人教版選修3第三章第三節(jié)金屬晶體第1課時（共27張）ppt課件

1、1 選修三第三章第三節(jié)金屬晶體選修三第三章第三節(jié)金屬晶體第三節(jié)第三節(jié) 金屬晶體金屬晶體第第1 1課時課時2 前面我們學習了分子晶體與原子晶體，知道分前面我們學習了分子晶體與原子晶體，知道分子晶體熔點低、硬度小主要是由于分子晶體中分子晶體熔點低、硬度小主要是由于分子晶體中分子間作用力小所致，而原子晶體熔點高、硬度大子間作用力小所致，而原子晶體熔點高、硬度大主要由于原子間經過共價鍵銜接所致?？梢娢镔|主要由于原子間經過共價鍵銜接所致?？梢娢镔|的構造對其表現出來的起著決議性作用。今天我的構造對其表現出來的起著決議性作用。今天我們來學習金屬晶體，對于金屬，同窗們應該很熟們來學習金屬晶體，對于金屬，同窗們

2、應該很熟習，從初三化學到高中我們的必修習，從初三化學到高中我們的必修1、必修、必修2我們我們都有學過金屬的有關知識。都有學過金屬的有關知識。 請同窗們回想我們所學的知識，思索：請同窗們回想我們所學的知識，思索：1金屬可分為哪幾類？金屬可分為哪幾類？2金屬有哪些通性，他能舉例闡明嗎？金屬有哪些通性，他能舉例闡明嗎？3一、金屬概論一、金屬概論 1、金屬分類、金屬分類 AuAgZnCu)cm(g5 . 4AlMgNaCaK)cm(g5 . 433、，如：重金屬：、，如：輕金屬：按密度分外的其它金屬、有色金屬：除及其合金、黑色金屬：按冶金分MnCrFeMnCrFeHfZrMgNaFeAl、稀有金屬：、

3、常見金屬：按含量分貴金屬、貴金屬、 稀土金屬稀土金屬42、金屬物理通性、金屬物理通性1大多數金屬呈雪白色，有金屬光澤；大多數金屬呈雪白色，有金屬光澤； 金金屬中除汞常溫為液態(tài)外，其他均為固態(tài)；屬中除汞常溫為液態(tài)外，其他均為固態(tài)；2密度、硬度、熔點差別大；密度、硬度、熔點差別大；3良好的導電性、導熱性；良好的導電性、導熱性；4有延展性。有延展性。 思索：為什么金屬具有這些通性呢？在金屬思索：為什么金屬具有這些通性呢？在金屬內部微粒之間存在何種作用力呢？內部微粒之間存在何種作用力呢？5學習目的：學習目的：1.1.初步了解金屬鍵的含義，能用初步了解金屬鍵的含義，能用“電子氣電子氣實際解釋金屬的一些物

4、理性質。實際解釋金屬的一些物理性質。2.2.初步了解金屬晶體的初步了解金屬晶體的4 4種根本堆積模型。種根本堆積模型。 學習重點與難點：學習重點與難點： 金屬鍵和電子氣實際；金屬晶體內原子金屬鍵和電子氣實際；金屬晶體內原子的空間陳列方式。的空間陳列方式。6 自學內容：自學內容：P73頁一、金屬鍵內容頁一、金屬鍵內容 自學方法：自學方法： 閱讀自學內容，了解金屬鍵及閱讀自學內容，了解金屬鍵及“電子氣實際。電子氣實際。思索：思索：1構成金屬晶體的微粒及微粒間作用力是什么？構成金屬晶體的微粒及微粒間作用力是什么？他如何了解的？他如何了解的？2嘗試用金屬鍵及嘗試用金屬鍵及“電子氣實際解釋金屬的電子氣實

5、際解釋金屬的通性。通性。3金屬鍵有飽和性和方向性嗎？他如何了解金屬鍵有飽和性和方向性嗎？他如何了解? 和小組同窗交流他的想法，達成共識。和小組同窗交流他的想法，達成共識。7二、金屬鍵與金屬晶體二、金屬鍵與金屬晶體 1 1、金屬鍵、金屬鍵1 1定義：金屬離子與自在電子之間劇烈的相互定義：金屬離子與自在電子之間劇烈的相互作用。作用。2 2成鍵微粒：金屬離子、自在電子成鍵微粒：金屬離子、自在電子3 3特征：無方向性和飽和性特征：無方向性和飽和性4 4成鍵條件：金屬單質或合金成鍵條件：金屬單質或合金5 5成鍵本質成鍵本質-“電子氣實際電子氣實際8“電子氣實際電子氣實際 由于金屬原子的最外層電子數較由于

6、金屬原子的最外層電子數較少少, ,容易失去電子成為金屬離子容易失去電子成為金屬離子, ,金屬金屬原子釋放出的價電子不專門屬于某個原子釋放出的價電子不專門屬于某個特定的金屬離子特定的金屬離子, ,而為許多金屬離子所而為許多金屬離子所共有共有, ,并在整個金屬中自在運動并在整個金屬中自在運動, ,這些這些電子又稱為自在電子。電子又稱為自在電子。 金屬零落下來的價電子幾乎均金屬零落下來的價電子幾乎均勻分布在整個晶體中，像遍及整塊金勻分布在整個晶體中，像遍及整塊金屬的屬的“電子氣，從而把一切金屬原電子氣，從而把一切金屬原子維系在一同。子維系在一同。96 6金屬鍵強弱比較金屬鍵強弱比較 金屬陽離子半徑越

7、小，價電子數越多，所帶電荷數越金屬陽離子半徑越小，價電子數越多，所帶電荷數越多，金屬鍵越強。多，金屬鍵越強。7 7金屬鍵對物質性質的影響：金屬鍵對物質性質的影響： 金屬鍵越強，金屬晶體熔沸點越高，硬度越大。金屬鍵越強，金屬晶體熔沸點越高，硬度越大。 2 2、金屬晶體、金屬晶體 1 1定義：金屬離子與自在電子經過金屬鍵結定義：金屬離子與自在電子經過金屬鍵結合而成的晶體。合而成的晶體。 2 2構成微粒：構成微粒： 3 3微粒之間的作用：微粒之間的作用： 4 4熔化時破壞的作用力：熔化時破壞的作用力：金屬離子與自在電子金屬離子與自在電子金屬鍵金屬鍵金屬鍵金屬鍵10 3 3、金屬性質與、金屬性質與“電

8、子氣實際電子氣實際 1 1金屬為什么易導電？金屬為什么易導電？ 在金屬晶體中，充溢著帶負電的在金屬晶體中，充溢著帶負電的“電子氣自在電子，這些電子氣電子氣自在電子，這些電子氣的運動是沒有一定方向的，但在外加電場的條件下，自在電子就會發(fā)生定向的運動是沒有一定方向的，但在外加電場的條件下，自在電子就會發(fā)生定向運動，因此構成電流，所以金屬容易導電。運動，因此構成電流，所以金屬容易導電。 導電性隨溫度升高而降低。導電性隨溫度升高而降低。 不同的金屬導電才干不同，導電性最強的三種金屬是：不同的金屬導電才干不同，導電性最強的三種金屬是：Ag、Cu、Al 11水溶液或水溶液或熔融形狀下熔融形狀下晶體形狀晶體

9、形狀自在挪動的離子自在挪動的離子自在電子自在電子思索：金屬導電與電解質在熔融形狀下導電、電解質溶液導電區(qū)別？化學變化化學變化物理變化物理變化加強加強減弱減弱12 2 2金屬為什么易導熱？金屬為什么易導熱？ “電子氣自在電子在運動時經常與金屬離子碰撞，引起兩者能量的電子氣自在電子在運動時經常與金屬離子碰撞，引起兩者能量的交換。當金屬某部分受熱時，那個區(qū)域里的交換。當金屬某部分受熱時，那個區(qū)域里的“電子氣自在電子能量添加，電子氣自在電子能量添加，運動速度加快，經過碰撞，把能量傳給金屬離子。運動速度加快，經過碰撞，把能量傳給金屬離子。“電子氣自在電子在電子氣自在電子在熱的作用下與金屬原子頻繁碰撞從而

10、把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部熱的作用下與金屬原子頻繁碰撞從而把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分，從而使整塊金屬到達一樣的溫度。分，從而使整塊金屬到達一樣的溫度。13 3 3金屬為什么具有延展性？金屬為什么具有延展性？ 當金屬遭到外力作用時，晶體中的各原子層就會發(fā)生相對滑動，但不會改當金屬遭到外力作用時，晶體中的各原子層就會發(fā)生相對滑動，但不會改動原來的陳列方式，彌漫在金屬原子間的電子氣可以起到類似軸承中滾珠之動原來的陳列方式，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光滑劑的作用，所以在各原子層之間發(fā)生相對滑動以后，仍可堅持這種相間光滑劑的作用，所以在各原子層之間發(fā)生相對滑動以

11、后，仍可堅持這種相互作用，因此即使在外力作用下，發(fā)生形變金屬鍵不易斷裂。因此，金屬都互作用，因此即使在外力作用下，發(fā)生形變金屬鍵不易斷裂。因此，金屬都有良好的延展性。有良好的延展性。自在電子+金屬離子錯位+ + + + + + +14小結： 金屬晶體的構造與性質的關系自在電子在外自在電子在外加電場的作用加電場的作用下發(fā)生定向挪下發(fā)生定向挪動動自在電子與自在電子與金屬離子碰金屬離子碰撞傳送熱量撞傳送熱量晶體中各原晶體中各原子層相對滑子層相對滑動仍堅持相動仍堅持相互作用互作用15 4 金屬晶體構造具有金屬光澤和顏色？金屬晶體構造具有金屬光澤和顏色？ 由于自在電子可吸收一切頻率的光，然后很快釋放出各

12、種頻率的光，因由于自在電子可吸收一切頻率的光，然后很快釋放出各種頻率的光，因此絕大多數金屬具有雪白色或鋼灰色光澤。而某些金屬如銅、金、銫、鉛此絕大多數金屬具有雪白色或鋼灰色光澤。而某些金屬如銅、金、銫、鉛等由于較易吸收某些頻率的光而呈現較為特殊的顏色。等由于較易吸收某些頻率的光而呈現較為特殊的顏色。 當金屬成粉末狀時，金屬晶體的晶面取向雜亂、晶格陳列不規(guī)那么，吸當金屬成粉末狀時，金屬晶體的晶面取向雜亂、晶格陳列不規(guī)那么，吸收可見光后輻射不出去，所以成黑色。收可見光后輻射不出去，所以成黑色。16【思索1】知堿金屬元素的熔沸點隨原子序數的增大而遞減，試用金屬鍵實際加以解釋。 【思索2】試判別鈉、鎂

13、、鋁三種金屬熔沸點和硬度的大小。 同周期元素，從左到右，價電子數依次增大，原子離子半徑依同周期元素，從左到右，價電子數依次增大，原子離子半徑依次減弱，那么單質中所構成金屬鍵依次加強，故鈉、鎂、鋁三種金屬熔次減弱，那么單質中所構成金屬鍵依次加強，故鈉、鎂、鋁三種金屬熔沸點和硬度的大小順序是：鈉鎂鋁。沸點和硬度的大小順序是：鈉鎂鋁。 同主族元素價電子數一樣陽離子所帶電荷數一樣，從上到下，同主族元素價電子數一樣陽離子所帶電荷數一樣，從上到下，原子離子半徑依次增大，那么單質中所構成金屬鍵依次減弱，故原子離子半徑依次增大，那么單質中所構成金屬鍵依次減弱，故堿金屬元素的熔沸點隨原子序數的增大而遞減。堿金屬

14、元素的熔沸點隨原子序數的增大而遞減。1617 三種晶體類型與性質的比較相鄰原子之間以共價相鄰原子之間以共價鍵相結合而成具有空鍵相結合而成具有空間網狀構造的晶體間網狀構造的晶體共價鍵共價鍵原子原子很大很大很高很高無硅為半導體無硅為半導體分子分子分子間以分子分子間以分子間作用力相結間作用力相結合而成的晶體合而成的晶體分子間作用力分子間作用力很低很低很小很小無無經過金屬鍵經過金屬鍵構成的晶體構成的晶體金屬鍵金屬鍵金屬陽離子金屬陽離子和自在電子和自在電子差別較大差別較大差別較大差別較大導體導體18金屬之最金屬之最熔點最低的金屬是熔點最低的金屬是- 汞汞 -38.87 -38.87熔點最高的金屬是熔點最

15、高的金屬是- 鎢鎢 3410 3410密度最小的金屬是密度最小的金屬是- 鋰鋰 0.53g/cm3 0.53g/cm3密度最大的金屬是密度最大的金屬是- 鋨鋨 22.57g/cm3 22.57g/cm3硬度最小的金屬是硬度最小的金屬是- 銫銫 0.2 0.2硬度最大的金屬是硬度最大的金屬是- 鉻鉻 9.0 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： mmmm展性最好的金屬是展性最好的金屬是- 金金 金箔厚：金箔厚： mm mm5000110000119B1、以下關于金屬鍵的表達中，不正確的選項是、以下關

16、于金屬鍵的表達中，不正確的選項是()A.金屬鍵是金屬陽離子和自在電子這兩種帶異性電荷的微粒金屬鍵是金屬陽離子和自在電子這兩種帶異性電荷的微粒間的劇烈相互作用，其本質與離子鍵類似，也是一種電性作間的劇烈相互作用，其本質與離子鍵類似，也是一種電性作用用B.金屬鍵可以看作是許多原子共用許多電子所構成的劇烈的金屬鍵可以看作是許多原子共用許多電子所構成的劇烈的相互作用，所以與共價鍵類似，也有方向性和飽和性相互作用，所以與共價鍵類似，也有方向性和飽和性C.金屬鍵是帶異性電荷的金屬陽離子和自在電子間的相互作金屬鍵是帶異性電荷的金屬陽離子和自在電子間的相互作用，故金屬鍵無飽和性和方向性用，故金屬鍵無飽和性和方

17、向性D.構成金屬鍵的自在電子在整個金屬內部的三維空間中做自構成金屬鍵的自在電子在整個金屬內部的三維空間中做自在運動在運動 20A2.物質構造實際推出：金屬鍵越強，其金屬的硬度物質構造實際推出：金屬鍵越強，其金屬的硬度越大，熔、沸點越高。且研討闡明，普通來說，金越大，熔、沸點越高。且研討闡明，普通來說，金屬陽離子半徑越小，所帶電荷越多，那么金屬鍵越屬陽離子半徑越小，所帶電荷越多，那么金屬鍵越強，由此判別以下說法錯誤的選項是強，由此判別以下說法錯誤的選項是()A.硬度：硬度：MgAl B.熔點：熔點：MgCaC.硬度：硬度：MgK D.熔點：熔點：CaK21B3.金屬能導電的緣由是金屬能導電的緣由是()A.金屬晶體中的金屬陽離子與自在電子間的作用較弱金屬晶體中的金屬陽離子與自在電子間的作用較弱B.金屬晶體中的自