《3-3 金屬晶體》 課件4.ppt

1、第 三章,第三節(jié),課前預習 巧設計,名師課堂 一點通,創(chuàng)新演練 大沖關,設計1,設計2,設計3,課堂10分鐘練習,課堂5分鐘歸納,課下30分鐘演練,考點一,考點二,1金屬一般具有 光澤，具有良好的 、 性以及優(yōu)良的 性。 2在銅晶胞 中，含有 個銅原子。,4,銀白色,導電,導熱,延展,一、金屬鍵 (1)概念：金屬原子脫落下來的 形成遍布整塊晶體的“ ”，被所有原子共用，從而把所有 維系在一起。 (2)成鍵微粒是金屬陽離子和自由電子。 二、金屬晶體 (1)在金屬晶體中，原子間以 相結合。 (2)金屬晶體的性質：優(yōu)良的 、 和 。,價電子,電子氣,金屬原子,金屬鍵,導電性,導熱性,延展性,(3)用

2、電子氣理論解釋金屬的性質：,當金屬受到外力作用時，晶體中的各原子層就會發(fā)生 ，但 不變，金屬離子與自由電子形成的電子氣沒有破壞，所以金屬有良好的延展性。,在外加電場的作用下，金屬晶體中的 做 而形成電流，呈現(xiàn)良好的導電性 。,電子氣中的自由電子在運動時經(jīng)常與金屬離子碰撞，從而引起兩者能量的交換。,相對滑動,排列方式,電子氣,定向移動,三、金屬晶體的基本堆積模型 1二維空間模型 金屬原子在二維平面里放置有 和 兩種方式，配位數(shù)分別為 和 。如圖,非密置層,密置層,4,6,2三維空間模型 (1)簡單立方堆積： 是按 (填“密置層”或“非密置層”)方式堆積而成，其空間利用率52%，配位數(shù)為 ，晶胞構

3、成：一個立方體，每個晶胞含有 個原子，如 。,非密置層,6,1,Po,(2)體心立方堆積： 是按 (填“密置層”或“非密置層”)方式堆積而成，配位數(shù)為 ，空間利用率為68%。晶胞構成： 立方，每個晶胞含有 個原子。如堿金屬。,非密置層,8,體心,2,(3)六方最密堆積和面心立方最密堆積： 六方最密堆積和面心立方最密堆積是按照 (填“密置層”或“非密置層”)的堆積方式堆積而成，配位數(shù)均為 ，空間利用率均為 。 六方最密堆積如圖所示，按 的方式堆積。面心立方最密堆積：ABCABC方式堆積，這兩種都是金屬晶體的最密堆積。,密置層,12,74%,ABABABAB,六方最密堆積如圖所示，按ABABABA

4、B的方式堆積。,面心立方最密堆積如圖所示，按ABC ABC ABC的方式堆積。,四、石墨混合晶體 1結構特點層狀結構 (1)同層內(nèi)，碳原子采用 雜化，以 相結合形成正六邊形平面網(wǎng)狀結構。所有碳原子的2p軌道平行且相互重疊，p電子可在整個平面中運動。 (2)層與層之間以 相結合。 2晶體類型 石墨晶體中，既有 ，又有 和 ，屬于 。,sp2,共價鍵,范德華力,共價鍵,金屬鍵,范德華力,混合晶體,1金屬的下列性質中和金屬晶體無關的是 () A良好的導電性B反應中易失電子 C良好的延展性 D良好的導熱性 解析：A、C、D三項都是金屬共有的物理性質，這些性質都是由金屬晶體所決定的，B項金屬易失電子是由

5、原子的結構決定的，和晶體無關。 答案：B,2金屬能導電的原因是 () A金屬晶體中的金屬陽離子與自由電子間的作用較弱 B金屬晶體中的自由電子在外加電場作用下可發(fā)生定 向移動 C金屬晶體中的金屬陽離子在外加電場作用下可發(fā)生 定向移動 D金屬晶體在外電場作用下可失去電子,解析：根據(jù)電子氣理論，電子是屬于整個晶體的，在外加電場作用下，發(fā)生了定向移動從而導電，故B項正確；有的金屬中金屬鍵較強，但依然導電，故A項錯誤；金屬導電是靠自由電子的定向移動，而不是金屬陽離子發(fā)生定向移動，故C項錯誤；金屬導電是物理變化，而不是失去電子的化學變化，故D項錯誤。 答案：B,3據(jù)下列四種有關性質的敘述，可能屬于金屬晶體

6、的是 () A由分子間作用力結合而成，熔點很低 B固體或熔融后易導電，熔點在1000左右 C由共價鍵結合成網(wǎng)狀晶體，熔點很高 D固體不導電，熔融狀態(tài)下亦不導電，但溶于水后能 導電 解析：A項所述為分子晶體；B項中固體能導電，熔點在1000左右，熔點不是很高，排除石墨等固體，應為金屬晶體；C項所述為原子晶體；D項為分子晶體。 答案：B,4連線題。 金屬晶胞類型 A銅 簡單立方 B釙 體心立方 C鉀 六方 D鎂 面心立方 解析：簡單立方的是釙，體心立方的有Na、K、Fe等，六方最密堆積的有Mg、Zn等，面心立方最密堆積的有Cu、Ag、Au。 答案：ABCD,1金屬鍵的概念 金屬陽離子與“電子氣”中

7、的自由電子間的強烈相互作用。 2金屬鍵的特點 (1)成鍵微粒是金屬陽離子和自由電子； (2)金屬鍵無方向性和飽和性； (3)金屬鍵存在于金屬單質和合金中。,3金屬鍵強弱的比較 金屬鍵的強度主要決定于金屬元素的原子半徑和價電子數(shù)。原子半徑越大，價電子數(shù)越少，金屬鍵越弱。原子半徑越小，價電子數(shù)越多，金屬鍵越強。 4金屬晶體的性質 (1)良好的導電、導熱性和延展性。,(2)熔沸點：金屬鍵越強，熔沸點越高。 同周期金屬單質，從左到右(如Na、Mg、Al)熔沸點升高。 同主族金屬單質，從上到下(如堿金屬)熔沸點降低。 合金的熔沸點比其各成分金屬的熔沸點低。 金屬晶體熔點差別很大，如汞常溫為液體，熔點很低

8、(38.9)，而鐵等金屬熔點很高(1 535)。 (3)金屬鍵越強，金屬晶體的硬度越大。,例1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數(shù)的多少及半徑大小有關。由此判斷下列說法正確的是 () A金屬鎂的熔點高于金屬鋁 B堿金屬單質的熔、沸點從Li到Cs是逐漸升高 C金屬鋁的硬度大于金屬鈉的 D金屬鎂的硬度小于金屬鈣的,解析影響金屬晶體熔、沸點的是金屬鍵。鎂離子比鋁離子的半徑大且所帶的電荷數(shù)少，所以金屬鎂比金屬鋁的金屬鍵弱，熔、沸點和硬度都小，A錯；從Li到Cs，離子的半徑是逐漸增大的，所帶電荷數(shù)相同，金屬鍵逐漸減弱，

9、熔、沸點和硬度都逐漸減小，B錯；因離子的半徑小而所帶電荷數(shù)多，使金屬鋁比金屬鈉的金屬鍵強，所以金屬鋁比金屬鈉的熔、沸點和硬度都大，C對；因離子的半徑小而所帶電荷數(shù)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，D錯。 答案C,同一主族的金屬從上到下原子半徑增大，所帶電荷數(shù)不變，所以硬度減小，熔、沸點降低，同周期的主族金屬從左到右原子半徑減小，所帶電荷數(shù)增多，所以硬度增大，熔、沸點升高。,例2(1)在下圖中選擇： 金屬鈉的晶胞模型是_，每個晶胞含有_個Na原子，每個Na原子周圍有_個緊鄰的Na原子。 金屬銅的晶胞模型是_，每個晶胞含有_個Cu原子，每個Cu原子周圍有_個

10、緊鄰的Cu原子。,(2)在(1)題中的晶胞示意圖中把金屬原子抽象成質點，而事實上在堆積模型中我們把金屬原子看成互相接觸的球體則更接近實際情況。對于簡單立方堆積的晶胞中，“金屬球”在晶胞的棱心處接觸，設晶胞(立方體)的邊長為a，球的半徑為r，則a與r的關系是a2r。,那么，在體心立方堆積模型中，“金屬球”應在_處接觸，則晶胞邊長a與球半徑r的關系是_；晶胞的體積為_；而該晶胞中擁有_個原子，故金屬原子所占的體積為_，因此體心立方堆積的空間利用率為(寫出計算過程)：_。,解析(1)金屬鈉的堆積方式與金屬鉀的堆積方式相同，均為體心立方堆積，每個晶胞中含有2個鈉原子，其配位數(shù)是8。金屬銅的堆積方式為ABCABC型，即為面心立方最密堆積，每個晶胞中含有4個銅原子，配位數(shù)