3.3.1 金属晶体 课件 (共20张PPT) 2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

(共20张PPT)
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选择性必修二 第三节 金属晶体与离子晶体
　 第1学时 金属晶体
WJ化学研究院
第三章
Institute of Chemistry
2023
学习目标
原创：WJ化学研究院
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1.能辨识常见的金属晶体，能从微观的角度分析金属晶体中构成微粒及微粒间作用力，并解释金属的物理性质。
2.知道金属键的特点与金属某些性质的关系。
3.知道金属键的特点与金属某些性质的关系
一、金属的物理性质
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铝锂合金用于C919
飞机的外壳
国家体育场的钢架结构
铜电缆
金属具有金属光泽
导电性
导热性
延展性等
二、金属的结构——电子气理论
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1.电子气理论
金属原子
金属离子
失去价电子
自由电子几乎均匀分布于晶体
金属键
二、金属的结构——电子气理论
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当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，而且弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用，所以金属有良好的延展性。
(1)延展性
外力
二、金属的结构——电子气理论
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自由电子在运动时与金属阳离子碰撞，引起两者能量的交换。当金属某部分受热时，那个区域里的自由电子能量增加，运动速度加快，通过碰撞，把能量传递给金属阳离子。自由电子与金属阳离子频繁碰撞，把能量从温度高的部分传递到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。
(2)导热性
金属的导热性可以解释生活中常见的些现象。
在冬天我们感觉金属制品比木制品更凉，原因是当人接触到金属时，金属很快将人体的热量传递出去，因为木制品不易导热所以当人接触到木制品时，身体的热量不易散失。
二、金属的结构——电子气理论
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在金属晶体中，存在许多自由电子，这些电子移动是没有方向的，但是在外加电场的作用下，自由电子就会发生定向移动，形成电流，使金属表现出导电性。
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
(3)导电性
外加电场
不同的金属导电能力不同，导电性最强的三中金属是：Ag、Cu、Al。
二、金属的结构——电子气理论
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Cs
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。
金属在粉末状态时，金属原子的取向杂乱，排列不规则，吸收可见光后不能再反射出来，所以金属粉末常呈暗灰色或黑色
金属性质
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熔点最低的金属是--------
汞 [-38.87℃]
熔点最高的金属是--------
钨 [3410℃]
密度最小的金属是--------
锂 [0.53g/cm3]
密度最大的金属是--------
锇 [22.57g/cm3]
硬度最小的金属是--------
铯 [0.2]
硬度最大的金属是--------
铬 [9.0]
最活泼的金属是----------
铯
最稳定的金属是----------
金
延性最好的金属是--------
铂[铂丝直径： mm]
展性最好的金属是--------
金[金箔厚： mm]
三、金属键——概念
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(1)金属键定义：金属阳离子和自由电子之间的强烈的相互作用。
(2)成键微粒：金属阳离子和自由电子。
(3)成键本质：金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子
气”，被所有原子共用，从而把所有的金属原子维系在一起。
(4)金属键特征：无方向性、无饱和性（能带理论）。
它们的结构就好像很多硬球一层一层很紧密地堆积，每一个金属原子的周围有较多相同的原子围绕着。
金属晶体
三、金属键——特征
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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金属键的成键粒子是金属阳离子和自由电子。
③金属键既没有方向性，也没有饱和性，是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电作用。
④金属晶体与共价晶体一样是一种“巨分子”。
金属键的特征：
三、金属键——影响因素
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原子半径
价电子数
金属键
金属的物理性质
决定
延展性
导电性
导热性
金属光泽
......
熔沸点
原子半径越小，价电子数越多，
金属键越强。
金属键越强，金属的熔、沸点越高，硬度越大
四、金属晶体
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1.定义：
金属原子之间通过金属键相互结合形成的晶体，叫做金属晶体。
2.金属晶体中的粒子及粒子间的相互作用：
构成微粒
金属晶体
微粒间的作用力
金属阳离子和电子
金属键
四、金属晶体——注意事项
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注意：
①在金属晶体中有阳离子，但没有阴离子，所以，晶体中有阳离子不一定有阴离子，若有阴离子，则一定有阳离子。
②在金属晶体中，不存在单个分子或原子，金属单质或合金(晶体锗、灰锡除外)属于金属晶体。
③金属晶体是一个“巨分子”。
五、典型的的金属晶体
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3.典型的的金属晶体
金属（除汞外）在常温下都是晶体，称其为金属晶体。
金属晶体中，除了纯金属，还有大量的合金。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。
五、典型的的金属晶体
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①简单立方堆积(Po型)
配位数 6
空间利用率 52%
②体心立方堆积（K型）
配位数 8
空间利用率 68%
五、典型的的金属晶体
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②面心立方最密堆积(Cu型)
配位数
空间利用率
每个晶胞含原子数
74％
12
4
六、课堂练习
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1.正误判断
(1)金属在常温下都是晶体( )
(2)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( )
(3)金属晶体在外力作用下，各层之间发生相对滑动，金属键被破坏( )
(4)共价晶体的熔点一定比金属晶体的高，分子晶体的熔点一定比金属晶体的低( )
(5)金属晶体除了纯金属，还有大量的合金( )
(6)有机高分子化合物一定不能导电( )
(7)金属的电导率随温度的升高而降低( )
×
×
×
×
×
√
√
六、课堂练习
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【思考】
①比较Na、Mg、Al的熔沸点高低以及硬度大小
熔沸点： Na②比较Li、Na、K的熔沸点高低以及硬度大小
熔沸点： Li>Na>K 硬度： Li>Na>K
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；
七、课堂总结
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