3.3.1金屬晶體 課件 高二下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三節(jié)金屬晶體與離子晶體第1課時金屬晶體你能歸納出金屬的物理性質(zhì)嗎?你知道金屬為什么具有這些物理性質(zhì)嗎？金屬通常都具有金屬光澤，有良好的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性和延展性。在金屬晶體中，原子間以金屬鍵相互結(jié)合。能說出金屬鍵的特征和實質(zhì)。2.能運用金屬晶體模型，從微觀視角解釋金屬晶體的宏觀性質(zhì)。1.運用“宏微結(jié)合”的化學(xué)觀、認識晶體的分類依據(jù)、構(gòu)成粒子及粒子間的相互作用等。（宏觀辨識與微觀探析）2.通過建立模型解決金屬晶體的相關(guān)問題。（證據(jù)推理與模型認知）

體會課堂探究的樂趣，汲取新知識的營養(yǎng)，讓我們一起吧！進走課堂金屬具有較為規(guī)則的幾何外形，是一種晶體，我們稱其為金屬晶體。思考：金屬晶體中的原子是通過什么作用結(jié)合在一起的？1、金屬鍵（2）組成粒子：金屬陽離子和自由電子（3）粒子間的作用力：

金屬陽離子和自由電子之間的強烈的相互作用（1）金屬鍵：通過金屬鍵作用形成的單質(zhì)晶體金屬鍵（4）金屬晶體：金屬鍵既沒有方向性，也沒有飽和性，金屬單質(zhì)和合金都屬于金屬晶體金屬鍵的本質(zhì)是什么呢？1.電子氣理論：價電子脫落遍布整塊晶體的“電子氣”價電子被所有原子共用金屬鍵“巨分子”沒有飽和性和方向性金屬晶體的電子氣理論示意圖金屬鍵無飽和性和方向性銅晶體水果的密堆積金屬晶體可以看作X射線衍射實驗充分驗證了這些事實等徑圓球在三維空間堆積而成電子定向移動通電導(dǎo)電電子運動沒有固定方向未通電電子氣理論解釋金屬的性質(zhì)---導(dǎo)電性不同的金屬導(dǎo)電能力不同，導(dǎo)電性最強的三種金屬是：Ag、Cu、Al晶體類型電解質(zhì)金屬晶體導(dǎo)電時的狀態(tài)導(dǎo)電粒子導(dǎo)電時發(fā)生的變化導(dǎo)電能力隨溫度的變化水溶液或熔融狀態(tài)下晶體狀態(tài)自由移動的離子自由電子思考：電解質(zhì)在熔化狀態(tài)或溶于水導(dǎo)電，這與金屬導(dǎo)電的本質(zhì)是否相同？化學(xué)變化物理變化增強減弱加熱自由電子與金屬原子高速碰撞能量被傳導(dǎo)高溫區(qū)電子氣理論解釋金屬的性質(zhì)---導(dǎo)熱性自由電子與金屬原子頻繁碰撞加熱金屬的電導(dǎo)率下降電子起到潤滑劑的作用電子氣理論解釋金屬的性質(zhì)---延展性自由電子+金屬離子錯位++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

金屬晶體對輻射具有良好的反射性能，金屬中自由電子可以吸收波長極廣的光，并重新反射出來。金屬晶體不透明且有金屬光澤電子氣理論解釋金屬的性質(zhì)---光澤性金屬NaMgAlCr原子外圍電子排布3s13s23s23p13d54s1原子半徑/pm186160143.1124.9原子化熱/kJ·mol－1108.4146.4326.4397.5熔點/℃97.565066019002.影響金屬鍵強弱的因素：注：金屬的熔點硬度和金屬鍵的強弱有關(guān)，金屬鍵的強弱又可以用原子化熱來衡量。原子化熱是指1mol金屬固體完全氣化成相互遠離的氣態(tài)原子時吸收的能量。部分金屬的原子半徑、原子化熱和熔點思考：影響金屬鍵強弱的因素都有什么？（1）金屬元素的原子半徑（2）單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)目金屬鍵的原子半徑越小，單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)目越多，金屬鍵越強。金屬鍵的強弱離子半徑越小所帶電荷越多金屬鍵越強熔沸點越高硬度越大【思考】1.如果把金屬晶體中的原子看成直徑相等的球體，把他們放置在二維平面上,有幾種方式?【思考】2.上述兩種方式中,與一個原子緊鄰的原子數(shù)(配位數(shù))分別是多少?哪一種放置方式對空間的利用率較高?行列對齊四球一空行列相錯三球一空

(最緊密排列)密置層(非最緊密排列)非密置層【知識拓展】金屬晶體的原子堆積模型：二維平面上金屬原子緊密排列的兩種方式非密置層放置密置層放置1122334456配位數(shù)：4配位數(shù)：6【思考交流】對于非密置層在三維空間有幾種堆積方式?（1）第二層小球的球心正對著第一層小球的球心（2）第二層小球的球心正對著第一層小球形成的空穴簡單立方晶胞（1）簡單立方堆積

金屬釙Po三維空間里非密置層的金屬原子的堆積方式①簡單立方堆積配位數(shù)：12341234566同層4，上下層各1②簡單立方堆積金屬原子半徑r與正方體邊長a

的關(guān)系：aaaaa=2r體心立方晶胞（2）體心立方堆積鉀型（Na、K、Fe）三維空間里非密置層的金屬原子的堆積方式①體心立方堆積配位數(shù)：812345678上下層各4②體心立方堆積金屬原子半徑r與正方體邊長

a的關(guān)系：aaaab=4rb=

注：b為晶胞體對角線

三維空間里密置層的金屬原子的堆積方式（1）ABAB…堆積方式（2）ABCABC…堆積方式前視圖ABABA（1）ABAB…堆積方式123456三維空間里密置層的金屬原子的堆積方式第三層小球的球心對準第一層的小球的球心。每兩層形成一個周期地緊密堆積。（1）ABAB…堆積方式——六方最密堆積鎂型（Mg、Zn、Ti）三維空間里密置層的金屬原子的堆積方式12345678910111212①六方最密堆積配位數(shù)：123456同層6，上下層各3②六方最密堆積金屬原子的半徑

r與六棱柱的邊長a、高h

的關(guān)系：a=2rahh=a3=r3

（2）ABCABC…堆積方式三維空間里密置層的金屬原子的堆積方式第三層小球?qū)实谝粚有∏蚩昭ǖ?、4、6位。第四層同第一層。每三層形成一個周期地緊密堆積。123456123456ABABCA123456前視圖C俯視圖（2）ABCABC…堆積方式ABABCA123456前視圖CABC（2）ABCABC…堆積方式——

面心立方最密堆積

銅型（Cu、Ag、Au）三維空間里密置層的金屬原子的堆積方式12345678910111212①面心立方最密堆積配位數(shù)：同層6，上下層各3ABC②面心立方最密堆積金屬原子的半徑r與正方體的邊長a的關(guān)系：

aaaaa堆積模型典型代表晶胞配位數(shù)a與原子半徑r的關(guān)系簡單立方堆積Po6a=2r體心立方堆積K、Na、Fe8六方最密堆積Mg、Zn、Ti12

a=2r面心立方最密堆積Cu、Ag、Au12h=r3

【小結(jié)】

金屬晶體構(gòu)成微粒微粒間的作用金屬陽離子和自由電子金屬鍵決定熔沸點高低物理特性延展導(dǎo)電導(dǎo)熱自由電子1、下列有關(guān)金屬鍵的敘述錯誤的是(

)A.金屬鍵不同于共價鍵，沒有飽和性和方向性B.金屬鍵中的電子屬于整塊金屬，具有流動性C.金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間存在的強烈的靜電吸引作用D.金屬的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性都與金屬鍵有關(guān)提示：金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間存在的強烈的靜電作用，包括靜電引力和靜電斥力。金屬鍵影響物質(zhì)的物理性質(zhì)，如導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性等。CD2、下列生活中的問題，不能用金屬鍵知識解釋的是（）A.用鐵制品做炊具B.用金屬鋁制成導(dǎo)線C.用鉑金做首飾D.鐵易生銹3、金屬鍵的強弱與金屬價電子數(shù)的多少有關(guān)，價電子數(shù)越多金屬鍵越強；與金屬陽離子的半徑大小也有關(guān)，金屬陽離子的半徑越大，金屬鍵越弱。據(jù)此判斷下列金屬熔點逐漸升高的是（）A.LiNaKB.NaMgAlC.LiBeMgD.LiNaMgB4、要使金屬晶體熔化必須破壞其中的金屬鍵。金屬晶體熔點高低和硬度大小一般取決于金屬鍵的強弱,而金屬鍵的強弱與金屬陽離子所帶電荷的多少及半徑大小有關(guān)。由此判斷下列說法正確的是(

)A.金屬鎂的熔點高于金屬鋁B.堿金屬單質(zhì)的熔點從Li到C