什么金属会有一些共同的性质？ 2、为什么金属的物理性质与分子晶体、共价晶体的性质有非常明显的区别？ 3、金属晶体的结构与分子晶体、共价晶体的结构有什么差异呢？ 思考与讨论 新课导入 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。 新课导入 金属（除汞外）在常温下都是晶体。 一、金属晶体 1、金属晶体中的原子是通过什么作用结合在一起的？ 金属键 金属原子在二维空间的排列 Cu晶体在三维空间的排列 铜晶胞 2、金属键的本质是什么？ 知识梳理 1、电子气理论 由于金属原子的价电子数较少，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 金属阳离子浸泡在电子的海洋中 知识梳理 2、本质：电子气理论——静电作用。 ①、金属键 3、特征：无方向性和饱和性。 1、概念： 金属阳离子和自由电子之间强烈的相互作用。 由金属键结合形成的晶体称为金属晶体。 ②、金属晶体 4、存在范围：存在于金属单质和合金中。 5、成键粒子：金属阳离子与自由电子 知识梳理 8 通性一：金属的导电性以及金属的电阻随温度升高而增大。 ③“电子气理论”解释金属的通性 在金属晶体中，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。 + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - 知识梳理 通性二：金属的导热性 “电子气理论”解释金属的通性 + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - 在金属晶体中，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。 金属的导热性可以解释生活中常见的些现象。 在冬天我们感觉金属制品比木制品更凉，原因是当人接触到金属时，金属很快将人体的热量传递出去，因为木制品不易导热所以当人接触到木制品时，身体的热量不易散失。 知识梳理 通性三：金属的延展性 “电子气理论”解释金属的通性 在金属晶体中，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。 金属晶体 知识梳理 通性四：具有金属光泽 “电子气理论”解释金属的通性 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，自由电子吸收可见光，然后又把各种波长的光大部分再反射出来,这就使绝大多数金属呈现银灰色或银白色光泽。 金属晶体 金属光泽和颜色 银白色——自由电子吸收所有频率的光，然后又释放。 特殊颜色——易吸收某些频率的光。 黑色粉末——晶面取向复杂，排列不规则，吸收可见光后难反射。 Cs 知识梳理 不同的金属其构成原子不同，原子间所形成的金属键强弱不同，故物质的物理性质差别很大。如Hg在常温下是液态，而金属钨的熔点高达3410oC. 如何解释呢？ 知识梳理 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： 思考与讨论 金属阳离子 熔、沸点越高 硬度越大 金属键越强 半径越小 所带电荷数越多 知识梳理 根据数据，你能总结出什么规律，并解释原因。 规律1：同主族金属晶体的熔、沸点随原子序数增大而递减。 原因：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 思考与讨论 知识梳理 根据数据，你能总结出什么规律，并解释原因。 规律2：同周期金属晶体的熔、沸点随原子序数增大而增大。 原因：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 思考与讨论 知识梳理 1、构成金属晶体的粒子有哪些？ 2、金属导电与电解质在熔融状态下导电、电解质溶液导电有什么不同？ 3、金属在导热过程中粒子的运动情况如何？热量是通过什么方式传递的？ 4、金属在受到外力时为什么不易断裂？其晶体结构是如何变化的？ 金属阳离子、自由电子 自由电子的定向移动，物理变化。 自由离子的定向移动后得失电子，化学变化。 金属阳离子和自由电子的运动加速，碰撞。 金属晶体中原子相对滑动，自由电子也随着移动，使金属阳离子和自由电子之间保持较强的相互作用。 晶体结构不变。 思考与讨论 ----总结： 知识梳理 17 形成的金属键强弱不同。 金属单质 熔点/℃ Li 180.5 Na 97.81 K 63.65 Rb 38.89 Cs 28.40 请同学们运用“电子气理论”解释金属的熔点和硬度差大的原因以及与什么因素有关？ 阳离子所带电荷数相同，随原子序数的递增，离子半径依次增大，则单质中所形成金属键依次减弱，故钠、钾、铷、铯熔沸点和硬度的大小顺序是：钠＞钾＞铷＞铯 典例精讲 合金 金属晶体中，除了纯金属，还有大量的合金。合金的组成和结构非常复杂多样。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。 Fe C 钢 Au Cu K金 是指金的含量，一般金的含量达到99.6%，1K的金含量为4.166% 知识梳理 1、金属晶体认知模型（“电子气”理论） 构成微粒 微粒间相互作用 物质聚集状态 物质的性质 金属阳离子 自由电子 金属键 金属晶体 导电性 导热性 延展性 2、金属晶体 ①金属单质 ——除锗、灰锡为共价晶体，汞常温下为液体，其余金属单质都属于金属晶体 ②合金 ——碳钢、锰钢、不锈钢、黄铜、青铜、白铜等 金属阳离子的半径 价电子数 课堂小结 ②同主族金属晶体的熔、沸点随原子序数增大而递减。 同周期金属晶体的熔、沸点随原子序数增大而增大 3、金属晶体的性质： ①金属晶体熔点差别很大，金属键越强，金属的熔、沸点越高，硬度越大。 如：汞常温下是液体，熔点很低，而铁常温下为固体，熔点很高。 如：熔点最高的金属是 钨 ，硬度最大的金属是 铬 。 课堂小结 1、根据物质的性质，判断下列晶体类型： (1)SiI4：熔点120.5 ℃，沸点271.5 ℃，易水解________。 (2)硼：熔点2 300 ℃，沸点2 550 ℃，硬度大________。 (3)硒：熔点217 ℃，沸点685 ℃，溶于氯仿________。 (4)锑：熔点630.74 ℃，沸点1 750 ℃，导电________。 分子晶体 分子晶体 共价晶体 金属晶体 课后习题：96页 1、2、6 典例精讲 1.下列叙述正确的是( ) A.任何晶体中，若含有阳离子，就一定含有阴离子 B.金属晶体的形成是因为晶体中存在金属阳离子间的相互作用 C.价电子数越多，金属元素的金属性越强 D.含有金属元素的离子不一定是阳离子 D 2.金属晶体熔、沸点的高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱，而金属键与金属阳离子所带电荷的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是( ) A.金属镁的熔点大于金属铝 B.碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs是逐渐增大的 C.金属铝的硬度大于金属钠 D.金属镁的硬度小于金属钙 C 随堂演练 3.下列关于金属键的叙述中不正确的是( ) A.金属键是金属阳离子和自由电子这两种带异性电荷的微粒间强烈的相 互作用，其实质与离子键类似，也是一种电性作用 B.金属键可以看作是许多原子共用许多电子所形成的强烈的相互作用， 所以与共价键类似，也有方向性和饱和性 C.金属键是金属阳离子和“自由电子”间的相互作用，金属键无饱和性 和方向性 D.构成金属键的“自由电子”在整个金属内部的三维空间中做自由运动 B 随堂演练 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 $