金属晶体第三章晶体结构与性质第三节金属晶体与离子晶体

人教版选择性必修2《物质结构与性质》第2课时

金属晶体第三章·第三节

金属晶体与离子晶体雪花、钻石、食盐和铜都是晶体，那晶体之间有没有什么不同呢，雪花、钻石、食盐和铜的微粒构成是一样的吗？分子间作用力分子晶体共价键水分子碳原子共价晶体雪花钻石离子键离子晶体钠离子、氯离子食盐金属键金属晶体铜原子、电子铜任务一

金属键1.金属键金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用金属阳离子和自由电子2.成键粒子3.金属键的存在存在于金属单质和合金中任务一

金属键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。这些电子又称为自由电子。金属阳离子浸泡在电子的海洋中，金属晶体和共价晶体都是一种“巨分子”。自由电子金属阳离子电子气理论4.金属键的本质5.金属键的特征

金属键无方向性和饱和性金属阳离子和自由电子任务二

金属晶体1.概念金属离子与自由电子之间通过金属键作用形成的晶体。金属(除汞外)在常温下都是晶体2.构成微粒及微粒间作用力构成微粒相互作用金属键判断方法注意：金属晶体中的作用力是金属键，即影响化学性质稳定性，又影响物理性质。任务二

金属晶体3.物理特性①大多数金属常温下为银白色的固体。②金属晶体都具有金属光泽。③都具有良好的导电性和导热性。④都具有良好的延展性。⑤熔点、密度与硬度相差很大。任务二

金属晶体问题：为什么金属晶体具有金属光泽和颜色？金属成粉末状时，金属晶体的晶面取向杂乱、晶格排列不规则，吸收可见光后辐射不出去，所以成黑色。自由电子可吸收所有频率的光，然后很快释放出各种频率的光，因此绝大多数金属具有银白色或钢灰色光泽。任务二

金属晶体问题：为什么金属晶体具有导电性？+++++++++++++++---------------外加电场+-+++-+++++++++++-------------在金属晶体中，自由电子在外加电场作用下，发生定向移动，形成电流，使金属具有良好的导电性。(金属在固态或液体都有导电性)不同的金属导电能力不同，导电性最强的三种金属是：Ag、Cu、Al。金属晶体中除自由电子外的金属阳离子在其位置附近振动，加热时，金属阳离子的振动加强，阻碍自由电子的运动，因而金属的电阻随温度升高而增大。任务二

金属晶体问题：为什么金属晶体具有导热性？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。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。任务二

金属晶体问题：为什么金属晶体具有延展性？当金属受到外力作用时，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，而且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，所以金属有良好的延展性。外力提示

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当向金属晶体中掺入不同的原子时，就像在滚珠之间掺入了细小的碎石一样，因此形成合金会使金属的延展性变差、硬度增大。任务二

金属晶体问题：对比锂、钠、镁、铝、钾的原子结构和熔沸点的数据，金属晶体的熔沸点与哪些因素有关？晶体离子半径/pm电荷数熔点/℃沸点/℃Li7611801340Na102197.72883Mg7226511107Al53.536602324K138163.65759规律：半径越小所带电荷数越多金属阳离子熔、沸点越高硬度越大金属键越强任务二

金属晶体金属键原子半径价电子数金属的物理性质决定金属光泽导电性导热性延展性熔沸点原子半径越大，价电子数越少，金属键越弱，反之，金属键越强金属键越强，金属的熔沸点越高，硬度越大。任务三

金属晶体的结构特征金属键没有饱和性和方向性，金属原子尽可能采取最紧密的堆积方式，使得金属晶体结构最稳定，能量最低。六方堆积面心立方堆积体心立方堆积Ca、Al、Cu、Ag、Au、Pd、PtLi、Na、K、Ba、W、FeMg、Zn、Ti知识补充①铝:地壳中含量最多的金属元素②钙:人体中含量最多的金属元素③铁:目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜)④银:导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝)⑤铬:

硬度最高的金属⑥钨:熔点最高的金属⑦汞:熔点最低的金属⑧锇:密度最大的金属⑨锂:密度最小的金属⑩金:延展性最好的金属课堂练习判断下列说法是否正确(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