3.3.1金属晶体和离子晶体 课件（共20张ppt）化学人教版（2019）选择性必修2

(共20张PPT)
第三章 第三节 第1课时 《金属晶体和离子晶体》
人教版 选择性必修2
金属晶体
金属（除汞外）在常温下都是晶体。
2.金属晶体的类型：
1.定义：
金属和合金
思考：金属共同的物理性质有哪些？
金属的通性
金属光泽
导电性
导热性
延展性
结构
性质
决定
用途
决定
金属键
金属内部微粒之间的作用力是什么？
思考：为什么金属会有共同的物理性质？
很多硬球一层一层很紧密地堆积
铜晶体
金属晶体
从金属原子上“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。
价电子
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金属阳离子
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金属键的本质
“电子气理论”
金属晶体与共价晶体一样是一种“巨分子”
金属键
②金属键既没有方向性，也没有饱和性。
①金属键的成键粒子是 和_________。
金属阳离子
价电子
金属键属于化学键的一种
金属键的特征
-在外加电场的作用下价电子定向移动便形成了电流，所以金属易导电。
金属阳离子
价电子
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思考：如何应用电子气理论，解释金属的导电性？
金属键 ——
电子气理论
-自由电子在受热后，加快了运动速度，价电子通过与金属离子发生碰撞，传递了能量，使得金属具有导热性。
金属阳离子
价电子
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思考：如何应用电子气理论，解释金属的导热性？
金属键 ——
电子气理论
-因为自由电子可吸收所有频率的光，很快释放出去，绝大多数块状金属具有光泽。
某些金属因易吸收某些频率光而呈特殊颜色。
思考：如何应用电子气理论，解释金属光泽？
金属键 ——
电子气理论
金属阳离子
价电子
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价电子
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金属阳离子
金属原子
错位
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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之间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用，所以金属具有良好的延展性。
思考：如何应用电子气理论，解释金属的延展性？
金属键 ——
电子气理论
思考：纯铜延展性好，但是质软，机械性能和耐磨性差，是否可以改变晶体结构从而优化晶体的性质？
铜晶体
铜锌合金
掺杂锌
延展性、硬度发生改变
硬度大、强度大
金属键 ——
电子气理论
思考：对比锂、钠、镁、铝、钾的原子结构和熔、沸点的数据，金属晶体的熔沸点与哪些因素有关？
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
Mg 72 2 651 1107
Al 53.5 3 660 2324
K 138 1 63.65 759
金属键的强弱的影响因素
电荷数：
金属离子半径大小：
金属键强弱影
响因素
首先考虑最外层电荷数,电荷数越大,金属键越强;如Al>Mg
在电荷数一样的情况下,半径越小,金属键越强;
如Li>Na
金属键越强,则硬度越大,熔点越高
注：金属键的强度差别很大
Na的熔点较低，硬度较小，而钨是熔点最高的金属，铬是硬度最大的金属
常见的金属晶体结构
Cu晶胞
K晶胞
观察 Cu的晶体结构请回答
（1）一个晶胞中含有多少个Cu原子？
（2）每个Cu原子周围距离最近的原子数是多少？
12
Cu原子数目=8× +6× =4
常见的金属晶体结构
Cu晶胞
（1）一个晶胞中含有多少个K原子？
观察K的晶体结构请回答
（2）每个K原子周围距离最近的原子数是多少？
8
K原子数目=8× +1=2
常见的金属晶体结构
K晶胞
4.金属光泽
金属晶体
金属阳离子
金属键
价电子
金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用
物理
性质
电子气理论
解释
1.导电性
2.导热性
3.延展性
所带电荷数
金属离子半径大小
金属键大小影响因素
决定
物理性质：硬度、熔沸点大小
金属晶体小结
本质
离子晶体
例如 NaCl CsCl
1.定义：
2.离子晶体的类型：
由阳离子和阴离子相互作用而形成的晶体。
活泼金属阳离子+活泼非金属
NaCl晶胞
（1）一个晶胞中含有多少个Na+和Cl-离子？
每个Cl- 周围与之最近且等距的Na+共有___个，
每个Na+周围与之最近且等距的Cl-有___个。
6
6
每个Cl- 周围与之最近且等距的Cl-共有____个，
每个Na+周围与之最近且等距的Na+有____个。
12
12
Na+：4个
Cl-： 4个
①揉捏食盐晶体，你的感受？
②盐焗时，发现食盐都未熔融，说明了什么？
离子晶体这些物理性质和什么有关？
硬度较大，难以压缩
熔点高
离子晶体的物理性质
Na+和Cl-之间存在强烈的相互作用
离子键
（静电作用）
无方向性和饱和性
特征
每个Cl- 周围与之最近且等距的Cs+共有 个，
每个Cs+周围与之最近且等距的Cl-有 个。
8
8
（1）一个晶胞中含有多少个Cs+和Cl-离子？
离子晶体
CsCl晶胞
Cs+：1个
Cl-： 1个
晶体 离子间距/pm 电荷数 熔点/℃
NaCl 276 1 801
NaBr 290 1 750
MgO 205 2 2800
CaO 239 2 2613
离子键强弱的影响因素
思考：对比表中各种物质熔点的数据，说明离子晶体的熔点与哪些因素有关？
电荷数：
离子半径大小：
离子键强弱影
响因素
如：熔点比较CaF2 ＜ CaO
在电荷数一样的情况下,半径越小,离子键越强
实际上，大量离子晶体中的阴离子或阳离子不是单原子离子。
化合物 熔点/℃
NH4NO3 169.6
Ca(H2PO4)2 109
CH3COOCs 194
C2H5NH3NO3 12
有些离子组成的物质在常温下甚至以液态形式存在。
CuSO4 · 5H2O
1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐
离子液体:熔点低、稳定性强、是优良的绿色溶剂等优点
KAl (SO4 )2· 12H2O
有的还存在电中性分子( H2O、NH3等)。
离子晶体
晶体类型 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体
微粒种类
微粒间 相互作用
典型晶体
主要性质
金属阳离子和价电子
金属键
原子
离子键
共价键
分子
分子间
作用力
阴、阳离子
金属Cu
NaCl
CO2
课堂小结
硬度小
溶沸点低
硬度大
溶沸点高
金属通性；
熔沸点高或低
一般硬度大，熔沸点高，熔化时能够导电，