化学人教版（2019）选择性必修2 3.3.1金属晶体（共19张ppt）
文档属性
| 名称 | 化学人教版（2019）选择性必修2 3.3.1金属晶体（共19张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-04-26 07:37:43 | ||
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文档简介
(共19张PPT)
生活中的金属
第1课时
第三节 金属晶体与离子晶体
【学习目标】
1.借助金属晶体等模型认识晶体的结构特点。
2.知道金属键的特点与金属某些性质的关系。
3.认识金属晶体的物理性质与晶体结构的关系。
【问题导学】
1. 金属常温时呈什么状态，金属有哪些共同的物理性质？
2. 金属晶体中的原子是通过什么作用结合在一起的？
常温时为固体；
良好的延展性、导热性、导电性、具有金属光泽
金属晶体中，除了纯金属，还有大量的_______。
一、金属键与金属晶体
1、金属晶体
金属（除汞外）在常温下都是晶体，称其为金属晶体
在金属晶体中，原子之间以________相互结合
金属键
大多数合金是以一种金属为主要组成，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。
合金
白铜(铜、镍合金)、黄铜(铜、锌合金)﹐青铜(铜锡合金)
【点拨精讲】
2、金属键
描述金属键的理论：
电子气理论
把金属键描述为金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共有，从而把所有金属原子维系在一起。
2、金属键
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金属键的成键粒子是__________和____________。
金属晶体与共价晶体一样是一种“巨分子”
金属阳离子
自由电子
【思考】请解释下列金属单质的物理性质递变情况的原因：
元素 3Li(锂) 11Na(钠) 19K(钾) 37Rb(铷) 55Cs(铯)
熔点/℃ 180.5 97.81 63.65 38.89 28.84
沸点/℃ 1347 822.9 774 688 678.4
从锂到铯，价电子数相同，但原子半径依次增大，导致金属键的能量越来越小，熔沸点也就依次降低。
不同金属晶体，其金属键的能量大小相差得非常大。
有金属键非常弱的，如Hg(汞)；也有金属键非常强的，如W(钨)。因此，金属晶体的熔沸点、硬度跨度非常大。
金属键
金属的物理性质
决定
原子半径
价电子数
原子半径越大，价电子数越少，
金属键越弱，反之，金属键越强
延展性
导电性
导热性
金属光泽
......
金属键越强，金属的熔沸点越高，硬度越大
熔沸点
3、金属键的影响因素
（1）金属或合金的延展性很好：
4、“电子气理论”解释金属的物理性质
外力
（2）金属或合金的导热性很好：
当金属晶体的某一端在受热时，其附近内部的自由电子做剧烈的无序运动，从而与金属阳离子发生碰撞。在碰撞过程中，引起两者能量上的交换，能量高的自由电子将自己的能量传递给金属阳离子。
在金属离子间的电子可以起到类似轴承中滚珠的润滑剂作用。
当金属晶体受外力作用时，晶体中各原子层就会发生相对滑动。
（3）金属或合金常温下能导电：
【注意】
①金属晶体具有导电性，但能导电的物质不一定是金属。
如石墨具有导电性，属于非金属。还有一大类能导电的有机高分子化合物（如聚乙炔），也不属于金属。
②金属导电的粒子是自由电子，导电过程是物理变化。而电解质溶液导电的粒子是自由移动的阴阳离子，导电过程是化学变化。
外加电场
金属晶体内部到处移动的自由电子，在电场作用下，改作定向移动，
从而形成了电流。
（4）金属大都有特殊的金属光泽：
由于金属内部原子以最紧密堆积状态排列，且存在自由电子，所以当光线照射到金属表面时，自由电子可以吸收所有频率的光并很快放出，使金属不透明且具有金属光泽。
而金属在粉末状态时，晶格排列不规则，吸收可见光后反射不出去，所以金属粉末常呈暗灰色或黑色。
(1)含有阳离子的晶体中一定含有阴离子吗
(2)纯铝硬度不大,形成硬铝合金后,硬度很大,金属形成合金后为什么
有些物理性质会发生很大的变化
思考与讨论
不一定。如金属晶体中含有金属阳离子和自由电子,但没有阴离子;
但晶体中有阴离子时,一定有阳离子。
金属晶体中掺入不同的金属或非金属原子时,影响了金属的延展性和硬度。
三种晶体类型与性质的比较
晶体类型 共价晶体 分子晶体 金属晶体
概念
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
相邻原子之间以共价键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
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
【课堂小结】
×
√
×
√
【当堂检测】
2．下列关于金属键的叙述中，不正确的是 ( )
A.金属键是金属阳离子和自由电子这两种带异性电荷的粒子间的强烈相互作用，其实质与离子键类似，也是一种电性作用
B.金属键可以看作是许多原子共用许多电子所形成的强烈的相互作用，所以与共价键类似，也有方向性和饱和性
C.金属键是带异性电荷的金属阳离子和自由电子间的相互作用，故金属键无饱和性和方向性
D.构成金属键的自由电子在整个金属内部的三维空间中做自由运动
B
17
C
3．
1、五水硫酸铜化学式为CuSO4·5H2O，俗称蓝矾、胆矾。具有催吐，祛腐，解毒等功效。
回答下列问题：
1）CuSO4溶液呈应呈 性（酸、碱或中），用离子方程式解释： 。
Cu位置周期表中的 区，写出基态Cu2+的价层电子排布图 。
2）某铜的氧化物晶体的晶胞结构如图所示，其中黑色小球表示Cu原子，
该氧化物的化学式 ，在1个晶胞所包含的氧原子数目为 。
3）SO42-中S的杂化方式 ，其结构为 。
2、SO3晶体属于 晶体，SO3是 分子，结构为 形。
SiO2晶体为 晶体，该晶体中的最小环中含有 个Si和 个O。
1 mol该晶体中含Si-O的数目为 。
3、比较下列物质的熔沸点大小（用 >、< 或 =）
N2 CO ; SO2 SiO2 ; SiO2 SiC
1、五水硫酸铜化学式为CuSO4·5H2O，俗称蓝矾、胆矾。具有催吐，祛腐，解毒等功效。
回答下列问题：
1）CuSO4溶液呈应呈 酸 性（酸、碱或中），用离子方程式解释： 。
Cu位置周期表中的 ds 区，写出基态Cu2+的价层电子排布图 。
2）某铜的氧化物晶体的晶胞结构如图所示，其中黑色小球表示Cu原子，
该氧化物的化学式 Cu2O ，在1个晶胞所包含的氧原子数目为 2 。
3）SO42-中S的杂化方式 sp3 ，其结构为 正四面体 。
2、SO3晶体属于 分子 晶体，SO3是 非极性 分子，结构为 平面三角 形。
SiO2晶体为 共价 晶体，该晶体中的最小环中含有 6 个Si和 6 个O。
1 mol该晶体中含Si-O的数目为 4NA 。
3、比较下列物质的熔沸点大小（用 >、< 或 =）
N2 < CO ; SO2 < SiO2 ; SiO2 < SiC
生活中的金属
第1课时
第三节 金属晶体与离子晶体
【学习目标】
1.借助金属晶体等模型认识晶体的结构特点。
2.知道金属键的特点与金属某些性质的关系。
3.认识金属晶体的物理性质与晶体结构的关系。
【问题导学】
1. 金属常温时呈什么状态，金属有哪些共同的物理性质？
2. 金属晶体中的原子是通过什么作用结合在一起的？
常温时为固体；
良好的延展性、导热性、导电性、具有金属光泽
金属晶体中，除了纯金属，还有大量的_______。
一、金属键与金属晶体
1、金属晶体
金属（除汞外）在常温下都是晶体，称其为金属晶体
在金属晶体中，原子之间以________相互结合
金属键
大多数合金是以一种金属为主要组成，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。
合金
白铜(铜、镍合金)、黄铜(铜、锌合金)﹐青铜(铜锡合金)
【点拨精讲】
2、金属键
描述金属键的理论：
电子气理论
把金属键描述为金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共有，从而把所有金属原子维系在一起。
2、金属键
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金属键的成键粒子是__________和____________。
金属晶体与共价晶体一样是一种“巨分子”
金属阳离子
自由电子
【思考】请解释下列金属单质的物理性质递变情况的原因：
元素 3Li(锂) 11Na(钠) 19K(钾) 37Rb(铷) 55Cs(铯)
熔点/℃ 180.5 97.81 63.65 38.89 28.84
沸点/℃ 1347 822.9 774 688 678.4
从锂到铯，价电子数相同，但原子半径依次增大，导致金属键的能量越来越小，熔沸点也就依次降低。
不同金属晶体，其金属键的能量大小相差得非常大。
有金属键非常弱的，如Hg(汞)；也有金属键非常强的，如W(钨)。因此，金属晶体的熔沸点、硬度跨度非常大。
金属键
金属的物理性质
决定
原子半径
价电子数
原子半径越大，价电子数越少，
金属键越弱，反之，金属键越强
延展性
导电性
导热性
金属光泽
......
金属键越强，金属的熔沸点越高，硬度越大
熔沸点
3、金属键的影响因素
（1）金属或合金的延展性很好：
4、“电子气理论”解释金属的物理性质
外力
（2）金属或合金的导热性很好：
当金属晶体的某一端在受热时，其附近内部的自由电子做剧烈的无序运动，从而与金属阳离子发生碰撞。在碰撞过程中，引起两者能量上的交换，能量高的自由电子将自己的能量传递给金属阳离子。
在金属离子间的电子可以起到类似轴承中滚珠的润滑剂作用。
当金属晶体受外力作用时，晶体中各原子层就会发生相对滑动。
（3）金属或合金常温下能导电：
【注意】
①金属晶体具有导电性，但能导电的物质不一定是金属。
如石墨具有导电性，属于非金属。还有一大类能导电的有机高分子化合物（如聚乙炔），也不属于金属。
②金属导电的粒子是自由电子，导电过程是物理变化。而电解质溶液导电的粒子是自由移动的阴阳离子，导电过程是化学变化。
外加电场
金属晶体内部到处移动的自由电子，在电场作用下，改作定向移动，
从而形成了电流。
（4）金属大都有特殊的金属光泽：
由于金属内部原子以最紧密堆积状态排列，且存在自由电子，所以当光线照射到金属表面时，自由电子可以吸收所有频率的光并很快放出，使金属不透明且具有金属光泽。
而金属在粉末状态时，晶格排列不规则，吸收可见光后反射不出去，所以金属粉末常呈暗灰色或黑色。
(1)含有阳离子的晶体中一定含有阴离子吗
(2)纯铝硬度不大,形成硬铝合金后,硬度很大,金属形成合金后为什么
有些物理性质会发生很大的变化
思考与讨论
不一定。如金属晶体中含有金属阳离子和自由电子,但没有阴离子;
但晶体中有阴离子时,一定有阳离子。
金属晶体中掺入不同的金属或非金属原子时,影响了金属的延展性和硬度。
三种晶体类型与性质的比较
晶体类型 共价晶体 分子晶体 金属晶体
概念
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
相邻原子之间以共价键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
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
【课堂小结】
×
√
×
√
【当堂检测】
2．下列关于金属键的叙述中，不正确的是 ( )
A.金属键是金属阳离子和自由电子这两种带异性电荷的粒子间的强烈相互作用，其实质与离子键类似，也是一种电性作用
B.金属键可以看作是许多原子共用许多电子所形成的强烈的相互作用，所以与共价键类似，也有方向性和饱和性
C.金属键是带异性电荷的金属阳离子和自由电子间的相互作用，故金属键无饱和性和方向性
D.构成金属键的自由电子在整个金属内部的三维空间中做自由运动
B
17
C
3．
1、五水硫酸铜化学式为CuSO4·5H2O，俗称蓝矾、胆矾。具有催吐，祛腐，解毒等功效。
回答下列问题：
1）CuSO4溶液呈应呈 性（酸、碱或中），用离子方程式解释： 。
Cu位置周期表中的 区，写出基态Cu2+的价层电子排布图 。
2）某铜的氧化物晶体的晶胞结构如图所示，其中黑色小球表示Cu原子，
该氧化物的化学式 ，在1个晶胞所包含的氧原子数目为 。
3）SO42-中S的杂化方式 ，其结构为 。
2、SO3晶体属于 晶体，SO3是 分子，结构为 形。
SiO2晶体为 晶体，该晶体中的最小环中含有 个Si和 个O。
1 mol该晶体中含Si-O的数目为 。
3、比较下列物质的熔沸点大小（用 >、< 或 =）
N2 CO ; SO2 SiO2 ; SiO2 SiC
1、五水硫酸铜化学式为CuSO4·5H2O，俗称蓝矾、胆矾。具有催吐，祛腐，解毒等功效。
回答下列问题：
1）CuSO4溶液呈应呈 酸 性（酸、碱或中），用离子方程式解释： 。
Cu位置周期表中的 ds 区，写出基态Cu2+的价层电子排布图 。
2）某铜的氧化物晶体的晶胞结构如图所示，其中黑色小球表示Cu原子，
该氧化物的化学式 Cu2O ，在1个晶胞所包含的氧原子数目为 2 。
3）SO42-中S的杂化方式 sp3 ，其结构为 正四面体 。
2、SO3晶体属于 分子 晶体，SO3是 非极性 分子，结构为 平面三角 形。
SiO2晶体为 共价 晶体，该晶体中的最小环中含有 6 个Si和 6 个O。
1 mol该晶体中含Si-O的数目为 4NA 。
3、比较下列物质的熔沸点大小（用 >、< 或 =）
N2 < CO ; SO2 < SiO2 ; SiO2 < SiC