高中化学 专题3 第一单元 金属键 金属晶体课件 苏教版选修3.ppt

课前预习 巧设计 名师课堂 一点通 创新演练 大冲关 考点一 课堂10分钟练习 设计1 考点二 设计2 课下30分钟演练 课堂5分钟归纳 第一单元 专题3 考点三 一 金属键与金属特性1 金属键 1 概念 和之间的强烈的相互作用 称为金属键 2 形成 金属原子的部分或全部外围电子受的束缚比较弱 在金属晶体内部 它们可以从原子上 下来 形成自由流动的 金属原子失去部分或全部形成金属离子 金属离子 自由电子 原子核 脱落 外围电子 电子 3 影响因素 影响金属键强弱的主要因素有金属元素的 单位体积内的数目等 原子半径 自由电子 2 金属特性 固定的方向性 定向运动 自由电子 金属离子 自由电子 金属离子 方向性 滑动 金属键 二 金属晶体1 含义 1 晶体 具有的固体 晶体外形规则是其内部结构规则的外部表现 构成晶体的粒子的排列是有规则的 2 晶胞 能够反映的基本重复单位 它在空间是延伸的 2 金属晶体中原子的堆积方式金属晶体中的原子在空间中的堆积方式有 规则的几何外形 晶体结构特征 连续重复 六方堆积 面心立方堆积 体心立方堆积和简单立方堆积 3 合金 1 概念 由或混合形成具有金属性质的物质称为合金 如钠钾合金 铜锌合金等 2 合金的性质 合金的熔 沸点一般比组成它的各成分金属的熔 沸点 形成合金后硬度 强度 一般情况下 金属与金属 金属与非金属 增大 低 1 判断题 1 金属元素的原子具有还原性 离子只有氧化性 2 金属元素在化合物中的化合价一定显正价 3 金属元素在不同化合物中的化合价均不相同 4 金属元素的单质在常温下为金属晶体 5 金属离子与自由电子之间的强烈作用 在一定外力作用下 不因形变而消失 6 钙的熔 沸点低于钾 7 温度越高 金属的导电性越好 8 金属晶体中自由电子专属于某个金属离子 9 金属晶体中原子的排列方式均为密堆积 空间利用率相同 10 金属键越强 金属晶体的硬度越大 熔沸点越高 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2 连线题 答案 a 4 b 1 c 2 d 3 3 在核电荷数1 18的元素中 其单质属于金属晶体的有 金属中 密度最小的是 地壳中含量最多的是 熔点最低的是 既能与酸反应又能与碱反应的金属元素是 单质还原性最强的是 解析 金属元素在元素周期表中的位置 一般可根据周期序数和主族序数来推断 凡是周期序数大于主族序数 的元素 均为金属元素 若两序数相等的元素一般为既能与酸反应又能与碱反应的金属元素 h除外 但其单质仍为金属晶体 例如al be 周期序数小于主族序数的元素一般为非金属元素 答案 li be na mg allialnabe alna 4 1 将等径圆球在二维空间里进行排列 可形成密置层和非密置层 在如图甲所示的半径相等的圆球的排列中 a属于 层 配位数是 b属于 层 配位数是 2 将非密置层一层一层地在三维空间里堆积 得到如图乙所示的一种金属晶体的晶胞 它被称为简单立方堆积 在这种晶体中 金属原子的配位数是 3 有资料表明 只有钋的晶体中的原子具有如图乙所示的堆积方式 钋位于元素周期表的第 周期 族 元素符号是 价电子层的电子排布式是 解析 该题考查的是金属的堆积模型 在晶体粒子堆积的空间里 一个原子或离子周围所紧邻的原子或离子的数目称为配位数 答案 1 非密置4密置6 2 6 3 6 apo6s26p4 1 金属键的定义 1 金属晶体中金属离子与自由电子之间的强烈的相互作用称为金属键 2 成键微粒 金属离子和自由电子 3 成键条件 金属单质或合金 2 金属键的本质金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的自由电子 被晶体中的所有原子共用 从而将所有的金属原子维系在一起 形成 巨分子 3 金属键的强弱 1 金属键的强弱是指金属离子与自由电子之间的作用力的大小 2 金属离子的半径越小 单位体积内自由电子数目越大 金属键越强 3 金属键强的金属晶体熔点高 硬度大 由于不同金属键的强度相差很大 不同金属的熔沸点 硬度相差也很大 4 金属键的强弱可以用金属原子化热等来衡量 金属原子化热是指1mol金属固体完全气化成相互远离的气态原子时吸收的能量 金属原子化热数值小时 其熔点低 质地软 反之 则熔点高 硬度大 例1 金属晶体中的金属键越强 其硬度越大 熔 沸点越高 且据研究表明 一般来说 金属原子半径越小 价电子数越多 则金属键越强 由此判断下列说法错误的是 a 镁的硬度大于铝b 镁的熔 沸点低于钙c 镁的硬度大于钾d 钙的熔 沸点高于钾 解析 镁和铝的电子层数相同 价电子数al mg 离子半径al3 mg2 金属键强度mg ca b不正确 同理可知硬度mg k 钙和钾位于同一周期 价电子数ca k 电荷数ca2 k 离子半径k ca2 金属键强度ca k 故熔 沸点ca k 答案 ab 金属熔点的高低和硬度大小与金属键的强弱有关 而金属键的强弱与金属原子的半径和单位体积内自由电子数有关 金属原子半径越小 单位体积内自由电子数越多 金属键越强 金属的熔沸点越高 硬度越大 由此还可得出 同周期元素的金属单质 从左到右 熔沸点逐渐升高 硬度逐渐增大 同主族元素的金属单质 从上到下 熔沸点逐渐降低 硬度逐渐减小 1 金属晶体中原子平面堆积模型 金属晶体中原子是以紧密堆积的形式存在的 2 金属晶体的堆积模型 例2 铁有 三种同素异形体 晶体晶胞中所含有的铁原子数为 两种晶胞中铁原子的配位数之比为 答案 44 3 1 晶体的结构在微观空间里晶体中的原子是有序排列的 因此 描述其排列方式时 只需在晶体微观空间里取出一个基本单元即可 一般来说 晶胞都是平行六面体 整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞 无隙并置 而成 所谓 无隙 是指相邻晶胞之间没有任何空隙 所谓 并置 是指所有晶胞都是平行排列的 取向相同 2 计算方法 均摊法 1 立方体晶胞 观察上图立方体晶胞 立方体晶胞中原子的计算方法如下 顶点原子计算1 8 棱边原子计算1 4 面上原子计算1 2 内部原子计算为1 2 六棱柱晶胞 由三个平行六面体组成 若如右图六棱柱状晶胞 计算方法如下 顶点原子计算1 6 棱边原子计算1 3 面上原子计算1 2 内部原子计算为1 若此晶胞所有原子相同 则此晶胞中含有6个原子 例3 1 如图所示为二维平面晶体示意图 所表示的化学式为ax3的是 2 如图为一个金属铜的晶胞 请完成以下各题 该晶胞 实际 拥有的铜原子数是 个 该晶胞称为 填序号 a 六方晶胞b 体心立方晶胞c 面心立方晶胞 此晶胞立方体的边长为acm cu的相对原子质量为64 金属铜的密度为 g cm3 则阿伏加德