3.3.1金属晶体 2024-2025学年人教版（2019）高中化学选择性必修2(共26张PPT)

(课件网) 3.3.1 金属晶体 新人教版 选择性必修2 物质结构与性质 学习目标 01.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粒子及粒子间的相互作用 02.能从金属原子结构的视角认识金属键的本质 03.能从“电子气理论”解析金属具有导电性、导热性和延展性的原因 观察金属的生长过程可知：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。 课堂探究 新课导入 课堂探究 新知讲解 那么，金属晶体中的原子是通过什么作用结合在一起的？ 金属键 金属键的本质是什么呢？ 电子气理论 由于金属原子的最外层电子数较少，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。这些电子又称为自由电子。 金属晶体的电子气理论示意图 课堂探究 新知讲解 金属键 金属 阳离子 自由 电子 金属键 (在金属晶体中，原子之间以金属键相互结合) 金属键的本质 金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用 课堂探究 新知讲解 1. 定义：金属阳离子和自由电子之间强烈的相互作用。 2.金属键的特征 ①自由电子不是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。 ②金属键既没有方向性，也没有饱和性。 3、存在：金属单质和合金 钠：熔点97.8℃，硬度较小 钨：熔点最高的金属(3410℃) 铬：硬度最大的金属 金属熔点、硬度差距如此巨大，是因为金属键的强弱程度不同。那金属键的强弱又如何判断呢？ 课堂探究 新知讲解 学习任务一 金属键 对比锂、钠、镁、铝、钾的原子结构和熔沸点的数据，分析金属的金属键强弱与哪些因素有关？ 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 K 138 1 63.65 759 Mg 72 2 651 1107 Al 53.5 3 660 2324 所带电荷数越多 半径越小 金属阳离子 熔沸点越高 金属键越强 4.金属键强弱判断 课堂探究 新知讲解 ⅠA ⅡA Li Na Mg K Rb Cs 0 ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA Al 熔点升高 熔点降低 同主族元素，电荷数相同，从上到下离子半径逐渐增大，金属键逐渐减弱。 同周期元素，从左到右，离子半径依次减小，电荷数逐渐增多，金属键逐渐增强。 课堂探究 学习任务二 金属晶体 2.构成粒子及粒子间的相互作用 3.金属晶体的类型 ①绝大部分的金属单质（特例：汞在常温下呈液态、晶体锗、灰锡是原子晶体） 金属阳离子和自由电子 金属晶体 构成粒子 粒子间的作用力 金属键 1.定义：金属阳离子和自由电子通过金属键相互结合形成的晶体，叫做金属晶体。 ②大量的合金：如以铁为主要成分的碳钢、锰钢、不锈钢等，以铜为主要成分的黄铜、青铜、白铜等。 课堂探究 新知讲解 4、金属的晶体结构与物理性质 (1)熔、沸点规律 ① 金属的熔、沸点取决于金属键的强弱，一般金属原子的价电子数越多，原子半径越小，金属晶体内部金属键越强，晶体熔、沸点越高。 ② 金属晶体的熔点差别较大，如 Hg 熔点很低，碱金属熔点较低，铁等金属熔点很高。这是由于金属晶体紧密堆积方式、金属阳离子和自由电子的作用力不同造成的。 ③ 同一周期主族金属单质的熔点由左到右逐渐升高；同一主族金属单质的熔点自上而下逐渐降低。 ④ 合金的熔点低于成分金属的熔点。 课堂探究 新知讲解 【例1】下列变化需克服共价键的是( ) A．金刚石熔化 B．汞变成汞蒸气 C．碘升华 D．食盐溶于水 【答案】A 【详解】A．金刚石为共价晶体，只存在共价键，熔化时克服共价键，故A选； B．汞受热变成汞蒸气，克服金属键，故B不选； C．碘单质为分子晶体，碘升华不破坏化学键，克服分子间作用力，故C不选； D．食盐为离子晶体，溶于水发生电离，克服离子键，故D不选； 故选：A ... ...