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课件网) 第三章 晶体结构与性质 第三节 金属晶体与离子晶体 第1课时 金属晶体 你能归纳出金属的物理性质吗 你知道金属为什么具有这些物理性质吗? 金属通常都具有金属光泽,有良好的导热性、导电性和延展性。 在金属晶体中,原子间以金属键相互结合。 能说出金属键的特征和实质。 2. 能运用金属晶体模型,从微观视角解释金属晶体的宏观性质。 1. 运用“宏微结合”的化学观、认识晶体的分类依据、构成粒子及粒子间的相互作用等。(宏观辨识与微观探析) 2. 通过建立模型解决金属晶体的相关问题。(证据推理与模型认知) 体会课堂探究的乐趣, 汲取新知识的营养, 让我们一起 吧! 进 走 课 堂 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。 思考:金属晶体中的原子是通过什么作用结合在一起的? 1、金属键 (2)组成粒子: 金属阳离子和自由电子 (3)粒子间的作用力: 金属阳离子和自由电子之间的强烈的相互作用 (1)金属键: 通过金属键作用形成的单质晶体 金属键 (4)金属晶体: 金属键既没有方向性,也没有饱和性, 金属单质和合金都属于金属晶体 金属键的本质是什么呢? 1.电子气理论: 价电子脱落 遍布整块晶体的“电子气” 价电子被所有原子共用 金属键 “巨分子” 没有饱和性和方向性 金属晶体的电子气理论示意图 金属键无饱和性和方向性 铜晶体 水果的密堆积 金属晶体可以看作 X 射线衍射实验充分验证了这些事实 等径圆球 在三维空间堆积而成 电子定向移动 通电 导电 电子运动没有固定方向 未通电 电子气理论解释金属的性质--导电性 不同的金属导电能力不同,导电性最强的三种金属是:Ag、Cu、Al 晶体类型 电解质 金属晶体 导电时的状态 导电粒子 导电时发生的变化 导电能力随温度的变化 水溶液或熔融状态下 晶体状态 自由移动的离子 自由电子 思考:电解质在熔化状态或溶于水导电,这与金属导电的本质是否相同? 化学变化 物理变化 增强 减弱 加热 自由电子与金属 原子高速碰撞 能量被传导 高温区 电子气理论解释金属的性质--导热性 自由电子与金属原子 频繁碰撞 加热 金属的电导率下降 电子起到润滑剂的作用 电子气理论解释金属的性质--延展性 自由电子 + 金属离子 错位 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 金属晶体对辐射具有良好的反射性能,金属中自由电子可以吸收波长极广的光,并重新反射出来。 金属晶体 不透明 且有金属光泽 电子气理论解释金属的性质--光泽性 金属 Na Mg Al Cr 原子外围电子排布 3s1 3s2 3s23p1 3d54s1 原子半径/pm 186 160 143.1 124.9 原子化热/kJ·mol-1 108.4 146.4 326.4 397.5 熔点/℃ 97.5 650 660 1900 2.影响金属键强弱的因素: 注:金属的熔点硬度和金属键的强弱有关,金属键的强弱又可以用原子化热来衡量。原子化热是指1 mol金属固体完全气化成相互远离的气态原子时吸收的能量。 部分金属的原子半径、原子化热和熔点 思考:影响金属键强弱的因素都有什么? (1)金属元素的原子半径 (2)单位体积内自由电子的数目 金属键的原子半径越小,单位体积内自由电子的数目越多,金属键越强。 金属键 的强弱 离子半径越小 所带电荷越多 金属键 越强 熔沸点越高 硬度越大 【思考】1.如果把金属晶体中的原子看成直径相等的球体,把他们放置在二维平面上, 有几种方式 【思考】2.上述两种方式中,与一个原子紧邻的原子数(配位数)分别是多少 哪一种放置方式对空间的利用率较高 行列对齐 四球一空 行列相错 三球一空 (最紧密排列)密置层 (非最紧密排列)非密置层 【知识拓展】金属晶体的原子堆积模型: 二维平面 ... ...