金屬晶體第一課時(shí)ppt

1、 金金 屬屬 晶晶 體體（第一課時(shí)）金屬樣品金屬樣品一、金屬晶體1、定義：2、最小微粒：3、微粒間的作用關(guān)系: 金屬鍵4、熔化和沸騰時(shí)破壞的作用關(guān)系 金屬鍵通過金屬陽離子與自由電子之間的較強(qiáng)作用形成的單質(zhì)晶體。金屬陽離子與自由電子1、金屬鍵的成鍵微粒：、金屬鍵的成鍵微粒： 金屬陽離子和自由電子。金屬陽離子和自由電子。存在于金屬存在于金屬單質(zhì)和合金中。單質(zhì)和合金中。 2、金屬鍵的特征：、金屬鍵的特征： 自由電子可以在整塊金屬中自由自由電子可以在整塊金屬中自由移動(dòng)，移動(dòng)， 因此因此金屬鍵沒有方向性和飽和性。金屬鍵沒有方向性和飽和性。金屬鍵金屬鍵3、金屬鍵的本質(zhì)：、金屬鍵的本質(zhì)： “電子氣理論電子氣

2、理論”(自由電子理論自由電子理論)金屬原子脫落來的價(jià)電子形成遍布整個(gè)晶體的金屬原子脫落來的價(jià)電子形成遍布整個(gè)晶體的“電電子氣子氣”,被所有原子所共用，從而把所有的原子維系在被所有原子所共用，從而把所有的原子維系在一起。一起。二、金屬晶體的共性二、金屬晶體的共性容易導(dǎo)電、導(dǎo)熱、有延展性、有金屬光澤等。容易導(dǎo)電、導(dǎo)熱、有延展性、有金屬光澤等。 金屬金屬為什么為什么具有這些共同性質(zhì)呢具有這些共同性質(zhì)呢?【討論【討論1 1】 金屬為什么易導(dǎo)電？金屬為什么易導(dǎo)電？ 在金屬晶體中，存在著許多自由電子，這些自由在金屬晶體中，存在著許多自由電子，這些自由電子的運(yùn)動(dòng)是沒有一定方向的，但電子的運(yùn)動(dòng)是沒有一定方向的

3、，但在外加電場的條件在外加電場的條件下下自由電子自由電子就會(huì)就會(huì)發(fā)生定向運(yùn)動(dòng)發(fā)生定向運(yùn)動(dòng)，因而形成電流，所以，因而形成電流，所以金屬容易導(dǎo)電。導(dǎo)電性隨溫度升高而降低。金屬容易導(dǎo)電。導(dǎo)電性隨溫度升高而降低。晶體類型晶體類型離子晶體離子晶體金屬晶體金屬晶體 導(dǎo)電時(shí)的狀態(tài)導(dǎo)電時(shí)的狀態(tài)導(dǎo)電粒子導(dǎo)電粒子水溶液或水溶液或熔融狀態(tài)下熔融狀態(tài)下晶體狀態(tài)晶體狀態(tài)自由移動(dòng)的離子自由移動(dòng)的離子 自由電子自由電子比較離子晶體、金屬晶體導(dǎo)電的區(qū)別：比較離子晶體、金屬晶體導(dǎo)電的區(qū)別：三、三、電子氣理論對金屬的物理性質(zhì)的解釋電子氣理論對金屬的物理性質(zhì)的解釋1. 1. 對金屬導(dǎo)電性的解釋對金屬導(dǎo)電性的解釋【討論【討論2 2】

4、金屬為什么易導(dǎo)熱？金屬為什么易導(dǎo)熱？ 自由電子在運(yùn)動(dòng)時(shí)經(jīng)常與金屬離子碰撞，自由電子在運(yùn)動(dòng)時(shí)經(jīng)常與金屬離子碰撞，引起兩者能量的交換。當(dāng)金屬某部分受熱時(shí)，引起兩者能量的交換。當(dāng)金屬某部分受熱時(shí)，那個(gè)區(qū)域里的自由電子能量增加，運(yùn)動(dòng)速度加那個(gè)區(qū)域里的自由電子能量增加，運(yùn)動(dòng)速度加快，通過碰撞，把能量傳給金屬離子。快，通過碰撞，把能量傳給金屬離子。 金屬容易導(dǎo)熱，是由于金屬容易導(dǎo)熱，是由于自由電子運(yùn)動(dòng)時(shí)與自由電子運(yùn)動(dòng)時(shí)與金屬離子碰撞把能量從溫度高的部分傳到溫度金屬離子碰撞把能量從溫度高的部分傳到溫度低低的部分，從而使整塊金屬達(dá)到相同的溫度。的部分，從而使整塊金屬達(dá)到相同的溫度。2.2.對金屬導(dǎo)熱性的解釋對

5、金屬導(dǎo)熱性的解釋【討論【討論3 3】金屬為什么具有較好的延展性金屬為什么具有較好的延展性？ 金屬晶體受外力作用時(shí)，晶體中的各原金屬晶體受外力作用時(shí)，晶體中的各原子層就會(huì)發(fā)生相對滑動(dòng)，但不會(huì)改變原來的子層就會(huì)發(fā)生相對滑動(dòng)，但不會(huì)改變原來的排列方式，彌漫在金屬原子間的電子氣可以排列方式，彌漫在金屬原子間的電子氣可以起到類似軸承中滾珠之間潤滑劑的作用，所起到類似軸承中滾珠之間潤滑劑的作用，所以在各原子層之間發(fā)生相對滑動(dòng)之后，仍可以在各原子層之間發(fā)生相對滑動(dòng)之后，仍可保持這種相互作用，因而即使在外力作用下，保持這種相互作用，因而即使在外力作用下，發(fā)生形變也不斷裂，因此，金屬有良好的延發(fā)生形變也不斷裂，

6、因此，金屬有良好的延展性。展性。3.3.對金屬延展性的解釋對金屬延展性的解釋4.4.對金屬光澤和顏色的解釋對金屬光澤和顏色的解釋 由于由于自由電子可吸收所有頻率的光，自由電子可吸收所有頻率的光，然后很快釋放出各種頻率的光然后很快釋放出各種頻率的光，因此絕大因此絕大多數(shù)金屬具有銀白色或鋼灰色光澤。而某多數(shù)金屬具有銀白色或鋼灰色光澤。而某些金屬（如銅、金、銫、鉛等）由于較易些金屬（如銅、金、銫、鉛等）由于較易吸收某些頻率的光而呈現(xiàn)較為特殊的顏色。吸收某些頻率的光而呈現(xiàn)較為特殊的顏色。 當(dāng)金屬成粉末狀時(shí)，金屬晶體的當(dāng)金屬成粉末狀時(shí)，金屬晶體的晶面晶面取向雜亂、晶格排列不規(guī)則取向雜亂、晶格排列不規(guī)則，

7、吸收可見光，吸收可見光后輻射不出去，所以一般呈黑灰色。后輻射不出去，所以一般呈黑灰色?！究偨Y(jié)】金屬晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系 導(dǎo)電性導(dǎo)電性導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性延展性延展性金屬離金屬離子和自子和自由電子由電子自由電子在自由電子在外加電場的外加電場的作用下發(fā)生作用下發(fā)生定向移動(dòng)定向移動(dòng)自由電子與自由電子與金屬離子碰金屬離子碰撞傳遞熱量撞傳遞熱量晶體中各原子晶體中各原子層相對滑動(dòng)仍層相對滑動(dòng)仍保持相互作用保持相互作用四、金屬晶體的判定金屬晶體最小微粒最小微粒金屬陽離子和自由電子固態(tài)金屬單質(zhì)及其合金固態(tài)金屬單質(zhì)及其合金物質(zhì)類別物質(zhì)類別金屬晶體的共性金屬晶體的共性五、決定金屬晶體熔沸點(diǎn)高低及硬度大小的因素金屬鍵的強(qiáng)

8、弱 金屬鍵越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)越高，硬度越大。 金屬陽離子半徑越小，所帶電荷越多， 金屬鍵越強(qiáng)。 硬度： Na Mg Al 熔點(diǎn)： Na Mg Al 沸點(diǎn)： Na Mg Al知識(shí)要點(diǎn)小結(jié)一、金屬晶體1、定義：2、最小微粒：3、微粒間的作用關(guān)系:4、熔化和沸騰時(shí)破壞的作用關(guān)系二、金屬晶體的共性二、金屬晶體的共性三、電子氣理論對金屬的物理性質(zhì)的解釋三、電子氣理論對金屬的物理性質(zhì)的解釋四、金屬晶體的判定五、決定金屬晶體熔沸點(diǎn)高低及硬度大小的因素資料資料金屬之最金屬之最熔點(diǎn)最低的金屬是熔點(diǎn)最低的金屬是- 汞汞 -38.87熔點(diǎn)最高的金屬是熔點(diǎn)最高的金屬是- 鎢鎢 3410密度最小的金屬是密度最小的金屬是- 鋰

9、鋰 0.53g/cm3密度最大的金屬是密度最大的金屬是- 鋨鋨 22.57g/cm3硬度最小的金屬是硬度最小的金屬是- 銫銫 0.2硬度最大的金屬是硬度最大的金屬是- 鉻鉻 9.0最活潑的金屬是最活潑的金屬是-銫銫最穩(wěn)定的金屬是最穩(wěn)定的金屬是-金金延性最好的金屬是延性最好的金屬是-鉑鉑 鉑絲直徑：鉑絲直徑： mm展性最好的金屬是展性最好的金屬是- 金金 金箔厚：金箔厚： mm50001100001小結(jié)：三種晶體類型與性質(zhì)的比較小結(jié)：三種晶體類型與性質(zhì)的比較晶體類型晶體類型原子晶體原子晶體分子晶體分子晶體金屬晶體金屬晶體概念概念作用力作用力構(gòu)成微粒構(gòu)成微粒物物理理性性質(zhì)質(zhì)熔沸點(diǎn)熔沸點(diǎn)硬度硬度導(dǎo)電性導(dǎo)電性實(shí)例實(shí)例金剛石、二氧化硅、金剛石、二氧化硅、晶體硅、碳化硅晶體硅、碳化硅 Ar、S等等Au、Fe、Cu、鋼、鋼鐵等鐵等相鄰原子之間以共價(jià)鍵相鄰原子之間以共價(jià)鍵相結(jié)合而成具有空間網(wǎng)相結(jié)合而成具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體狀結(jié)構(gòu)的晶體共價(jià)鍵共價(jià)鍵原子原子很大很大很高很高無（硅為半導(dǎo)體）無（硅為半導(dǎo)體）分子分子分子間以范德分子間以范德華力相結(jié)合而華力相結(jié)合而成的晶體成的晶體范德華力范德華力很低很低很小很小無無通過金屬鍵形成的通過金屬鍵形成的晶體晶體金屬鍵金屬鍵金屬陽離子和自金屬陽離子和自由電子由電子差別較大差別較大差別較大差別較大導(dǎo)體導(dǎo)體練習(xí)下列說