高三化学金属晶体

1、高三化学金属晶体第1页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四第三节 金属晶体制作:刘建廷第2页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四 从上述金属的应用来看，金属有哪些共同的物理性质呢? 一、金属共同的物理性质 容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。金属为什么具有这些共同性质呢?二、金属的结构问题：构成金属晶体的粒子有哪些？第3页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四组成粒子：作用力：金属阳离子和自由电子金属离子和自由电子之间的较强作用 金属键（电子气理论）金属晶体：通过金属键作用形成的单质晶体金属 键强弱判断:阳离子所带电荷多、半径小金属键强，

2、熔沸点高。第4页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四金属键：金属晶体中原子之间的化学作用 力叫做金属键。 金属原子的电离能低，容易失去电子而形成阳离子和自由电子，阳离子整体共同整体吸引自由电子而结合在一起。这种金属离子与自由电子之间的较强作用就叫做金属键。金属键可看成是由许多原子共用许多电子的一种特殊形式的共价键，这种键既没有方向性也没有饱和性，金属键的特征是成键电子可以在金属中自由流动，使得金属呈现出特有的属性在金属单质的晶体中，原子之间以金属键相互结合。金属键是一种遍布整个晶体的离域化学键。强调：金属晶体是以金属键为基本作用力的晶体。第5页，共42页，2022年，5月20

3、日，7点29分，星期四电子气理论： 经典的金属键理论叫做“电子气理论”。它把金属键形象地描绘成从金属原子上“脱落”下来的大量自由电子形成可与气体相比拟的带负电的“电子气”，金属原子则“浸泡”在“电子气”的“海洋”之中。第6页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四三、金属晶体的结构与金属性质的内在联系金属导电性的解释 在金属晶体中，充满着带负电的“电子气”（自由电子），这些电子气的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下电子气就会发生定向移动，因而形成电流，所以金属容易导电。晶体类型离子晶体金属晶体 导电时的状态导电粒子水溶液或熔融状态下晶体状态自由移动的离子自由电子比较离子晶

4、体、金属晶体导电的区别：第7页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四 导热是能量传递的一种形式，它必然是物质运动的结果，那么金属晶体导热过程中“电子气”（自由电子）担当什么角色?金属导热性的解释“电子气”（自由电子）在运动时经常与金属离子碰撞，引起两者能量的交换。当金属某部分受热时，那个区域里的“电子气”（自由电子）能量增加，运动速度加快，通过碰撞，把能量传给金属离子。“电子气”（自由电子）在热的作用下与金属原子频繁碰撞从而把能量从温度高的部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。第8页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四金属延展性的解释 当金属受到

5、外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用，所以在各原子层之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。因此，金属都有良好的延展性。 不同的金属在某些性质方面，如密度、硬度、熔点等又表现出很大差别。这与金属原子本身、晶体中原子的排列方式等因素有关。第9页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四金属的延展性自由电子+金属离子金属原子位错+第10页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四资料金属之最熔点最低的金属是-汞熔点最高的金属是-钨密

6、度最小的金属是-锂密度最大的金属是-锇硬度最小的金属是-铯硬度最大的金属是-铬最活泼的金属是-铯最稳定的金属是-金延性最好的金属是-铂展性最好的金属是-金第11页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四1、金属晶体的形成是因为晶体中存在 （ ）A.金属离子间的相互作用B金属原子间的相互作用 C.金属离子与自由电子间的相互作用 D.金属原子与自由电子间的相互作用 C练习第12页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四2金属能导电的原因是( ）A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的 相互作用较弱 B金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动 C金属晶体中的金属阳

7、离子在外加电场作用下可发生定向移动 D金属晶体在外加电场作用下可失去电子 C第13页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四3、下列叙述正确的是（ ）A.任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子B原子晶体中只含有共价键 C.离子晶体中只含有离子键，不含有共价键 D分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其他化学键 B第14页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四4、为什么碱金属单质的熔沸点从上到下逐渐降低，而卤素单质的熔沸点从上到下却升高？第15页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四课后阅读材料1超导体一类急待开发的材料一般说来，金属是电的良好导体(

8、汞的很差)。1911年荷兰物理学家H昂内斯在研究低温条件下汞的导电性能时，发现当温度降到约4 K(即269、)时汞的电阻“奇异”般地降为零，表现出超导电性。后又发现还有几种金属也有这种性质，人们将具有超导性的物质叫做超导体。2合金：两种和两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质，叫做合金，合金属于混合物，对应的固体为金属晶体。合金的特点仍保留金属的化学性质，但物理性质改变很大；熔点比各成份金属的都低；强度、硬度比成分金属大；有的抗腐蚀能力强；导电性比成分金属差。第16页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四金属晶体的原子平面堆积模型金属晶体中的原子可堪称直径

9、相等的小球。将等径园球在一平面上排列，有两种排布方式，按（a）图方式排列，园球周围剩余空隙最小，称为密置层；按（b）图方式排列，剩余的空隙较大，称为非密置层。 （a）非密置层（b）密置层第17页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四简单立方堆积（Po）金属晶体的原子空间堆积模型1金属晶体的堆积方式简单立方堆积 第18页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四简单立方堆积第19页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四第20页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四体心立方堆积（ IA，VB，VIB）金属晶体的原子空间堆积模型2金属晶体的

10、堆积方式钾型第21页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四体心立方堆积配位数：8第22页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四金属晶体的原子空间堆积模型3镁型铜型第23页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四123456 第二层 对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准 1，3，5 位。 ( 或对准 2，4，6 位，其情形是一样的 )123456AB， 关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧密的堆积方式。第24页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四 下图是此种六方紧密堆积的前视图ABABA 第一种是将球对准第一层的球

11、。123456 于是每两层形成一个周期，即 AB AB 堆积方式，形成六方紧密堆积。 配位数 12 。 ( 同层 6，上下层各 3 )第25页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四第26页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四六方密堆积第27页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四 第三层的另一种排列方式，是将球对准第一层的 2，4，6 位，不同于 AB 两层的位置，这是 C 层。123456123456123456第28页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四123456此种立方紧密堆积的前视图ABCAABC 第四层再排 A，于

12、是形成 ABC ABC 三层一个周期。 得到面心立方堆积。 配位数 12 。( 同层 6， 上下层各 3 ) 第29页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四面心立方 BCA第30页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四第31页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四第32页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四第33页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四第34页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四第35页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四镁型铜型金属晶体的两种最密堆积方式第36

13、页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四堆积模型采纳这种堆积的典型代表空间利用率配位数晶胞简单立方52%6钾型(bcp)K、Na、Fe68%8镁型(hcp)Mg、Zn、Ti74%12铜型(ccp)Cu, Ag, Au74%12Po (钋)第37页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四1下列有关金属元素特征的叙述中正确的是A金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性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金属单质的熔点总是高于分子晶体能力训练第38页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四2关于A族和A族元素的下列说法中正

14、确的是A同一周期中，A族单质的熔点比A族的高B浓度都是0.01molL1时，氢氧化钾溶液的pH比氢氧化钡的小C氧化钠的熔点比氧化镁的高D加热时碳酸钠比碳酸镁易分解第39页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四3有A、B、C三种元素。已知4gA元素的单质与水作用，标况下放出H22.24L，反应中有1.2041023个电子发生转移。B元素可与A形成AB2型的离子化合物，且知A、B的离子具有相同的核外电子排布。元素C的气态氢化物可与其最高价氧化物的水化物发生非氧化还原反应生成盐，1mol该盐含42个电子。据此填写下列空白：（1）元素符号：A_，B_，C_。 （2）用电子式表示C的气态氢化物的形成过程_；它与B的气态氢化物反应时有_现象发生，生成物的电子式_，它属于_晶体。第40页，共42页，2022年，5月20日，7点29分，星期四4、某些金属晶体(Cu、Ag、Au)的原子按面心立方的形式紧密堆积，