化学课件-金属的物理性质

1、学习要求学习要求 了解金属的物理性质及其与金属晶体结构了解金属的物理性质及其与金属晶体结构的关系的关系掌握金属元素在周期表中的位置及金属掌握金属元素在周期表中的位置及金属元素的原子结构特征元素的原子结构特征了解金属的冶炼原理及合金的性质了解金属的冶炼原理及合金的性质 金金 属属 简简 介介1。金属元素在周期表中的位置。金属元素在周期表中的位置金属元素集中在元素周期表左下方，共有金属元素集中在元素周期表左下方，共有85种种金属包括部分主族元素、所有副族和金属包括部分主族元素、所有副族和族元素族元素2。金属元素的原子结构特征。金属元素的原子结构特征金属原子的最外层电子数一般少于金属原子的最外层电子

2、数一般少于4；金属元素的；金属元素的原子半径比同周期的非金属原子半径大（稀有气原子半径比同周期的非金属原子半径大（稀有气体除外），所以金属原子易失电子形成金属阳离子。体除外），所以金属原子易失电子形成金属阳离子。3金属的分类金属的分类 冶金工业分冶金工业分 黑色金属：铁、铬、锰黑色金属：铁、铬、锰 有色金属：除铁、铬、锰有色金属：除铁、铬、锰以外的金属以外的金属 按密度分按密度分 重金属重金属 ：密度：密度4.5g/cm3以上以上 轻金属轻金属 ：密度：密度4.5g/cm3以下以下 按接触概率分按接触概率分 常见金属：如铁、铝常见金属：如铁、铝 稀有金属：如锆、铌、铜等稀有金属：如锆、铌、铜等

3、 注意：注意： 黑色金属黑色金属和和有色金属有色金属并非指这些金属的并非指这些金属的真正颜色。铁、铬、锰并非黑色。铁是真正颜色。铁、铬、锰并非黑色。铁是银白色金属其余大多数金属的颜色都是银白色金属其余大多数金属的颜色都是银白色，有色金属也并非都有特殊的颜银白色，有色金属也并非都有特殊的颜色色, 金铜为深黄色，其余金属一般为银金铜为深黄色，其余金属一般为银白色，而金属的粉末则一般为黑色。白色，而金属的粉末则一般为黑色。 4金属的晶体结构 金属晶体是由金属离子和自由电子构成。金属晶体是由金属离子和自由电子构成。金属原子的价电子少、容易离开金属原子金属原子的价电子少、容易离开金属原子的电子层，使金属

4、形成的电子层，使金属形成阳离子阳离子。 这些离这些离开电子层的电子，在金属晶体中作不规则开电子层的电子，在金属晶体中作不规则的自由运动，所以把这些电子又叫的自由运动，所以把这些电子又叫自由电自由电子子。由于电子带负电、金属阳离子带正电，。由于电子带负电、金属阳离子带正电，使自由电子与金属离子间产生一种强大的使自由电子与金属离子间产生一种强大的作用力，这种作用力叫作用力，这种作用力叫金属键金属键，由于金属，由于金属键的作用，使金属离子堆积成晶体，这种键的作用，使金属离子堆积成晶体，这种晶体叫金属晶体。晶体叫金属晶体。 金属常见的结构金属常见的结构（1）配位数为）配位数为8的体心立方晶格；的体心立

5、方晶格；（2）配位数为）配位数为12的面心立方紧密堆积晶格；的面心立方紧密堆积晶格；（3）配位数为配位数为12的六方紧密堆积晶格。的六方紧密堆积晶格。紧密堆积紧密堆积是指金属晶体以圆球状的金属原子是指金属晶体以圆球状的金属原子 一个挨着一个地堆积在一起，这些圆球状原子在一个挨着一个地堆积在一起，这些圆球状原子在空间的排列形式是使一定体积的晶体内含有最多空间的排列形式是使一定体积的晶体内含有最多数目的原子。数目的原子。问题：问题： 物质晶体分哪几种类？各由什么微粒构物质晶体分哪几种类？各由什么微粒构成？通过什么作用力而构成？成？通过什么作用力而构成？5金属的物理性质金属的物理性质 金属晶体与其他

6、晶体相比较，有如下几金属晶体与其他晶体相比较，有如下几点特性：点特性：(1)导电性；导电性；(2)传热性；传热性；(3)延延展性；展性；(4)熔点一般较高。熔点一般较高。 产生这些特性的根本原因是金属晶体中产生这些特性的根本原因是金属晶体中有自由电子有自由电子(1)导电性： 思考：怎样解释金属的导电性？思考：怎样解释金属的导电性？ 自由电子在金属晶体中作不规则不定向自由电子在金属晶体中作不规则不定向运动，当金属接触外电源时，电源的电运动，当金属接触外电源时，电源的电子产生一种推力子产生一种推力(电压电压)把不定向运动的电把不定向运动的电子沿着一个方向移动，大量电子作定向子沿着一个方向移动，大量

7、电子作定向运动就产生了电流。凡是能导电的晶体，运动就产生了电流。凡是能导电的晶体，其中必有自由电子，自由电子越多、越其中必有自由电子，自由电子越多、越容易移动，导电性越强。容易移动，导电性越强。 (2)传热性： 思考：怎样解释金属的传热性？思考：怎样解释金属的传热性？ 金属晶体中的自由电子在晶体中作不规则的运金属晶体中的自由电子在晶体中作不规则的运动，不停地碰撞金属离子如果晶体的某一端受动，不停地碰撞金属离子如果晶体的某一端受热，则自由电子碰撞时就把能量传给了自由电热，则自由电子碰撞时就把能量传给了自由电子，获得能量的电子在碰撞其他金属离子时又子，获得能量的电子在碰撞其他金属离子时又把能量传给

8、了其他金属离子，如此下去，自由把能量传给了其他金属离子，如此下去，自由电子就把热能从金属的一端传到了另一端。电子就把热能从金属的一端传到了另一端。 (3)延展性： 思考：怎样解释金属的延展性？思考：怎样解释金属的延展性？ 金属的延展性与金属的传热性、导电性是一致金属的延展性与金属的传热性、导电性是一致的，传热导电性愈强则延展性愈强，金属的延的，传热导电性愈强则延展性愈强，金属的延展性也是由金属晶体中的自由电子造成，大量展性也是由金属晶体中的自由电子造成，大量的电子在金属晶体中离子之间运动，使金属离的电子在金属晶体中离子之间运动，使金属离子分成层面，自由电子好象滑轮一样。使金属子分成层面，自由电

9、子好象滑轮一样。使金属晶体在外力作用下层层滑动，但又未破坏金属晶体在外力作用下层层滑动，但又未破坏金属键的作用，使晶体只是变形但不断裂。键的作用，使晶体只是变形但不断裂。(4)(4)熔点一般较高熔点一般较高补充：金属的熔沸点、硬度比较补充：金属的熔沸点、硬度比较 金属晶体中微粒间的作用决定于金属的金属晶体中微粒间的作用决定于金属的离子半径和离子所带的电荷离子半径和离子所带的电荷 离子半径越小，金属间作用力越强，熔离子半径越小，金属间作用力越强，熔沸点越高沸点越高 离子电荷越高，金属间作用力越强，熔离子电荷越高，金属间作用力越强，熔沸点越高沸点越高通过以上方法比较镁和铝的熔沸点高低通过以上方法比

10、较镁和铝的熔沸点高低和硬度大小和硬度大小 金金 属属 的的 冶冶 炼炼多数金属矿石含有杂质必须提炼，提炼多数金属矿石含有杂质必须提炼，提炼金属的步骤如下：金属的步骤如下：第一步：矿石的富集（除杂、提高矿石的有用成分）第一步：矿石的富集（除杂、提高矿石的有用成分）第二步：冶炼（在一定条件下用还原剂把矿石中的第二步：冶炼（在一定条件下用还原剂把矿石中的 金属阳离子还原成金属单质）金属阳离子还原成金属单质）第三步：精炼（采用一定的方法，提炼纯金属）第三步：精炼（采用一定的方法，提炼纯金属） 金金 属属 冶冶 炼炼 的的 方方 法法1。热分解法（。热分解法（H后不活泼的金属氧化物）后不活泼的金属氧化物

11、）2HgO2HgO22。热还原法（较活泼金属的冶炼）热还原法（较活泼金属的冶炼）MgOC MgCO 高温高温3。电解法（活泼的金属的冶炼。电解法（活泼的金属的冶炼K、Na、Ca、Al）2Al2O3 2Al3O2 电解电解 合合 金金定义：两种或两种以上的金属（或金属与非金属）定义：两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质熔合而成的具有金属特性的物质性质：不是组成合金各金具有属性质的总和，而性质：不是组成合金各金具有属性质的总和，而是具有比各金属的成分更优良的性质。是具有比各金属的成分更优良的性质。（1）合金的熔点一般比它的各成分金属的低；）合金的熔点一般比它的各成分金

12、属的低；（2）合金的硬度一般比它的各成分金属的大；）合金的硬度一般比它的各成分金属的大；（3）合金的化学性质也与各成分的金属不同。）合金的化学性质也与各成分的金属不同。常见合金：常见合金： 镁铝合金；硬铝；钛铝合金；合金钢；镁铝合金；硬铝；钛铝合金；合金钢； 锰钢；黄铜；青铜；钛合金；金合金等锰钢；黄铜；青铜；钛合金；金合金等练习：练习：1. 正确描述金属通性的是（）正确描述金属通性的是（）A.具有金属光泽B.易导电、导热C.具有高的熔点D.具有强的还原性2、含有离子的晶体有（）、含有离子的晶体有（）A.离子晶体B.分子晶体C.原子晶体D.金属晶体3、下列金属晶体中自由电子与金属离子、下列金属

13、晶体中自由电子与金属离子间作用最弱的是（）间作用最弱的是（）A. NaB. KC. MgD. Al4、下列有关金属元素特征的叙述正确的、下列有关金属元素特征的叙述正确的是（）是（）A.金属元素的原子只有还原性，离子只的氧化性B.金属元素在化合物中一定显正价C.金属元素在不同化合物中的化合价均不同D.金属元素的单质在常温下均为金属晶体国际期货国际期货 国际期货开户国际期货开户 外盘期货外盘期货 http:/ http:/ 外盘期货外盘期货 国际期货国际期货 国际期货开户国际期货开户 落落再次好奇的笑问落落再次好奇的笑问“那你回信了没有？那你回信了没有？”，哈哈，总算有了些跌宕起伏的剧情转折了，落

14、落不免在内心笑得惬意！，哈哈，总算有了些跌宕起伏的剧情转折了，落落不免在内心笑得惬意！黄老太太说黄老太太说“我没有给他回所有的信，只是好奇他怎么会知道我的住址，因为这件事询问过他，他说我没有给他回所有的信，只是好奇他怎么会知道我的住址，因为这件事询问过他，他说去哪个地方的又不是去哪个地方的又不是你一个人你一个人他还是问了别人我的住处。他还是问了别人我的住处。”终归是因为放不下，所以，才会有所牵挂么！终归是因为放不下，所以，才会有所牵挂么！落落问落落问“那后来你们再也没有联系过吗？那后来你们再也没有联系过吗？”落落想、这是唱的郎有情而妾无意这一出么！落落想、这是唱的郎有情而妾无意这一出么！黄老太

15、太仍是没有太多情绪的开口黄老太太仍是没有太多情绪的开口“有，去年的时候我给他打过一次电话，从二十岁到七十岁我们整整有五十五年的时间没有，去年的时候我给他打过一次电话，从二十岁到七十岁我们整整有五十五年的时间没有联系过了有联系过了”黄老太太一边说这话的时候一边比划着那些经过的年轮，思索着，才缓缓道出那些不曾联系彼此的岁月。黄老太太一边说这话的时候一边比划着那些经过的年轮，思索着，才缓缓道出那些不曾联系彼此的岁月。其实，那些不再有联络的时光、总是难免让人更加铭记在心！其实，那些不再有联络的时光、总是难免让人更加铭记在心！落落笑着问落落笑着问“哦，你居然还给他主动打电话了？哦，你居然还给他主动打电话了？”落落想，这一回、算得上诉衷情么，不管怎样、友情也是一种情，谁说不落落想，这一回、算得上诉衷情么，不管怎样、友情也是一种情，谁说不是呢，怎么说都认识了大半个世纪呢！是呢，怎么说都认识了大半个世纪呢！黄老太太似解释般的说黄老太太似解释般的说“还不是我的那些朋友，她们拿了他的电话非要让我给打一个过去试试，我被她们催的没办法就打了还不是我的那些朋友，她们拿了他的电话非要让我给打一个过去试