金属晶体 高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第三节金属晶体与离子晶体

第1课时金属晶体Ti金属样品【复习回顾】1、金属共同的物理性质？有金属光泽、有延展性、容易导电、导热等。2、金属的结构问题：构成金属的粒子有哪些？金属阳离子和自由电子“有阳离子而无阴离子”是金属独有的特性。金属晶体1、定义：金属(除汞外)在常温下都是晶体，称其为金属晶体金属晶体中，除了纯金属，还有大量的_______。合金3、微粒间作用力：金属键2、构成微粒：金属阳离子和自由电子那么，金属键的本质是什么呢？金属键—电子气理论

由于金属原子的最外层电子数较少,容易失去电子成为金属离子,金属原子释放出的价电子不专门属于某个特定的金属离子,而为许多金属离子所共有,并在整个金属中自由运动,这些电子又称为自由电子。

从金属原子上“脱落”下来的价电子几乎均匀分布在整个晶体中，像遍布整块金属的“电子气”，被所有原子共用，从而把所有金属原子维系在一起。金属原子则“浸泡”在“电子气”的“海洋”之中。金属晶体与共价晶体一样是一种“巨分子”金属键定义:金属阳离子和自由电子之间强烈的相互作用板书金属晶体定义：金属(除汞外)在常温下都是晶体，称其为～。金属键微粒间作用力：金属键构成微粒：金属阳离子和自由电子定义:金属阳离子和自由电子间强烈的相互作用本质：电子气理论“电子气理论”解释金属的物理性质延展性：当金属受到外力作用时，晶体中的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，而且弥漫在金属之

间的电子气可以起到类似轴承中滚珠间的润滑剂作用，所

以大多数金属有良好的延展性。外力

“电子气理论”解释金属的物理性质导热性：当金属某部分受热时，该区域的电子运动加剧，通过碰撞，

电子将能量传递给金属原子或离子，这样能量从温度高的

区域传递到温度低的区域，因此金属具有导热性。

以解释生活中常见的些现象。

在冬天我们感觉金属制品比木制品更凉，原因是当人接触到金属时，金属很快将人体的热量传递出去，因为木制品不易导热所以当人接触到木制品时，身体的热量不易散失。“电子气理论”解释金属的物理性质导电性:金属晶体内部到处移动的自由电子，在电场作用下，自由

电子就会发生定向移动，形成电流，使金属表现出导电性。外加电场【注意】①金属晶体具有导电性，但能导电的物质不一定是金属。如石墨具有导电性，属于非金属。还有一大类能导电的有机高分子化合物（如聚乙炔），也不属于金属。

②金属导电的粒子是自由电子，导电过程是物理变化。

电解质溶液导电的粒子是自由移动的离子，导电过程是化学变化。“电子气理论”解释金属的物理性质金属光泽:自由电子可吸收所有频率的光，很快释放出去，使绝大

多数块状金属不透明且具有金属光泽。某些金属因易吸

收某些频率光而呈特殊颜色。金属光泽和颜色银白色——自由电子吸收所有频率的光，然后又释放。特殊颜色——易吸收某些频率的光。粉末——晶面取向复杂，吸收可见光后难反射,常呈暗

灰色或黑色。【思考与讨论】1、为什么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。非密置层密置层【思考与讨论】2、金属形成合金以后性能为什么会改变？

当向金属晶体中掺入不同的金属或非金属原子时，就像在滚珠之间掺入了细小而坚硬的砂土或碎石一样，会使这种金属的延展性甚至硬度发生改变，所以金属材料形成合金以后性能发生改变。

大多数合金以一种金属为主要组成，如以铁为主要成分的碳钢、锰钢、不锈钢等，以铜为主要成分的黄铜、青铜、白铜等。【思考与讨论】3、高温下金属导电性减弱的原因？

电子气中的自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞，所以金属的电导率随温度升高而降低的现象。金属键的特征：①自由电子不是专属于某个特定的金属阳离子，而是在整块

固态金属中自由移动。②金属键既没有方向性，也没有饱和性。③金属晶体与共价晶体一样是一种“巨分子”不存在单个分子；那么金属键的强弱取决于哪些因素呢？金属键的影响因素：金属键金属阳离子半径离子所带电荷数原子半径越小，价电子数越多，金属键越强，反之，金属键越弱金属的物理性质决定金属光泽熔沸点延展性导电性导热性金属键越强，金属的熔沸点越高，硬度越大。【思考与讨论】大小顺序是：

Na<Mg<Al1、判断钠、镁、铝熔沸点和硬度的大小？2、判断锂、钠、钾熔沸点和硬度的大小？金属阳离子半径减小，所带电荷增多，金属键依次增强阳离子所带电荷数相同，离子半径依次增大，则金属键依次减弱大小顺序是：Li>Na>K板书金属晶体定义：金属(除汞外)在常温下都是晶体，称其为～。金属键微粒间作用力：金属键构成微粒：金属阳离子和自由电子定义:金属阳离子和自由电子间强烈的相互作用本质：电子气理论---解释物性没有饱和性、方向性“巨分子”不存在单个分子特征影响因素阳离子半径--越小离子所带电荷数---越多金属键越强存在：金属单质与合金中金属晶体的性质(1)金属晶体具有良好的导电性、导热性和延展性。

固态导电：判断金属晶体的显著特点(2)熔、沸点：金属键越强，熔、沸点越高。①同周期金属单质，从左到右(如Na、Mg、Al)熔、沸点升高。②同主族金属单质，从上到下(如碱金属)熔、沸点降低。③合金的熔、沸点一般比其各成分金属的熔、沸点低。④金属晶体熔点差别很大，如汞常温下为液体，熔点很低；而铁常温下为固体，熔点很高。熔点最低的金属是--------汞[-38.87℃]熔点最高的金属是--------钨[3410℃]密度最小的金属是--------锂[0.53g/cm3]密度最大的金属是--------锇[22.57g/cm3]硬度最小的金属是--------铯[0.2]硬度最大的金属是--------铬[9.0]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[铂丝直径：mm]展性最好的金属是--------金[金箔厚：mm]金属之最资料小结：三种晶体类型与性质的比较晶体类型共价晶体分子晶体金属晶体概念作用力构成微粒物理性质熔沸点硬度导电性实例金刚石、二氧化硅、晶体硅、碳化硅Ar、S等Au、Fe、Cu、钢铁等相邻原子间以共价键结合而成具有空间网状结构的晶体共价键原子很大很高无（硅为半导体）分子分子间以范德华力结合而成的晶体分子间作用力很低很小无通过金属键形成的晶体金属键金属阳离子和自由电子差别较大差别较大导体1、正误判断(1)金属在常温下都是晶体()(2)金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用()(3)金属晶体在外力作用下，各层之间发生相对滑动，金属键被破坏()(4)共价晶体的熔点一定比金属晶体的高，分子晶体的熔点一定比金属晶体的低()(5)金属晶体除了纯金属，还有大量的合金()(6)有机高分子化合物一定不能导电()(7)金属的电导率随温度的升高而降低()××××√×√2、下列有关金属键的叙述中，错误的是(

)A．金属键没有饱和性和方向性B．金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用C．金属键中的电子属于整块金属D．金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关B3、下列各组金属熔点高低顺序正确的是(

)A．Mg>Al>Ca B．Al>Na>Li

C．Al>Mg>Ca D．Mg>Ba>AlC4、下列关于金属及金属键的说法正确的是（

）A、金属键具有方向性与饱和性B、金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用C、金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子D、金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光B5、下列性质可以证明某单质属于金属晶体的是（）A、有金属光泽B、具有较高的熔点C、熔融态不导电D、固态导电且延展性好D6、下列有关金属晶体中说法中正确的（）A、金属晶体都是纯净物B、最外层电子数少于3个的都是金属C、任