金屬晶體 高二下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

第三節(jié)金屬晶體與離子晶體

第1課時金屬晶體Ti金屬樣品【復(fù)習(xí)回顧】1、金屬共同的物理性質(zhì)？有金屬光澤、有延展性、容易導(dǎo)電、導(dǎo)熱等。2、金屬的結(jié)構(gòu)問題：構(gòu)成金屬的粒子有哪些？金屬陽離子和自由電子“有陽離子而無陰離子”是金屬獨有的特性。金屬晶體1、定義：金屬(除汞外)在常溫下都是晶體，稱其為金屬晶體金屬晶體中，除了純金屬，還有大量的_______。合金3、微粒間作用力：金屬鍵2、構(gòu)成微粒：金屬陽離子和自由電子那么，金屬鍵的本質(zhì)是什么呢？金屬鍵—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電子不專門屬于某個特定的金屬離子,而為許多金屬離子所共有,并在整個金屬中自由運動,這些電子又稱為自由電子。

從金屬原子上“脫落”下來的價電子幾乎均勻分布在整個晶體中，像遍布整塊金屬的“電子氣”，被所有原子共用，從而把所有金屬原子維系在一起。金屬原子則“浸泡”在“電子氣”的“海洋”之中。金屬晶體與共價晶體一樣是一種“巨分子”金屬鍵定義:金屬陽離子和自由電子之間強烈的相互作用板書金屬晶體定義：金屬(除汞外)在常溫下都是晶體，稱其為～。金屬鍵微粒間作用力：金屬鍵構(gòu)成微粒：金屬陽離子和自由電子定義:金屬陽離子和自由電子間強烈的相互作用本質(zhì)：電子氣理論“電子氣理論”解釋金屬的物理性質(zhì)延展性：當(dāng)金屬受到外力作用時，晶體中的的各原子層就會發(fā)生相

對滑動，但不會改變原來的排列方式，而且彌漫在金屬之

間的電子氣可以起到類似軸承中滾珠間的潤滑劑作用，所

以大多數(shù)金屬有良好的延展性。外力

“電子氣理論”解釋金屬的物理性質(zhì)導(dǎo)熱性：當(dāng)金屬某部分受熱時，該區(qū)域的電子運動加劇，通過碰撞，

電子將能量傳遞給金屬原子或離子，這樣能量從溫度高的

區(qū)域傳遞到溫度低的區(qū)域，因此金屬具有導(dǎo)熱性。

以解釋生活中常見的些現(xiàn)象。

在冬天我們感覺金屬制品比木制品更涼，原因是當(dāng)人接觸到金屬時，金屬很快將人體的熱量傳遞出去，因為木制品不易導(dǎo)熱所以當(dāng)人接觸到木制品時，身體的熱量不易散失?！半娮託饫碚摗苯忉尳饘俚奈锢硇再|(zhì)導(dǎo)電性:金屬晶體內(nèi)部到處移動的自由電子，在電場作用下，自由

電子就會發(fā)生定向移動，形成電流，使金屬表現(xiàn)出導(dǎo)電性。外加電場【注意】①金屬晶體具有導(dǎo)電性，但能導(dǎo)電的物質(zhì)不一定是金屬。如石墨具有導(dǎo)電性，屬于非金屬。還有一大類能導(dǎo)電的有機高分子化合物（如聚乙炔），也不屬于金屬。

②金屬導(dǎo)電的粒子是自由電子，導(dǎo)電過程是物理變化。

電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的粒子是自由移動的離子，導(dǎo)電過程是化學(xué)變化?！半娮託饫碚摗苯忉尳饘俚奈锢硇再|(zhì)金屬光澤:自由電子可吸收所有頻率的光，很快釋放出去，使絕大

多數(shù)塊狀金屬不透明且具有金屬光澤。某些金屬因易吸

收某些頻率光而呈特殊顏色。金屬光澤和顏色銀白色——自由電子吸收所有頻率的光，然后又釋放。特殊顏色——易吸收某些頻率的光。粉末——晶面取向復(fù)雜，吸收可見光后難反射,常呈暗

灰色或黑色。【思考與討論】1、為什么不同的金屬在某些性質(zhì)方面，如密度、硬度、熔點等又表現(xiàn)出很大差別？這與金屬原子本身、晶體中原子的排列方式等因素有關(guān)。非密置層密置層【思考與討論】2、金屬形成合金以后性能為什么會改變？

當(dāng)向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，會使這種金屬的延展性甚至硬度發(fā)生改變，所以金屬材料形成合金以后性能發(fā)生改變。

大多數(shù)合金以一種金屬為主要組成，如以鐵為主要成分的碳鋼、錳鋼、不銹鋼等，以銅為主要成分的黃銅、青銅、白銅等?！舅伎寂c討論】3、高溫下金屬導(dǎo)電性減弱的原因？

電子氣中的自由電子在熱的作用下與金屬原子頻繁碰撞，所以金屬的電導(dǎo)率隨溫度升高而降低的現(xiàn)象。金屬鍵的特征：①自由電子不是專屬于某個特定的金屬陽離子，而是在整塊

固態(tài)金屬中自由移動。②金屬鍵既沒有方向性，也沒有飽和性。③金屬晶體與共價晶體一樣是一種“巨分子”不存在單個分子；那么金屬鍵的強弱取決于哪些因素呢？金屬鍵的影響因素：金屬鍵金屬陽離子半徑離子所帶電荷數(shù)原子半徑越小，價電子數(shù)越多，金屬鍵越強，反之，金屬鍵越弱金屬的物理性質(zhì)決定金屬光澤熔沸點延展性導(dǎo)電性導(dǎo)熱性金屬鍵越強，金屬的熔沸點越高，硬度越大?！舅伎寂c討論】大小順序是：

Na<Mg<Al1、判斷鈉、鎂、鋁熔沸點和硬度的大??？2、判斷鋰、鈉、鉀熔沸點和硬度的大小？金屬陽離子半徑減小，所帶電荷增多，金屬鍵依次增強陽離子所帶電荷數(shù)相同，離子半徑依次增大，則金屬鍵依次減弱大小順序是：Li>Na>K板書金屬晶體定義：金屬(除汞外)在常溫下都是晶體，稱其為～。金屬鍵微粒間作用力：金屬鍵構(gòu)成微粒：金屬陽離子和自由電子定義:金屬陽離子和自由電子間強烈的相互作用本質(zhì)：電子氣理論---解釋物性沒有飽和性、方向性“巨分子”不存在單個分子特征影響因素陽離子半徑--越小離子所帶電荷數(shù)---越多金屬鍵越強存在：金屬單質(zhì)與合金中金屬晶體的性質(zhì)(1)金屬晶體具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。

固態(tài)導(dǎo)電：判斷金屬晶體的顯著特點(2)熔、沸點：金屬鍵越強，熔、沸點越高。①同周期金屬單質(zhì)，從左到右(如Na、Mg、Al)熔、沸點升高。②同主族金屬單質(zhì)，從上到下(如堿金屬)熔、沸點降低。③合金的熔、沸點一般比其各成分金屬的熔、沸點低。④金屬晶體熔點差別很大，如汞常溫下為液體，熔點很低；而鐵常溫下為固體，熔點很高。熔點最低的金屬是--------汞[-38.87℃]熔點最高的金屬是--------鎢[3410℃]密度最小的金屬是--------鋰[0.53g/cm3]密度最大的金屬是--------鋨[22.57g/cm3]硬度最小的金屬是--------銫[0.2]硬度最大的金屬是--------鉻[9.0]最活潑的金屬是----------銫最穩(wěn)定的金屬是----------金延性最好的金屬是--------鉑[鉑絲直徑：mm]展性最好的金屬是--------金[金箔厚：mm]金屬之最資料小結(jié)：三種晶體類型與性質(zhì)的比較晶體類型共價晶體分子晶體金屬晶體概念作用力構(gòu)成微粒物理性質(zhì)熔沸點硬度導(dǎo)電性實例金剛石、二氧化硅、晶體硅、碳化硅Ar、S等Au、Fe、Cu、鋼鐵等相鄰原子間以共價鍵結(jié)合而成具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體共價鍵原子很大很高無（硅為半導(dǎo)體）分子分子間以范德華力結(jié)合而成的晶體分子間作用力很低很小無通過金屬鍵形成的晶體金屬鍵金屬陽離子和自由電子差別較大差別較大導(dǎo)體1、正誤判斷(1)金屬在常溫下都是晶體()(2)金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間存在的強烈的靜電吸引作用()(3)金屬晶體在外力作用下，各層之間發(fā)生相對滑動，金屬鍵被破壞()(4)共價晶體的熔點一定比金屬晶體的高，分子晶體的熔點一定比金屬晶體的低()(5)金屬晶體除了純金屬，還有大量的合金()(6)有機高分子化合物一定不能導(dǎo)電()(7)金屬的電導(dǎo)率隨溫度的升高而降低()××××√×√2、下列有關(guān)金屬鍵的敘述中，錯誤的是(

)A．金屬鍵沒有飽和性和方向性B．金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間存在的強烈的靜電吸引作用C．金屬鍵中的電子屬于整塊金屬D．金屬的性質(zhì)和金屬固體的形成都與金屬鍵有關(guān)B3、下列各組金屬熔點高低順序正確的是(

)A．Mg>Al>Ca B．Al>Na>Li

C．Al>Mg>Ca D．Mg>Ba>AlC4、下列關(guān)于金屬及金屬鍵的說法正確的是（

）A、金屬鍵具有方向性與飽和性B、金屬鍵是金屬陽離子與自由電子間的相互作用C、金屬導(dǎo)電是因為在外加電場作用下產(chǎn)生自由電子D、金屬具有光澤是因為金屬陽離子吸收并放出可見光B5、下列性質(zhì)可以證明某單質(zhì)屬于金屬晶體的是（）A、有金屬光澤B、具有較高的熔點C、熔融態(tài)不導(dǎo)電D、固態(tài)導(dǎo)電且延展性好D6、下列有關(guān)金屬晶體中說法中正確的（）A、金屬晶體都是純凈物B、最外層電子數(shù)少于3個的都是金屬C、任