金属键 金属晶体备课讲稿.ppt

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1、专题3微粒间作用力与物质性质第一单元金属键金属晶体第一部分金属键与金属特性金属的分类按密度分重金属：铜、铅、锌等轻金属：铝、镁等冶金工业黑色金属：铁、铬、锰有色金属：除铁、铬、锰以外的金属按储量分常见金属：铁、铝等稀有金属：锆、钒、钼4.5g/cm3一、金属键与金属特性存在：金属单质或合金。成键微粒：微粒间作用力：金属键金属阳离子和自由电子成键特点：无方向性和饱和性金属键概念：金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用－金属键。金属键的本质：静电作用根据金属的用途和日常生活经验，金属有哪些的物理性质?金属物理性质：容易导

2、电、导热，有延展性等。不同的金属有不同的熔沸点。硬度也不相同。通常情况下金属晶体内部电子的运动是自由流动的，但在外加电场的作用下会定向移动形成电流,所以金属具有导电性。（1）导电性（2）导热性由于金属晶体中自由电子运动时与金属离子碰撞并把能量从温度高的部分传导温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度金属的延展性自由电子+金属离子金属原子错位+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++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，

3、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。金属的特点①常温下，单质都是固体，汞(Hg)除外；②大多数金属呈银白色，有金属光泽，但金(Au)——色，铜(Cu)——色，铋(Bi)——色，铅(Pb)——色。黄红微红蓝白金属键的强弱可用金属的原子化热来衡量。金属的原子化热是指：1mol金属固体完全气化成相互远离的气态原子时吸收的能量。单位：kJ/mol影响金属

4、键的因素有的金属软如蜡,有的金属硬如钢;有的金属熔点低,有的金属熔点高,为什么?观察下表，思考金属的原子化热与什么因素有关，其可能会影响金属的什么性质？金属NaMgAlCr原子外围电子排布3s13s23s23p13d54s1原子半径/pm186160143.1124.9原子化热/kJ·mol-1108.4146.4326.4397.5熔点/℃97.56506601900金属的熔点、硬度与金属键的强弱有关，金属键的强弱又可以用原子化热来衡量。(2)影响金属键强弱的因素①金属元素的原子半径②单位体积内自由电子的数目一般而言

5、：金属元素的原子半径越小，单位体积内自由电子数目越大，金属键越强，金属晶体的硬度越大，熔、沸点越高。(3)金属键对物质性质影响金属键越强，金属晶体的硬度越大，熔、沸点越高。如：①同一周期金属原子半径越来越小，单位体积内自由电子数增加，故熔点越来越高，硬度越来越大；②同一主族金属原子半径越来越大，单位体积内自由电子数减少，故熔点越来越低，硬度越来越小。③金属晶体熔点差别很大1.下列有关金属键的叙述错误的是()A.金属键没有方向性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.

6、金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关B练习第二部分金属晶体与堆积方式具有规则几何外形的固体晶胞：从晶体中“截取”出来具有代表性的最小部分。是能够反映晶体结构特征的基本重复单元。晶胞与晶体砖块与墙蜂室与蜂巢NaCl晶胞密堆积的定义:密堆积：由无方向性的金属键、离子键和范德华力等结合的晶体中，原子、离子或分子等微观粒子总是趋向于相互配位数高，能充分利用空间的堆积密度最大的那些结构。密堆积方式因充分利用了空间，而使体系的势能尽可能降低，而结构稳定。二维平面堆积方式I型II型行列对齐四球一空非最紧密排列行列相错三球一空最紧

7、密排列密置层非密置层等径圆球的密堆积展示两种排列方式并理解每一种方式的配位数及空间利用率。配位数：一个原子紧密接触的原子数非密置层密置层2134213645金属晶体金属原子自由电子等径圆球的密堆积(2)三维空间堆积方式Ⅰ.简单立方堆积形成简单立方晶胞，配位数为6，为非密置堆积，空间利用率较低，为52％，金属钋（Po）采取这种堆积方式。形成简单立方晶胞，空间利用率较低，为52％，讨论：A、金属原子半径r与正方体边长a的关系：aaaaa=2r教科书P36图3-10Na、K、Cr、Mo、W等Ⅱ.体心立方堆积非密置层的另一种堆

8、积是将上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中aaaaa=4r3这是另一种非密置堆积方式，将上层金属填入下层金属原子形成的凹穴中,得到的是体心立方堆积。其配位数为8，空间利用率为68.02%。234578体心立方堆积钾型配位数：8空间占有率：68.02%密置层：3个小球形成一个三角形空隙，两种空隙。一种：△另一种：▽第一层：密置