(共20张PPT)
构成微粒:分子
微粒间作用力:分子间作用力
分子晶体:
干冰
原子晶体:
金刚石
构成微粒:原子
微粒间作用力:共价键
你能归纳出金属的物理性质吗?
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
容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。
为什么金属都有这些共同的性质呢?
第三章 晶体的结构与性质
第三节 金属晶体与离子晶体 课时1
1.了解金属键的本质;
2.知道金属晶体的结构特点;
3.能从微观的视角来解释金属晶体的导电性、导热性、延展性等宏观性质;
4.能列举金属晶体的基本堆积模型。
一、金属晶体
1.金属晶体:
金属(除汞外)
金属键
金属晶体
构成微粒
微粒间作用力
金属原子?
金属离子和自由电子
在金属晶体中,原子间以金属键相互结合,那么金属键的本质是什么呢?
2.金属键:
金属离子和自由电子之间的强烈的相互作用叫做金属键。
(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”
(1)电子气理论
“电子气”
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
密堆积
视频
(2)金属键的影响因素
金属键的强弱主要取决于金属元素原子的半径和价电子数。
一般来说,原子半径越小,价电子数越多,金属键越强。
你能用金属键的理论
解释金属的通性吗?
如对Na、Mg、Al而言,
价电子数: ,原子半径: ,
故金属键由强到弱的顺序: 。
Al>Mg>Na
Na>Mg>Al
Al>Mg>Na
3.金属晶体的性质:
(1)金属的导电性
“电子气”的运动是没有方向的,但在外加电场的作用下“电子气”会发生定向移动,从而形成电流,所以金属容易导电。
[思考]若是升高温度,金属的导电性会变强吗?
高温下热运动剧烈,电子的定向移动程度减弱,随着温度的升高,金属的导电性减弱。
视频
[思考]金属导电与电解质在熔融状态下导电、电解质溶液导电有什么不同?
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
化学变化
物理变化
增强
减弱
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,但排列方式不变,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,所以金属具有良好的延展性,在受到外力时不易断裂。
(2)金属的延展性
[思考]金属在受到外力时为什么不易断裂?
视频
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。
钢
14 K 金
[思考] 纯铝的硬度不大,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
金属容易导热,是由于“电子气”中的自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞,从而把能量从温度高的部分传到温度低的部分,使整块金属达到相同的温度。
(3)金属的导热性
[思考]金属在导热过程中离子的运动情况如何?热量是通过什么方式传递的?
视频
(4)金属的熔、沸点
金属键越强,晶体熔、沸点越高,硬度越大。
[思考]试用金属键解释Na、Mg、Al的熔点逐渐升高的原因。
Na、Mg、Al的原子半径逐渐减小,价电子数逐渐增多,金属键逐渐增强,熔点逐渐升高。
1.判断正误
(1)常温下,金属单质都以金属晶体的形式存在 ( )
(2)金属阳离子与自由电子之间的强烈作用,在一定外力作用下,不因形变而消失 ( )
(3)金属在拉成丝或者压成薄片的过程中,金属键遭到了破坏。 ( )
(4)同主族金属元素自上而下,金属单质的熔点逐渐降低,体现金属键逐渐减弱。 ( )
(5)含有阳离子的晶体中一定含有阴离子 ( )
[练一练]
2.金属晶体的下列性质中,不能用金属晶体结构加以解释的是( )
A.易导电 B.易导热
C.有延展性 D.易锈蚀
3.下列有关金属键的叙述错误的是( )
A.金属键不同于共价键,没有饱和性和方向性
B.金属键中的电子属于整块金属,具有流动性
C.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
D.金属的导电性、导热性和延展性都与金属键有关
D
C
4.要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键。金属晶体熔点高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱,而金属键的强弱与金属阳离子所带电荷的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是( )
A.金属镁的熔点高于金属铝
B.碱金属单质的熔点从Li到Cs是逐渐升高的
C.金属铝的硬度大于金属钠
D.金属镁的硬度小于金属钙
C
5.下列有关金属键的叙述中,错误的是( )
A.金属键没有饱和性和方向性
B.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
C.金属键中的电子属于整块金属
D.金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关
B
6.根据物质的性质,判断下列晶体类型:
(1)SiI4:熔点120.5 ℃,沸点271.5 ℃,易水解__________。
(2)硼:熔点2 300 ℃,沸点2 550 ℃,硬度大__________。
(3)硒:熔点217 ℃,沸点685 ℃,溶于氯仿__________。
(4)锑:熔点630.74 ℃,沸点1 750 ℃,导电__________。
分子晶体
分子晶体
共价晶体
金属晶体
金属晶体
定义
金属键
性质
电子气理论
影响因素
构成微粒
金属键
金属离子和自由电子
没有饱和性和方向性
易导电、导热
延展性
熔沸点差异大