3.3.1金属晶体 课件-2026-2027学年高二上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与金属晶体，核心知识点包括金属晶体结构特点、金属键本质及特征、金属物理通性的微观解释。课堂通过铜置换银现象导入，衔接旧知，以活动1-3为支架引导学生自主总结概念、分析理论、探究影响因素，构建知识脉络。 其亮点在于以电子气理论为核心，通过数据对比（如活动3分析离子半径与熔沸点关系）和实例解释（如导电性、延展性），培养科学思维与化学观念。融入“金属之最”和我国二维金属材料研发成果，渗透科学态度与责任。采用结构化总结，学生能深化微观认知，教师可高效实施探究教学。

第3节 金属晶体与离子晶体 第三章 晶体结构与性质 第1课时 金属键与金属晶体 学习目标 1、知道金属晶体的结构特点，能借助金属晶体模型说明金属晶体中的粒子及其粒子间的相互作用； 2、能从微观的视角解释金属晶体的金属光泽、导电、导热、延展性等宏观通性； 3、简单了解金属晶体中粒子的堆积方式，为离子晶体的学习奠定一定的基础。 4、感悟金属材料研发对国家的重要意义，树立科技强国意识，增强民族自豪感和责任感。 【学生活动1】阅读教材，总结金属晶体的定义、粒子间的作用力 一.金属晶体 概念：金属原子之间通过金属键相互结合形成的晶体，叫做金属晶体。 微粒间相互作用：金属键 常见金属晶体：金属单质(汞除外)在常温下都是晶体、合金 【活动1】阅读教材P86第一段，总结金属晶体的定义以及原子间的作用力，常见的金属晶体有哪些？ 1.金属键的本质 由于金属原子的价电子数少、电离能低，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，形成一种“巨分子”。 ——电子气理论 二、金属键 【学生活动2】结合电子气理论，思考金属键的定义、成键微粒及特点。 2.金属键的概念 金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用。 成键粒子：金属阳离子和自由电子 ①金属晶体中，不存在单个分子或原子，与共价晶体一样是一种“巨分子”； ②金属晶体中有阳离子、但没有阴离子，因此晶体中有阳离子不一定有阴离子，但有阴离子时，一定有阳离子。 注意 【活动2】结合电子气理论，思考金属键的定义、成键微粒及特征。 自由电子不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，因而金属键没有方向性及饱和性。 3.金属键的特征 【活动3】对比锂、钠、镁、铝、钾的离子半径、电荷数和熔沸点的数据，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 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 4.影响金属键的因素 6.金属键对物质性质的影响 金属键强弱不同，所以金属的性质差异很大， 熔点较低，硬度较小 钨是熔点最高的金属 铬是硬度最大的金属 金属键既影响化学性质(稳定性)，又影响物理性质 注意 一般金属键越强，熔沸点越高，硬度越大。 课堂练习1 1.判断正误。(正确的画“√”，错误的画“×”) (1)金属晶体中的自由电子专属于某个金属离子(　 ) (2)金属键可以看作多个原子共用多个电子的相互作用，故有方向性和饱和性(　 ) (3)任何状态下的金属单质都能导电(　 ) (4)金属晶体内部的自由电子来源于价电子(　 ) (5)合金固体也是金属晶体(　 ) 练习 有金属光泽、导电性、导热性、延展性等。 【思考】金属都有哪些物理通性？如何利用前面所学的理论去理解这些通性呢？ 由于金属内部原子紧密堆积，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。 金属颜色 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。 粉末：晶面取向复杂，晶格排列不规则，吸收可见光后难反射，常呈暗灰色或黑色。 1、金属光泽和颜色 三.用电子气理论解释金属的性质 外加电场 ①金属晶体具有导电性，但能导电的物质不一定是金属。 ②金属导电的粒子是自由电子，导电过程是物理变化。 2、导电性 3、导热性 + + + + + + + + + + + + + + + − − − − − − − − − − − − − − − 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，使得金属具有导热性。加热时，金属阳离子的振动和自由电子的运动速度加快，碰撞更为频繁，迅速实现热量传递，使整块金属达到同样的温度。 4.延展性 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，但排列方式不变，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。 合金 金属晶体中，除了纯金属，还有大量的合金。大多数合金以一种金属为主要组成。 一般合金的熔点比各组分的熔点低，但硬度比其组分中任一金属的大。 Fe C 钢 Au Cu K金 钠钾合金 课堂练习1 2.电子气理论可以用来解释金属的性质，其中正确的是(　　) A．金属能导电是因为金属阳离子在外加电场作用下定向移动 B．金属能导热是因为自由电子在热的作用下相互碰撞，从而发生热的传导 C．金属具有延展性是因为在外力的作用下，金属各原子层间会出现相对滑动，但自由电子可以起到润滑的作用，使金属不会断裂 D．合金与纯金属相比，由于增加了不同的金属或非金属，使电子数目增多，所以合金的延展性比纯金属强，硬度比纯金属小 练习 课堂拓展 金属之最 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 ④银：导电、导热性最好的金属 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 锂 钨 锇 四.金属晶体的常见堆积方式(了解) 1、等径圆球的一维（线）堆积方式 非密置层 密置层 2、等径圆球的二维（面）两种堆积方式 ⑥ ① ② ③ ④ ⑤ ① ② ③ ④ A B 球对球 行列对齐 配位数为4 球对隙 行列交错 配位数为6 3、等径圆球三维空间的堆积方式 ①简单立方堆积 简单立方晶胞 （立方晶胞只有8个顶点有粒子） ②体心立方堆积 （立方晶胞只有8个顶点和体心有粒子） 体心立方晶胞 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 ACBACBA 前视图 ③面心立方堆积 （ABCABC…堆积方式） 金属原子堆积方式小结 简单立方堆积 体心立方堆积 面心立方堆积 配位数 空间利用率 6 8 12 52％ 68％ 74％ 钋 钠、钾、铬、钼、钨等 金、银、铜、铅等 球数 4 2 1 学以致用 改变结构 改变性质 拓展用途 总结 课堂练习1 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的强烈相互作用，其实质与离子键类似，也是一种静电作用 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．金属键是带异性电荷的金属阳离子和自由电子间的相互作用，故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 练习 课堂练习1 4.某新型“防盗玻璃”为多层结构，每层中间嵌有极细的金属线。当玻璃被击碎时，与金属线相连的警报系统就会立即报警。“防盗玻璃”能报警是利用了金属的(　　) A．延展性 B．导电性 C．弹性 D．导热性 练习 Lavf58.20.100 EV录屏5.1.9软件录制 Lavf58.33.100 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 $