化學(xué)課件-金屬的物理性質(zhì)

1、學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)要求 了解金屬的物理性質(zhì)及其與金屬晶體結(jié)構(gòu)了解金屬的物理性質(zhì)及其與金屬晶體結(jié)構(gòu)的關(guān)系的關(guān)系掌握金屬元素在周期表中的位置及金屬掌握金屬元素在周期表中的位置及金屬元素的原子結(jié)構(gòu)特征元素的原子結(jié)構(gòu)特征了解金屬的冶煉原理及合金的性質(zhì)了解金屬的冶煉原理及合金的性質(zhì) 金金 屬屬 簡(jiǎn)簡(jiǎn) 介介1。金屬元素在周期表中的位置。金屬元素在周期表中的位置金屬元素集中在元素周期表左下方，共有金屬元素集中在元素周期表左下方，共有85種種金屬包括部分主族元素、所有副族和金屬包括部分主族元素、所有副族和族元素族元素2。金屬元素的原子結(jié)構(gòu)特征。金屬元素的原子結(jié)構(gòu)特征金屬原子的最外層電子數(shù)一般少于金屬原子的最外層電子

2、數(shù)一般少于4；金屬元素的；金屬元素的原子半徑比同周期的非金屬原子半徑大（稀有氣原子半徑比同周期的非金屬原子半徑大（稀有氣體除外），所以金屬原子易失電子形成金屬陽(yáng)離子。體除外），所以金屬原子易失電子形成金屬陽(yáng)離子。3金屬的分類(lèi)金屬的分類(lèi) 冶金工業(yè)分冶金工業(yè)分 黑色金屬：鐵、鉻、錳黑色金屬：鐵、鉻、錳 有色金屬：除鐵、鉻、錳有色金屬：除鐵、鉻、錳以外的金屬以外的金屬 按密度分按密度分 重金屬重金屬 ：密度：密度4.5g/cm3以上以上 輕金屬輕金屬 ：密度：密度4.5g/cm3以下以下 按接觸概率分按接觸概率分 常見(jiàn)金屬：如鐵、鋁常見(jiàn)金屬：如鐵、鋁 稀有金屬：如鋯、鈮、銅等稀有金屬：如鋯、鈮、銅等

3、 注意：注意： 黑色金屬黑色金屬和和有色金屬有色金屬并非指這些金屬的并非指這些金屬的真正顏色。鐵、鉻、錳并非黑色。鐵是真正顏色。鐵、鉻、錳并非黑色。鐵是銀白色金屬其余大多數(shù)金屬的顏色都是銀白色金屬其余大多數(shù)金屬的顏色都是銀白色，有色金屬也并非都有特殊的顏銀白色，有色金屬也并非都有特殊的顏色色, 金銅為深黃色，其余金屬一般為銀金銅為深黃色，其余金屬一般為銀白色，而金屬的粉末則一般為黑色。白色，而金屬的粉末則一般為黑色。 4金屬的晶體結(jié)構(gòu) 金屬晶體是由金屬離子和自由電子構(gòu)成。金屬晶體是由金屬離子和自由電子構(gòu)成。金屬原子的價(jià)電子少、容易離開(kāi)金屬原子金屬原子的價(jià)電子少、容易離開(kāi)金屬原子的電子層，使金屬

4、形成的電子層，使金屬形成陽(yáng)離子陽(yáng)離子。 這些離這些離開(kāi)電子層的電子，在金屬晶體中作不規(guī)則開(kāi)電子層的電子，在金屬晶體中作不規(guī)則的自由運(yùn)動(dòng)，所以把這些電子又叫的自由運(yùn)動(dòng)，所以把這些電子又叫自由電自由電子子。由于電子帶負(fù)電、金屬陽(yáng)離子帶正電，。由于電子帶負(fù)電、金屬陽(yáng)離子帶正電，使自由電子與金屬離子間產(chǎn)生一種強(qiáng)大的使自由電子與金屬離子間產(chǎn)生一種強(qiáng)大的作用力，這種作用力叫作用力，這種作用力叫金屬鍵金屬鍵，由于金屬，由于金屬鍵的作用，使金屬離子堆積成晶體，這種鍵的作用，使金屬離子堆積成晶體，這種晶體叫金屬晶體。晶體叫金屬晶體。 金屬常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)金屬常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)（1）配位數(shù)為）配位數(shù)為8的體心立方晶格；的體心立

5、方晶格；（2）配位數(shù)為）配位數(shù)為12的面心立方緊密堆積晶格；的面心立方緊密堆積晶格；（3）配位數(shù)為配位數(shù)為12的六方緊密堆積晶格。的六方緊密堆積晶格。緊密堆積緊密堆積是指金屬晶體以圓球狀的金屬原子是指金屬晶體以圓球狀的金屬原子 一個(gè)挨著一個(gè)地堆積在一起，這些圓球狀原子在一個(gè)挨著一個(gè)地堆積在一起，這些圓球狀原子在空間的排列形式是使一定體積的晶體內(nèi)含有最多空間的排列形式是使一定體積的晶體內(nèi)含有最多數(shù)目的原子。數(shù)目的原子。問(wèn)題：?jiǎn)栴}： 物質(zhì)晶體分哪幾種類(lèi)？各由什么微粒構(gòu)物質(zhì)晶體分哪幾種類(lèi)？各由什么微粒構(gòu)成？通過(guò)什么作用力而構(gòu)成？成？通過(guò)什么作用力而構(gòu)成？5金屬的物理性質(zhì)金屬的物理性質(zhì) 金屬晶體與其他

6、晶體相比較，有如下幾金屬晶體與其他晶體相比較，有如下幾點(diǎn)特性：點(diǎn)特性：(1)導(dǎo)電性；導(dǎo)電性；(2)傳熱性；傳熱性；(3)延延展性；展性；(4)熔點(diǎn)一般較高。熔點(diǎn)一般較高。 產(chǎn)生這些特性的根本原因是金屬晶體中產(chǎn)生這些特性的根本原因是金屬晶體中有自由電子有自由電子(1)導(dǎo)電性： 思考：怎樣解釋金屬的導(dǎo)電性？思考：怎樣解釋金屬的導(dǎo)電性？ 自由電子在金屬晶體中作不規(guī)則不定向自由電子在金屬晶體中作不規(guī)則不定向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬接觸外電源時(shí)，電源的電運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬接觸外電源時(shí)，電源的電子產(chǎn)生一種推力子產(chǎn)生一種推力(電壓電壓)把不定向運(yùn)動(dòng)的電把不定向運(yùn)動(dòng)的電子沿著一個(gè)方向移動(dòng)，大量電子作定向子沿著一個(gè)方向移動(dòng)，大量

7、電子作定向運(yùn)動(dòng)就產(chǎn)生了電流。凡是能導(dǎo)電的晶體，運(yùn)動(dòng)就產(chǎn)生了電流。凡是能導(dǎo)電的晶體，其中必有自由電子，自由電子越多、越其中必有自由電子，自由電子越多、越容易移動(dòng)，導(dǎo)電性越強(qiáng)。容易移動(dòng)，導(dǎo)電性越強(qiáng)。 (2)傳熱性： 思考：怎樣解釋金屬的傳熱性？思考：怎樣解釋金屬的傳熱性？ 金屬晶體中的自由電子在晶體中作不規(guī)則的運(yùn)金屬晶體中的自由電子在晶體中作不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，不停地碰撞金屬離子如果晶體的某一端受動(dòng)，不停地碰撞金屬離子如果晶體的某一端受熱，則自由電子碰撞時(shí)就把能量傳給了自由電熱，則自由電子碰撞時(shí)就把能量傳給了自由電子，獲得能量的電子在碰撞其他金屬離子時(shí)又子，獲得能量的電子在碰撞其他金屬離子時(shí)又把能量傳給

8、了其他金屬離子，如此下去，自由把能量傳給了其他金屬離子，如此下去，自由電子就把熱能從金屬的一端傳到了另一端。電子就把熱能從金屬的一端傳到了另一端。 (3)延展性： 思考：怎樣解釋金屬的延展性？思考：怎樣解釋金屬的延展性？ 金屬的延展性與金屬的傳熱性、導(dǎo)電性是一致金屬的延展性與金屬的傳熱性、導(dǎo)電性是一致的，傳熱導(dǎo)電性愈強(qiáng)則延展性愈強(qiáng)，金屬的延的，傳熱導(dǎo)電性愈強(qiáng)則延展性愈強(qiáng)，金屬的延展性也是由金屬晶體中的自由電子造成，大量展性也是由金屬晶體中的自由電子造成，大量的電子在金屬晶體中離子之間運(yùn)動(dòng)，使金屬離的電子在金屬晶體中離子之間運(yùn)動(dòng)，使金屬離子分成層面，自由電子好象滑輪一樣。使金屬子分成層面，自由電

9、子好象滑輪一樣。使金屬晶體在外力作用下層層滑動(dòng)，但又未破壞金屬晶體在外力作用下層層滑動(dòng)，但又未破壞金屬鍵的作用，使晶體只是變形但不斷裂。鍵的作用，使晶體只是變形但不斷裂。(4)(4)熔點(diǎn)一般較高熔點(diǎn)一般較高補(bǔ)充：金屬的熔沸點(diǎn)、硬度比較補(bǔ)充：金屬的熔沸點(diǎn)、硬度比較 金屬晶體中微粒間的作用決定于金屬的金屬晶體中微粒間的作用決定于金屬的離子半徑和離子所帶的電荷離子半徑和離子所帶的電荷 離子半徑越小，金屬間作用力越強(qiáng)，熔離子半徑越小，金屬間作用力越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)越高沸點(diǎn)越高 離子電荷越高，金屬間作用力越強(qiáng)，熔離子電荷越高，金屬間作用力越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)越高沸點(diǎn)越高通過(guò)以上方法比較鎂和鋁的熔沸點(diǎn)高低通過(guò)以上方法比

10、較鎂和鋁的熔沸點(diǎn)高低和硬度大小和硬度大小 金金 屬屬 的的 冶冶 煉煉多數(shù)金屬礦石含有雜質(zhì)必須提煉，提煉多數(shù)金屬礦石含有雜質(zhì)必須提煉，提煉金屬的步驟如下：金屬的步驟如下：第一步：礦石的富集（除雜、提高礦石的有用成分）第一步：礦石的富集（除雜、提高礦石的有用成分）第二步：冶煉（在一定條件下用還原劑把礦石中的第二步：冶煉（在一定條件下用還原劑把礦石中的 金屬陽(yáng)離子還原成金屬單質(zhì)）金屬陽(yáng)離子還原成金屬單質(zhì)）第三步：精煉（采用一定的方法，提煉純金屬）第三步：精煉（采用一定的方法，提煉純金屬） 金金 屬屬 冶冶 煉煉 的的 方方 法法1。熱分解法（。熱分解法（H后不活潑的金屬氧化物）后不活潑的金屬氧化物

11、）2HgO2HgO22。熱還原法（較活潑金屬的冶煉）熱還原法（較活潑金屬的冶煉）MgOC MgCO 高溫高溫3。電解法（活潑的金屬的冶煉。電解法（活潑的金屬的冶煉K、Na、Ca、Al）2Al2O3 2Al3O2 電解電解 合合 金金定義：兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）定義：兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)性質(zhì)：不是組成合金各金具有屬性質(zhì)的總和，而性質(zhì)：不是組成合金各金具有屬性質(zhì)的總和，而是具有比各金屬的成分更優(yōu)良的性質(zhì)。是具有比各金屬的成分更優(yōu)良的性質(zhì)。（1）合金的熔點(diǎn)一般比它的各成分金屬的低；）合金的熔點(diǎn)一般比它的各成分金

12、屬的低；（2）合金的硬度一般比它的各成分金屬的大；）合金的硬度一般比它的各成分金屬的大；（3）合金的化學(xué)性質(zhì)也與各成分的金屬不同。）合金的化學(xué)性質(zhì)也與各成分的金屬不同。常見(jiàn)合金：常見(jiàn)合金： 鎂鋁合金；硬鋁；鈦鋁合金；合金鋼；鎂鋁合金；硬鋁；鈦鋁合金；合金鋼； 錳鋼；黃銅；青銅；鈦合金；金合金等錳鋼；黃銅；青銅；鈦合金；金合金等練習(xí)：練習(xí)：1. 正確描述金屬通性的是（）正確描述金屬通性的是（）A.具有金屬光澤B.易導(dǎo)電、導(dǎo)熱C.具有高的熔點(diǎn)D.具有強(qiáng)的還原性2、含有離子的晶體有（）、含有離子的晶體有（）A.離子晶體B.分子晶體C.原子晶體D.金屬晶體3、下列金屬晶體中自由電子與金屬離子、下列金屬

13、晶體中自由電子與金屬離子間作用最弱的是（）間作用最弱的是（）A. NaB. KC. MgD. Al4、下列有關(guān)金屬元素特征的敘述正確的、下列有關(guān)金屬元素特征的敘述正確的是（）是（）A.金屬元素的原子只有還原性，離子只的氧化性B.金屬元素在化合物中一定顯正價(jià)C.金屬元素在不同化合物中的化合價(jià)均不同D.金屬元素的單質(zhì)在常溫下均為金屬晶體國(guó)際期貨國(guó)際期貨 國(guó)際期貨開(kāi)戶國(guó)際期貨開(kāi)戶 外盤(pán)期貨外盤(pán)期貨 http:/ http:/ 外盤(pán)期貨外盤(pán)期貨 國(guó)際期貨國(guó)際期貨 國(guó)際期貨開(kāi)戶國(guó)際期貨開(kāi)戶 落落再次好奇的笑問(wèn)落落再次好奇的笑問(wèn)“那你回信了沒(méi)有？那你回信了沒(méi)有？”，哈哈，總算有了些跌宕起伏的劇情轉(zhuǎn)折了，落

14、落不免在內(nèi)心笑得愜意！，哈哈，總算有了些跌宕起伏的劇情轉(zhuǎn)折了，落落不免在內(nèi)心笑得愜意！黃老太太說(shuō)黃老太太說(shuō)“我沒(méi)有給他回所有的信，只是好奇他怎么會(huì)知道我的住址，因?yàn)檫@件事詢問(wèn)過(guò)他，他說(shuō)我沒(méi)有給他回所有的信，只是好奇他怎么會(huì)知道我的住址，因?yàn)檫@件事詢問(wèn)過(guò)他，他說(shuō)去哪個(gè)地方的又不是去哪個(gè)地方的又不是你一個(gè)人你一個(gè)人他還是問(wèn)了別人我的住處。他還是問(wèn)了別人我的住處?！苯K歸是因?yàn)榉挪幌拢?，才?huì)有所牽掛么！終歸是因?yàn)榉挪幌?，所以，才?huì)有所牽掛么！落落問(wèn)落落問(wèn)“那后來(lái)你們?cè)僖矝](méi)有聯(lián)系過(guò)嗎？那后來(lái)你們?cè)僖矝](méi)有聯(lián)系過(guò)嗎？”落落想、這是唱的郎有情而妾無(wú)意這一出么！落落想、這是唱的郎有情而妾無(wú)意這一出么！黃老太

15、太仍是沒(méi)有太多情緒的開(kāi)口黃老太太仍是沒(méi)有太多情緒的開(kāi)口“有，去年的時(shí)候我給他打過(guò)一次電話，從二十歲到七十歲我們整整有五十五年的時(shí)間沒(méi)有，去年的時(shí)候我給他打過(guò)一次電話，從二十歲到七十歲我們整整有五十五年的時(shí)間沒(méi)有聯(lián)系過(guò)了有聯(lián)系過(guò)了”黃老太太一邊說(shuō)這話的時(shí)候一邊比劃著那些經(jīng)過(guò)的年輪，思索著，才緩緩道出那些不曾聯(lián)系彼此的歲月。黃老太太一邊說(shuō)這話的時(shí)候一邊比劃著那些經(jīng)過(guò)的年輪，思索著，才緩緩道出那些不曾聯(lián)系彼此的歲月。其實(shí)，那些不再有聯(lián)絡(luò)的時(shí)光、總是難免讓人更加銘記在心！其實(shí)，那些不再有聯(lián)絡(luò)的時(shí)光、總是難免讓人更加銘記在心！落落笑著問(wèn)落落笑著問(wèn)“哦，你居然還給他主動(dòng)打電話了？哦，你居然還給他主動(dòng)打電話了？”落落想，這一回、算得上訴衷情么，不管怎樣、友情也是一種情，誰(shuí)說(shuō)不落落想，這一回、算得上訴衷情么，不管怎樣、友情也是一種情，誰(shuí)說(shuō)不是呢，怎么說(shuō)都認(rèn)識(shí)了大半個(gè)世紀(jì)呢！是呢，怎么說(shuō)都認(rèn)識(shí)了大半個(gè)世紀(jì)呢！黃老太太似解釋般的說(shuō)黃老太太似解釋般的說(shuō)“還不是我的那些朋友，她們拿了他的電話非要讓我給打一個(gè)過(guò)去試試，我被她們催的沒(méi)辦法就打了還不是我的那些朋友，她們拿了他的電話非要讓我給打一個(gè)過(guò)去試