人教版選修3 3.3 金屬晶體 課件（24張）.pptx

組織建設(shè) 第三節(jié)金屬晶體 ti 金屬樣品 觀(guān)察思考 從應(yīng)用看性質(zhì) 一 金屬共同的物理性質(zhì) 容易導(dǎo)電 導(dǎo)熱 有延展性 有金屬光澤等 金屬為什么具有這些共同性質(zhì)呢 二 金屬的結(jié)構(gòu) 1 電子氣理論 由于金屬原子的最外層電子數(shù)較少 容易失去電子成為金屬離子 金屬原子釋放出的價(jià)電子不專(zhuān)門(mén)屬于某個(gè)特定的金屬離子 而為許多金屬離子所共有 并在整個(gè)金屬中自由運(yùn)動(dòng) 這些電子又稱(chēng)為自由電子 金屬脫落下來(lái)的價(jià)電子幾乎均勻分布在整個(gè)晶體中 像遍布整塊金屬的 電子氣 從而把所有金屬原子維系在一起 思考探究 決定 2 金屬鍵 金屬離子和自由電子之間的強(qiáng)烈的相互作用叫做金屬鍵 電子氣理論 特征 金屬鍵可看成是由許多原子共用許多電子的一種特殊形式的鍵 這種鍵既沒(méi)有方向性 也沒(méi)有飽和性 金屬鍵的特征是成鍵電子可以在金屬中自由流動(dòng) 使得金屬呈現(xiàn)出特有的屬性 3 金屬晶體 通過(guò)金屬鍵結(jié)合形成的單質(zhì)晶體 金屬單質(zhì)和合金都屬于金屬晶體 組成粒子 金屬陽(yáng)離子和自由電子 微粒間作用力 金屬鍵 知識(shí)探究 用電子氣理論解釋金屬的延展性 當(dāng)金屬受到外力作用時(shí) 晶體中的各原子層就會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng) 但不會(huì)改變?cè)瓉?lái)的排列方式 彌漫在金屬原子間的電子氣可以起到類(lèi)似軸承中滾珠之間潤(rùn)滑劑的作用 所以在各原子層之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)以后 仍可保持這種相互作用 因而即使在外力作用下 發(fā)生形變金屬鍵不易斷裂 因此 金屬都有良好的延展性 知識(shí)拓展 水溶液或熔融狀態(tài)下 晶體狀態(tài) 自由移動(dòng)的離子 自由電子 電解質(zhì)在熔化狀態(tài)或溶于水能導(dǎo)電 這與金屬導(dǎo)電的本質(zhì)是否相同 化學(xué)變化 物理變化 增強(qiáng) 減弱 思考探究 已知堿金屬元素的熔沸點(diǎn)隨原子序數(shù)增大而遞減 試用金屬鍵理論加以解釋 試判斷鈉 鎂 鋁三種金屬熔沸點(diǎn)和硬度的大小 同主族元素價(jià)電子數(shù)相同 陽(yáng)離子所帶電荷數(shù)相同 從上到下 原子 離子 半徑依次增大 則單質(zhì)中所形成金屬鍵依次減弱 故堿金屬元素的熔沸點(diǎn)隨原子序數(shù)的增大而遞減 同周期元素 從左到右 價(jià)電子數(shù)依次增大 原子 離子 半徑依次減弱 則單質(zhì)中所形成金屬鍵依次增強(qiáng) 故鈉 鎂 鋁三種金屬熔沸點(diǎn)和硬度的大小順序是 鈉 鎂 鋁 一般情況下 金屬晶體熔點(diǎn)由金屬鍵強(qiáng)弱決定 金屬陽(yáng)離子半徑越小 所帶電荷越多 自由電子越多 金屬鍵越強(qiáng) 熔點(diǎn)就相應(yīng)越高 硬度也越大 金屬晶體熔點(diǎn)除受金屬鍵影響外還受什么因素影響 知識(shí)探究 三 金屬晶體的原子堆積模型 金屬原子盡可能地互相接近 盡量占據(jù)較小的空間 緊密堆積 動(dòng)畫(huà)演示 1 幾個(gè)概念 配位數(shù) 在晶體中與每個(gè)微粒緊密相鄰 且距離相等的微粒個(gè)數(shù) 空間利用率 晶體的空間被微粒占滿(mǎn)的體積百分?jǐn)?shù)用來(lái)表示緊密堆積程度 緊密堆積 微粒之間的作用力使微粒間盡可能的相互接近 使它們占有最小的空間 知識(shí)探究 平面上金屬原子緊密排列的方式 從藍(lán)色盒子里取出 4組乒乓球 3個(gè)排成一條直線(xiàn)的 將乒乓球放置在平面上 排成4排 使球面緊密接觸 有哪些排列方式 活動(dòng)探究 平面上金屬原子緊密排列的兩種方式 配位數(shù)為4 配位數(shù)為6 1 1 2 2 3 3 4 4 5 6 4個(gè)小球形成一個(gè)四邊形空隙 一種空隙 3個(gè)小球形成一個(gè)三角形空隙 兩種空隙 遷移應(yīng)用 2 金屬晶體的原子在二維平面堆積模型 金屬晶體中的原子可看成直徑相等的小球 將等徑圓球在一平面上排列 有兩種排布方式 按 b 圖方式排列 圓球周?chē)Ｓ嗫障蹲钚?稱(chēng)為密置層 按 a 圖方式排列 剩余的空隙較大 稱(chēng)為非密置層 a 非密置層 b 密置層 a 配位數(shù)4 b 配位數(shù)6 知識(shí)探究 三維空間里非密置層金屬原子的堆積方式 先將兩組小球以非密置層的排列方式排列在一個(gè)平面上 在其上方再堆積一層非密置層排列的小球 使相鄰層上的小球緊密接觸 有哪些堆積方式 第二層小球的球心正對(duì)著第一層小球的球心 第二層小球的球心正對(duì)著第一層小球形成的空穴 活動(dòng)探究 簡(jiǎn)單立方晶胞 1 簡(jiǎn)單立方堆積 po 3 金屬晶體的原子在三維空間堆積模型 每個(gè)晶胞含原子 遷移應(yīng)用 1 2 3 4 5 6 同層4 上下層各1 1 簡(jiǎn)單立方堆積 知識(shí)探究 體心立方晶胞 2 體心立方堆積 鉀型 每個(gè)晶胞含原子 1 2 3 4 5 6 7 8 上下層各4 三維空間里密置層金屬原子的堆積方式 將密置層的小球在一個(gè)平面上黏合在一起 再一層一層地堆積起來(lái) 至少堆4層 使相鄰層上的小球緊密接觸 有哪些堆積方式 注意 堆積方式的周期性 穩(wěn)定性 活動(dòng)探究 三維空間里密置層的金屬原子的堆積方式 1 abab 堆積方式 2 abcabc 堆積方式 六方緊密堆積 鎂型 面心立方緊密堆積 銅型 遷移應(yīng)用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 同層6 上下層各3 1 六方緊密堆積 6 3 每個(gè)晶胞含原子 知識(shí)探究 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 同層6 上下層各3 2 面心立方緊密堆積 每個(gè)晶胞含原子 面心立方最密堆積 簡(jiǎn)單立方堆積 體心立方密堆積 六方最密堆積 面心立方 六方 體心立方 簡(jiǎn)單立方 74 74 68 52 12 12 8 6 cu ag au mg zn ti na k fe po 金屬晶體的四中堆積模型對(duì)比 資料卡片 課時(shí)小結(jié) 金屬的物理性質(zhì) 金屬晶體 金屬的結(jié)構(gòu) 電子氣理論 金屬鍵 金屬晶體 原子堆積模型 二維空間 三維空間 非密置層 非密置層 密置層 密置層 1 按下列四種有關(guān)性質(zhì)的敘述 可能屬于金屬晶體的是 a 由分子間作用力結(jié)合而成 熔點(diǎn)低b 固體或熔融后易導(dǎo)電 熔點(diǎn)在1000 左右c 由共價(jià)鍵結(jié)合成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 熔點(diǎn)高d 固體和熔融狀態(tài)不導(dǎo)電 但溶于水后可能導(dǎo)電 分子晶體 不是很高 金屬晶體 原子晶體 分子晶體 b 當(dāng)堂鞏固 2 下列有關(guān)金屬鍵的敘述錯(cuò)誤的是 a 金屬鍵沒(méi)有飽和性和方向性b 金屬鍵是金屬陽(yáng)離子和