化学人教版（2019）选择性必修2 3.3金属键与金属晶体（共16张ppt）

(共16张PPT)
第三章 晶体结构与性质
第三节 金属晶体与离子晶体
第一课时 金属晶体
学习目标
了解金属键的本质
1
能用“电子气理论”解释金属的物理性质。
2
复习旧知
1.共价晶体的构成微粒：
微粒间作用力：
2.常见的共价晶体有哪些
3.共价晶体熔点大小的比较
原子
共价键
(1)某些非金属单质：晶体硼、晶体硅、晶体锗、金刚石等。
(2)某些非金属化合物：碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、等。
(3)某些氧化物：二氧化硅(SiO2)等。
取决于共价键的强弱：r原子越小，键长越短，键能越大，共价键越强，熔点越高。
1.晶体中，C的杂化方式？
2.最小碳环由多少个C组成？它们是否在同一平面内？
3.1摩尔金刚石中有多少C—C键？
4.每个C被多少个六元环共用，1个碳环占有的碳原子数为多少？
sp3杂化
6个C组成；不在同平面内，
每个C形成4个C—C，每个C—C占有2个C，即2mol的C—C键。
每个C被12个六元环共用，1个碳环占有的碳原子为0.5个。
(1)二氧化硅晶体
①1个Si和 个O形成4个共价键，每个O和 个Si相结合。
②1 mol SiO2中含 mol Si—O。
③最小环由 个Si和 个O构成。
④每个Si被 个12元环共用，每个O被 个12元环共用。
4
2
4
6
6
12
6
导入
铜的晶体结构模型
金属中的原子是通过什么作用结合在一起的
电子气理论
金属阳离子
自由电子
静电作用
——金属键
金属原子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”，被所有原子共用。这些电子又称为自由电子。
金属晶体：原子间由金属键结合形成的晶体。
金属晶体和共价晶体都是一种“巨分子”。
新课讲解
新课讲解
一、金属晶体——金属键
构成微粒
微粒间相互作用
物体的聚集状态
物质性质
金属阳离子
自由电子
金属键
金属晶体
延展性、
导热性、导电性
有阳离子而无阴离子
如何利用电子气理论解释金属的上述物理性质
新课讲解
二、金属晶体的通性——延展性
外力
电子起到润滑剂的作用
各原子层发生相对滑动
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。
新课讲解
二、金属晶体的通性——导热性
在金属晶体中，自由电子在运动中不断地与金属阳离子碰撞，从而发生能量交换，当金属晶体的一端受热，加强了该端的金属阳离子的振动，自由电子将热能迅速地传递到另一端，使金属整体的温度很快的升高，所以金属有很好的导热性。
新课讲解
二、金属晶体的通性——导电性
在金属晶体中，自由电子在外加电场作用下，发生定向移动，形成电流，使金属具有良好的导电性
自由电子与金属原子
频繁碰撞
加热
金属的电阻变大
加热时，金属阳离子的振动加强，阻碍自由电子的运动，因而金属的电阻随温度升高而增大。
新课讲解
思考交流
金属的熔点和硬度相差很大，和什么因素有关，如何解释？
晶体 原子半径/pm 价电子数 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
规律：
半径越小
价电子数越大
金属原子
金属键越强
熔、沸点越高
硬度越大
熔点最高的金属是 ，硬度最大的金属是 。
钨
铬
思考
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
导电本质
导电能力随温度的升高
水溶液/熔融状态
固体或液体
自由移动的离子
自由电子
化学变化
物理变化
电解过程
电子定向移动
增强
减弱
电解质在熔化状态或溶于水能导电，这与金属导电的本质是否相同
1.下列叙述正确的是(　　)
A．任何晶体中，若含有阳离子，就一定含有阴离子
B．金属晶体的形成是因为晶体中存在金属阳离子间的相互作用
C．价电子数越多，金属元素的金属性越强
D．含有金属元素的离子不一定是阳离子
解析:金属晶体中虽存在阳离子，但没有阴离子，A错误；金属晶体的形成是因为晶体中存在金属阳离子与自由电子之间的相互作用，B错误；价电子数多的金属元素的金属性不一定强，如Fe的价电子数比Na多，但Fe的金属性却没有Na的强，C错误；含有金属元素的离子不一定是阳离子，如AlO2-是阴离子，D正确。
D
练习
2.下列说法不正确的是(　　)
A．金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关
B．不同金属晶体中金属键的强度不同
C．Li、Na、K、熔点逐渐升高
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
C
练习