高中化学专题3微粒间作用力与物质性质3.1金属键与金属晶体省公开课一等奖新名师获奖课件

第一单元金属键金属晶体1/43黄铁矿萤石水晶绿色鱼眼石2/43晶体概念晶体：含有规则几何外形固体。晶体为何含有规则几何外形呢?组成晶体微粒有规则排列结果.3/431.非金属原子之间经过共价键结合成单质或化合物，活泼金属与活泼非金属经过离子键结合形成了离子化合物。那么，金属单质中金属原子之间是采取怎样方式结合呢？2.你能归纳出金属物理性质吗?你知道金属为何含有这些物理性质吗?金属键与金属特征4/43分析：

通常情况下，金属原子部分或全部外围电子受原子核束缚比较弱，在金属晶体内部，它们能够从金属原子上“脱落”下来价电子，形成自由流动电子。

大多数金属单质都有较高熔点，说明了什么？金属能导电又说明了什么？金属晶体中存在着强烈相互作用;金属含有导电性,说明金属晶体中存在着能够自由流动电子。5/43（1）定义：

金属离子和自由电子之间强烈相互作用。（2）形成

成键微粒:

金属阳离子和自由电子

存在:

金属单质和合金中（3）方向性:

无方向性1.金属键6/432.金属物理性质

含有金属光泽,能导电,导热,含有良好延展性,金属这些共性是有金属晶体中化学键和金属原子堆砌方式所造成（1）导电性（2）导热性（3）延展性

7/43通常情况下金属晶体内部电子运动是自由流动，但在外加电场作用下会定向移动形成电流,所以金属含有导电性。（1）导电性8/43（2）导热性

金属轻易导热，是因为自由电子运动时与金属离子碰撞把能量从温度高部分传到温度低部分，从而使整块金属到达相同温度。（3）延展性

金属晶体中因为金属离子与自由电子间相互作用没有方向性，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,所以在一定强度外力作用下,金属能够发生形变,表现为良好延展性。9/43金属延展性自由电子+金属离子金属原子错位+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++10/43依据下表数据，请你总结影响金属键原因金属NaMgAlCr原子外围电子排布3s13s23s23p13d54s1原子半径/pm186160143.1124.9原子化热/kJ·mol-1108.4146.4326.4397.5熔点/℃97.56506601900部分金属原子半径、原子化热和熔点

金属熔点、硬度与金属键强弱相关，金属键强弱又能够用原子化热来衡量。原子化热是指1mol金属固体完全气化成相互远离气态原子时吸收能量。有金属软如蜡,有金属硬如钢;有金属熔点低,有金属熔点高,为何?11/43影响金属键强弱原因（1）金属元素原子半径（2）单位体积内自由电子数目普通而言：

金属元素原子半径越小，单位体积内自由电子数目越大，金属键越强，金属晶体硬度越大，熔、沸点越高。

如：同一周期金属原子半径越来越小，单位体积内自由电子数增加，故熔点越来越高，硬度越来越大；同一主族金属原子半径越来越大，单位体积内自由电子数降低，故熔点越来越低，硬度越来越小。12/43总结金属键概念利用金属键知识解释金属物理性质共性和个性影响金属键强弱原因13/431.以下相关金属键叙述错误是()A.金属键没有方向性

B.金属键是金属阳离子和自由电子之间存在强烈静电吸引作用

C.金属键中电子属于整块金属

D.金属性质和金属固体形成都与金属键相关B练习2.以下相关金属元素特征叙述正确是()A.金属原子只有还原性,金属离子只有氧化性

B.金属元素在化合物中一定显正化合价

C.金属元素在不一样化合物中化合价均不相同

D.金属元素单质在常温下均为晶体B14/433.以下生活中问题，不能用金属键知识解释是（）

A.

用铁制品做炊具B.用金属铝制成导线

C.用铂金做首饰D.铁易生锈D4.金属键强弱与金属价电子数多少相关，价电子数越多金属键越强；与金属阳离子半径大小也相关，金属阳离子半径越大，金属键越弱。据此判断以下金属熔点逐步升高是()A.LiNaKB.NaMgAlC.LiBeMgD.LiNaMgB15/431.晶体(1)定义:经过结晶过程形成含有规则几何外形固体叫晶体。通常情况下，大多数金属单质及其合金也是晶体。阅读教科书P34化学史话

人类对晶体结构认识金属晶体16/432.晶胞什么是晶胞？

晶体中能够反应晶体结构特征基本重复单位

说明：晶体结构是晶胞在空间连续重复延伸而形成。晶胞与晶体关系如同砖块与墙关系。在金属晶体中，金属原子如同半径相等小球一样，彼此相切、紧密堆积成晶体。金属晶体中金属原子紧密堆积是有一定规律。17/43金属晶体1.金属晶体堆积方式和对应晶胞18/43活动与探究1：

平面上金属原子紧密排列方式

将12个乒乓球从盒子里取出：4组乒乓球（3个排成一条直线）将乒乓球放置在平面上，排成4排，使球面紧密接触，有哪些排列方式？19/43

二维平面堆积方式I型II型行列对齐四球一空非最紧密排列行列相错三球一空最紧密排列密置层非密置层20/43平面上金属原子紧密排列两种方式配位数为4配位数为6112233445621/434个小球形成一个四边形空隙，一个空隙。

见“

”。

22/433个小球形成一个三角形空隙，两种空隙。一种：△见“

”另一个：▽见“

”

23/43金属原子尽可能地相互靠近，尽可能占据较小空间。

——紧密堆积24/43

三维空间堆积方式Ⅰ.简单立方堆积25/43形成简单立方晶胞，空间利用率较低52％，金属钋（Po）采取这种堆积方式。26/43金属原子半径r与正方体边长a关系：aaaaa=2r27/43这是非密置层另一个堆积方式，将上层金属填入下层金属原子形成凹穴中,得到是体心立方堆积。Na、K、Cr、Mo、W等属于体心立方堆积。Ⅱ.体心立方堆积28/4329/43第一层：30/43123456

第二层：对第一层来讲最紧密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)123456AB，

关键是第三层，对第一、二层来说，第三层能够有两种最紧密堆积方式。31/43

上图是此种六方堆积前视图ABABA

第一个：将第三层球对准第一层球123456

于是每两层形成一个周期，即ABAB堆积方式，形成六方堆积。

配位数12(同层6，上下层各3

)Ⅲ.六方堆积镁、锌、钛等属于六方堆积

32/43六方最密堆积分解图33/43

第三层另一个排列方式，是将球对准第一层

2，4，6位，不一样于AB两层位置，这是

C层。12345612345612345634/43123456此种立方紧密堆积前视图ABCAABC

第四层再排A，于是形成

ABCABC三层一个周期。这种堆积方式可划分出面心立方晶胞。

配位数12

(同层6，上下层各3

)Ⅳ.面心立方堆积金、银、铜、铝等属于面心立方堆积

35/43了解金属晶体中原子堆积方式六方堆积面心立方堆积体心立方堆积立方堆积钾型铜型钋型镁型36/43①简单立方堆积配位数=6空间利用率=52%②体心立方堆积

——体心立方晶胞配位数=8空间利用率=68%③六方堆积

——六方晶胞配位数=12空间利用率=74%④面心立方堆积——面心立方晶胞配位数=12空间利用率=74%堆积方式及性质小结37/432.晶胞中金属原子数目标计算(均摊法)38/43顶点占1/8棱上占1/4面心占1/2体心占139/432.晶胞中微粒数计算在六方体顶点微粒为6个晶胞共有，在面心为2个晶胞共有，在体内微粒全属于该晶胞。

微粒数为：12×1/6+2×1/2+3=6

在立方体顶点微粒为8个晶胞共有，在面心为2个晶胞共有。

微粒数为：8×1/8+6×1/2=4

在立方体顶点微粒为8个晶胞共享，处于体心金属原子全部属于该晶胞。

微粒数为：8×1/8+1=2长方体晶胞中不一样位置粒子对晶胞贡献：顶点----1/8棱----1/4面心----1/2体心----1(1)体心立方：(2)面心立方：(3)六方晶胞：40/43合金(1)定义：把两种或两种以上金属(或金属与非金属)熔合而成含有金属特征物质叫做合金。

比如，黄铜是铜和锌合金（含铜67%、