化学：3.3《金属晶体》PPT课件(新人教版-选修3).ppt

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1、3.3《金属晶体》知识与能力1、了解金属的性质和形成原因2、掌握金属键的本质——“电子气理论”3、能用电子气理论和金属晶体的有关知识解释金属的性质4、掌握金属晶体的四种原子堆积模型教学重点：金属具有共同物理性质的解释。金属晶体内原子的空间排列方式。金属晶体内原子的空间排列方式。教学难点：金属键和电子气理论。金属晶体内原子的空间排列方式Ti金属样品2、金属键的定义：金属离子和自由电子之间的强烈的相互作用，叫金属键。一、金属的结构1、金属晶体：通过金属离子与自由电子之间的较强的相互作用形成的晶体。（1）金属键

2、的成键微粒是金属阳离子和自由电子。（2）金属键存在于金属单质和合金中。（3）金属键没有方向性也没有饱和性。经典的金属键理论叫做“电子气理论”。它把金属键形象地描绘成从金属原子上“脱落”下来的大量自由电子形成可与气体相比拟的带负电的“电子气”，金属原子则“浸泡”在“电子气”的“海洋”之中。二、金属共同的物理性质易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。3、电子气理论三、金属晶体的结构与性质的关系1、导电性2、导热性3、延展性金属离子和自由电子性质微粒自由电子+金属离子金属原子错位++++++++++++++++

3、+++++++++++++++++++++++++++自由电子在外加电场的作用下发生定向移动自由电子与金属离子碰撞传递热量晶体中各原子层相对滑动仍保持相互作用导热率随温度升高降低？4、金属晶体结构具有金属光泽和颜色由于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。而某些金属（如铜、金、铯、铅等）由于较易吸收某些频率的光而呈现较为特殊的颜色。当金属成粉末状时，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。1、金属阳离子所带电荷越

4、多、离子半径越小，金属键越强。2、一般情况下，金属晶体熔点由金属键强弱决定金属阳离子半径越小，所带电荷越多，自由电子越多，金属键越强，熔点就相应越高，硬度也越大5、影响金属键强弱的因素：思考1、已知碱金属元素的熔沸点随原子序数的增大而递减，试用金属键理论加以解释。2、试判断钠、镁、铝三种金属熔沸点和硬度的大小。资料金属之最熔点最低的金属是--------汞[-38.87℃]熔点最高的金属是--------钨[3410℃]密度最小的金属是--------锂[0.53g/cm3]密度最大的金属是-------

5、-锇[22.57g/cm3]硬度最小的金属是--------铯[0.2]硬度最大的金属是--------铬[9.0]最活泼的金属是----------铯最稳定的金属是----------金延性最好的金属是--------铂[铂丝直径：mm]展性最好的金属是--------金[金箔厚：mm]金属晶体的形成是因为晶体中存在（）A.金属离子间的相互作用B．金属原子间的相互作用C.金属离子与自由电子间的相互作用D.金属原子与自由电子间的相互作用金属能导电的原因是（）A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较

6、弱B．金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动C．金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动D．金属晶体在外加电场作用下可失去电子练习CB下列叙述正确的是（）A.任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子B．原子晶体中只含有共价键C.离子晶体中只含有离子键，不含有共价键D．分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其他化学键为什么碱金属单质的熔沸点从上到下逐渐降低，而卤素单质的熔沸点从上到下却升高？B练习知识回顾：三种晶体类型与性质的比较晶体类型原子晶体分子晶体金属晶体概念相邻原子之间以共价键

7、相结合而成具有空间网状结构的晶体分子间以范德华力相结合而成的晶体通过金属键形成的晶体作用力构成微粒物理性质熔沸点硬度导电性实例金刚石、二氧化硅、晶体硅、碳化硅Ar、S等Au、Fe、Cu、钢铁等共价键范德华力金属键原子分子金属阳离子和自由电子很高很低差别较大很大很小差别较大无（硅为半导体）无导体金属晶体中的原子可堪称直径相等的小球。将等径园球在一平面上排列，有两种排布方式，按（a）图方式排列，园球周围剩余空隙最小，称为密置层；按（b）图方式排列，剩余的空隙较大，称为非密置层。（a）非密置层（b）密置层二、金

8、属晶体的原子堆积模型晶胞的形状是什么？含几个原子？1、简单立方堆积[Po]配位数：空间占有率：每个晶胞含原子数：6152%2、体心立方堆积-----钾型金属晶体的堆积方式──体心立方堆积非密置层的另一种堆积是将上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中（IA，VB，VIB）空间利用率计算例1：计算体心立方晶胞中金属原子的空间利用率。解：体心立方晶胞：中心有1个原子，8个顶点各1个原子，每个原子被8个晶胞共享。每个晶胞含有几个原