《金屬晶體》定稿完整版課件

金屬晶體一、金屬鍵與金屬晶體1.金屬鍵：金屬陽離子自由電子價電子電子氣2.金屬晶體：(1)概念：原子間以_______結(jié)合形成的晶體。(2)物理性質(zhì)：具有優(yōu)良的導電性、導熱性、延展性。金屬鍵二、金屬晶體的原子堆積模型1.二維空間模型：堆積方式非密置層密置層圖示配位數(shù)____462.三維空間模型：堆積模型典例空間利用率配位數(shù)晶胞簡單立方堆積Po(釙)52%__體心立方堆積Na、K、Fe68%__68堆積模型典例空間利用率配位數(shù)晶胞六方最密堆積Mg、Zn、Ti______面心立方最密堆積Cu、Ag、Au______74%1274%12三、混合晶體—石墨晶體晶體模型碳原子雜化類型作用力物理性質(zhì)層內(nèi)層間sp2共價鍵范德華力質(zhì)軟，能導電，熔、沸點高1.辨析下列說法的正誤：(1)晶體中有陽離子一定有陰離子。()分析：晶體中有陽離子不一定有陰離子，比如金屬晶體中有陽離子卻沒有陰離子?！?2)金屬在拉成絲或者壓成薄片的過程中，金屬鍵遭到了破壞。()分析：金屬晶體在受外力作用下拉成細絲或者壓成薄片時，各層之間發(fā)生相對滑動，但金屬鍵并沒有被破壞?！?3)固態(tài)時能導電是判斷金屬晶體的標志。()分析：固態(tài)時能導電的不一定是金屬，如石墨能導電，卻不是金屬晶體。(4)金屬晶體絕大多數(shù)采用密堆積方式。()分析：由于金屬鍵沒有飽和性和方向性，金屬原子能從各個方向相互靠近，緊密堆積成晶體，密堆積能充分利用空間，使晶體能量降低。×√2.金屬的下列性質(zhì)中與金屬晶體無關(guān)的是()A.良好的導電性B.反應(yīng)中易失電子C.良好的延展性D.良好的導熱性【解析】選B。選項A、C、D都是金屬共有的物理性質(zhì)，這些性質(zhì)都是由金屬晶體所決定的；選項B，金屬易失電子是由原子的結(jié)構(gòu)決定的，所以和金屬晶體無關(guān)。3.下列有關(guān)金屬元素特征的敘述正確的是()A.金屬元素的原子只有還原性，離子只有氧化性B.金屬元素在一般化合物中只顯正價C.金屬元素在不同的化合物中的化合價均不同D.金屬元素的單質(zhì)在常溫下均為金屬晶體【解析】選B。A項，對于具有變價的金屬，較低價態(tài)的金屬離子既有氧化性，又有還原性，如Fe2+。B項，金屬原子只具有還原性，故在化合物中只顯正價。C項，金屬元素有的有變價，有的無變價。D項，金屬汞常溫下為液體。4.金屬晶體的形成原因是晶體中存在()①金屬原子②金屬陽離子③自由電子④陰離子A.只有①B.只有③C.②③D.②④【解析】選C。金屬晶體是金屬陽離子和自由電子通過金屬鍵形成的。5.金屬晶體堆積密度大，原子配位數(shù)高，能充分利用空間的原因是()A.金屬原子的價電子數(shù)較少B.金屬晶體存在自由移動的電子C.金屬原子的原子半徑較大D.金屬鍵不具有方向性和飽和性【解析】選D。金屬晶體中微粒之間的作用力是金屬鍵，金屬鍵不具有方向性和飽和性，所以金屬原子以最緊密的方式堆積，故原子的配位數(shù)高。一、金屬鍵對金屬物理性質(zhì)的影響【微思考】(1)純鋁的硬度不大，形成硬鋁合金后，硬度就很大，可以用來制造飛機。金屬形成合金以后為什么有的物理性質(zhì)會發(fā)生很大變化？提示：這是因為金屬晶體中摻入不同的金屬或非金屬原子時，就像在滾珠之間摻入了細小而堅硬的砂土或碎石一樣，這樣就可以影響金屬的延展性甚至硬度等。(2)為什么金屬晶體的物理性質(zhì)與原子晶體、分子晶體的物理性質(zhì)有非常明顯的區(qū)別？提示：因為金屬晶體、原子晶體和分子晶體的物理性質(zhì)分別由金屬鍵、共價鍵和分子間作用力的強弱決定，而金屬鍵、共價鍵和分子間作用力的強弱不同?！镜漕}訓練】(2014·長沙高二檢測)下列關(guān)于金屬性質(zhì)和原因的描述不正確的是()A.金屬一般具有銀白色光澤，是物理性質(zhì)，與金屬鍵沒有關(guān)系B.金屬具有良好的導電性，是因為在金屬晶體中共用了金屬原子的價電子，形成了“電子氣”，在外電場的作用下自由電子定向移動便形成了電流，所以金屬易導電C.金屬具有良好的導熱性，是因為自由電子在受熱后，加快了運動速率，自由電子通過與金屬原子發(fā)生碰撞，傳遞了能量D.金屬晶體具有良好的延展性，是因為金屬晶體中的原子層可以相對滑動而不破壞金屬鍵【解題指南】解答本題時要注意以下兩點：(1)金屬鍵影響物質(zhì)的光澤、導電性、導熱性、延展性等物理性質(zhì)。(2)用“電子氣”理論可以對金屬的物理性質(zhì)進行解釋?！窘馕觥窟xA。金屬具有金屬光澤是金屬中的自由電子吸收了可見光，又把各種波長的光再反射出來，因此金屬一般顯銀白色。金屬導電性正是由于金屬原子之間共用了價電子，才使得金屬晶體中有了自由移動的電子，也才能在外電場的作用下使電子發(fā)生定向移動形成電流。B、C和D均正確。【變式訓練】下列說法正確的是()A.金屬的通性表明金屬具有類似的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和相同的化學鍵類型B.金屬原子之間的相互作用即為金屬鍵C.電子很小，不可能是形成化學鍵的微粒D.金屬鍵的強弱與金屬陽離子的半徑無關(guān)

【解析】選A。金屬具有特殊的金屬光澤、導電性、導熱性及延展性等通性，多數(shù)金屬具有較高的密度、硬度、熔點和沸點。這些共同性質(zhì)表明金屬具有類似的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和相同的化學鍵類型。金屬陽離子與自由電子之間存在著較強的相互作用，這種相互作用稱為金屬鍵。金屬晶體中金屬陽離子半徑越小，離子所帶電荷數(shù)越多，其金屬陽離子與自由電子間的作用力越強，故只有A正確?！炯庸逃柧殹?雙選)(2014·鎮(zhèn)江高二檢測)下列敘述正確的是()A.同周期金屬的原子半徑越大熔點越高B.同周期金屬的原子半徑越小熔點越高C.同主族金屬的原子半徑越大熔點越高D.同主族金屬的原子半徑越小熔點越高【解析】選B、D。原子半徑越小，單位體積內(nèi)自由電子數(shù)目越多，金屬鍵越強，金屬的熔點越高。二、金屬晶體的熔沸點1.影響因素：金屬鍵越強，熔沸點越高。2.金屬晶體熔沸點高低的遞變規(guī)律：(1)同一周期，從左到右熔沸點依次升高。(2)同主族，從上到下(如堿金屬)熔沸點依次降低。(3)合金的熔沸點比其成分金屬的熔沸點都低?！疚⑺伎肌?1)原子晶體的熔點一定大于金屬晶體嗎？提示：不一定，金屬晶體的熔點差別較大，有些金屬晶體的熔點很高，比如金屬鎢的熔點甚至高于一般的原子晶體。(2)某晶體具有金屬光澤，熔點較高，能否由此判斷該晶體屬于金屬晶體？提示：不能。金屬晶體的熔點相差較大，有的很高，如鎢，有的很低，如汞；金屬晶體有金屬光澤，但有金屬光澤、熔點較高的晶體不一定是金屬晶體，有的非金屬晶體也具有此性質(zhì)，如晶體硅。【典題訓練】(2014·棗莊高二檢測)要使金屬晶體熔化必須破壞其中的金屬鍵。金屬晶體熔、沸點高低和硬度大小一般取決于金屬鍵的強弱，而金屬鍵與金屬陽離子所帶電荷的多少及半徑大小有關(guān)。由此判斷下列說法正確的是()A.金屬鎂的硬度大于金屬鋁B.堿金屬單質(zhì)的熔、沸點從Li到Cs是逐漸增大的C.金屬鎂的熔點大于金屬鈉D.金屬鎂的硬度小于金屬鈣【解題指南】解答本題時要注意以下兩點：(1)金屬鍵的成鍵微粒是金屬陽離子和自由電子；(2)金屬鍵的強弱決定了金屬熔沸點高低?！窘馕觥窟xC。鎂離子比鋁離子的半徑大且所帶的電荷少，所以金屬鎂比金屬鋁的金屬鍵弱，熔、沸點和硬度都??；從Li到Cs，離子的半徑是逐漸增大的，所帶電荷相同，金屬鍵逐漸減弱，熔、沸點和硬度都逐漸減小；因鎂離子的半徑小且所帶電荷多，使金屬鎂比金屬鈉的金屬鍵強，所以金屬鎂比金屬鈉的熔、沸點和硬度都大；因鎂離子的半徑小而所帶電荷相同，使金屬鎂比金屬鈣的金屬鍵強，所以金屬鎂比金屬鈣的熔、沸點和硬度都大?！痉椒ㄒ?guī)律】金屬鍵對金屬物理性質(zhì)的影響(1)金屬鍵越強，金屬熔沸點越高。(2)金屬鍵越強，金屬硬度越大。(3)金屬鍵越強，金屬越難失電子，金屬性越弱，如Na的金屬鍵強于K，則Na比K難失電子，金屬性Na比K弱?！炯庸逃柧殹?2014·南京高二檢測)下列有關(guān)金屬的說法正確的是()A.金屬原子的核外電子在金屬晶體中都是自由電子B.六方最密堆積和面心立方最密堆積的原子堆積方式空間利用率最高C.金