1、金金鎢鎢銅銅汞汞1、金屬共同的物理性質(zhì)？、金屬共同的物理性質(zhì)？延展性延展性導(dǎo)電性導(dǎo)電性導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性2、給金屬鍵下個(gè)定義。、給金屬鍵下個(gè)定義。3、金屬鍵的本質(zhì)可以用什么理論去描述，、金屬鍵的本質(zhì)可以用什么理論去描述， 該理論具體是怎樣的？該理論具體是怎樣的？金屬陽(yáng)離子金屬陽(yáng)離子與自由電子自由電子之間的強(qiáng)烈相互作用，我們叫做金屬鍵。“電子氣理論” “電子氣理論電子氣理論”要點(diǎn)：要點(diǎn)： 金屬原子 “脫”掉價(jià)電子形 成自由電子和金屬陽(yáng)離子； 金屬原子脫掉的電子不再只屬 于自己，而被整個(gè)晶體共用。 金屬陽(yáng)離子“浸泡”在“電子氣”的“海洋”之中。 “電子氣”與金屬陽(yáng)離子之間存在較強(qiáng)的相互 作用，即金屬鍵；

2、1.“1.“電子氣理論電子氣理論”一、金屬鍵一、金屬鍵2. 金屬鍵金屬鍵本質(zhì)：本質(zhì)：金屬陽(yáng)離子和電子氣間的靜電作用存在存在：金屬單質(zhì)和合金中特點(diǎn)：特點(diǎn)：既無飽和性也無方向性(自由電子可以自由電子可以在整塊金屬中自由在整塊金屬中自由移動(dòng)）移動(dòng)） 強(qiáng)弱比較：強(qiáng)弱比較：金屬陽(yáng)離子的半徑越小，所帶電金屬陽(yáng)離子的半徑越小，所帶電荷越多，金屬鍵越強(qiáng)！荷越多，金屬鍵越強(qiáng)！ 金屬的硬度和熔點(diǎn)差別很大，是因?yàn)榻鸾饘俚挠捕群腿埸c(diǎn)差別很大，是因?yàn)榻饘冁I強(qiáng)弱的差異很大屬鍵強(qiáng)弱的差異很大3. 金屬晶體金屬晶體構(gòu)成微粒：微粒間作用力：金屬陽(yáng)離子和自由電子金屬陽(yáng)離子和自由電子金屬鍵金屬鍵【思考思考】金屬單質(zhì)常溫下都是金屬晶

3、體嗎？ 概念：通過金屬鍵作用形成的單質(zhì)晶體通過金屬鍵作用形成的單質(zhì)晶體常溫下，絕大多數(shù)金屬單質(zhì)和合金都是金常溫下，絕大多數(shù)金屬單質(zhì)和合金都是金屬晶體，但汞除外，因汞在常溫下呈液態(tài)。屬晶體，但汞除外，因汞在常溫下呈液態(tài)。熔化時(shí)破壞的作用力：金屬鍵金屬鍵【思考與交流思考與交流】同周期的金屬單質(zhì)熔點(diǎn)和硬度變化趨勢(shì)如何？同周期的金屬單質(zhì)熔點(diǎn)和硬度變化趨勢(shì)如何？同主族的金屬單質(zhì)熔點(diǎn)和硬度變化趨勢(shì)如何？同主族的金屬單質(zhì)熔點(diǎn)和硬度變化趨勢(shì)如何？合金硬度一般比各成分金屬都大合金硬度一般比各成分金屬都大; ;合金熔點(diǎn)通常比各成分金屬都低。合金熔點(diǎn)通常比各成分金屬都低。同一主族，金屬陽(yáng)離子半徑逐漸增大，其金屬鍵強(qiáng)

4、度同一主族，金屬陽(yáng)離子半徑逐漸增大，其金屬鍵強(qiáng)度減小，故金屬單質(zhì)熔點(diǎn)和硬度呈減小的趨勢(shì)。減小，故金屬單質(zhì)熔點(diǎn)和硬度呈減小的趨勢(shì)。同一周期，金屬陽(yáng)離子所帶電荷逐漸增大，其金屬鍵同一周期，金屬陽(yáng)離子所帶電荷逐漸增大，其金屬鍵強(qiáng)度增大，故金屬單質(zhì)熔點(diǎn)和硬度呈增大的趨勢(shì)。強(qiáng)度增大，故金屬單質(zhì)熔點(diǎn)和硬度呈增大的趨勢(shì)。當(dāng)金屬中摻入其他金屬或非金屬形成合金當(dāng)金屬中摻入其他金屬或非金屬形成合金 后，硬度如何變化？熔沸點(diǎn)將如何變化？后，硬度如何變化？熔沸點(diǎn)將如何變化？4. “電子氣理論電子氣理論”的應(yīng)用的應(yīng)用金屬為什么易導(dǎo)電？金屬為什么易導(dǎo)電？解析：外加電場(chǎng)解析：外加電場(chǎng) 自由電子自由電子 定向運(yùn)動(dòng)定向運(yùn)動(dòng)溫度

5、越高，金屬的導(dǎo)電性能越溫度越高，金屬的導(dǎo)電性能越 。(強(qiáng)或弱強(qiáng)或弱)弱弱金屬為什么易導(dǎo)熱？金屬為什么易導(dǎo)熱？解析：加熱解析：加熱 速率變快速率變快 碰撞碰撞 熱傳遞熱傳遞溫度越高，金屬導(dǎo)熱能力越溫度越高，金屬導(dǎo)熱能力越 。（弱或強(qiáng)）。（弱或強(qiáng)）弱金屬為什么具有較好的延展性？金屬為什么具有較好的延展性？解析：電子氣可以起到解析：電子氣可以起到“潤(rùn)滑作用潤(rùn)滑作用”，層與層在外力，層與層在外力作用下易發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，但不會(huì)改變?cè)瓉淼呐帕蟹绞阶饔孟乱装l(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，但不會(huì)改變?cè)瓉淼呐帕蟹绞健究偨Y(jié)總結(jié)】金屬晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系金屬晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系導(dǎo)電性導(dǎo)電性導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性延展性延展性金屬離金屬離子和自

6、子和自由電子由電子自由電子在外自由電子在外加電場(chǎng)的作用加電場(chǎng)的作用下發(fā)生定向移下發(fā)生定向移動(dòng)動(dòng)自由電子與自由電子與金屬離子碰金屬離子碰撞傳遞熱量撞傳遞熱量晶體中各原晶體中各原子層相對(duì)滑子層相對(duì)滑動(dòng)仍保持相動(dòng)仍保持相互作用互作用資料資料金屬之最金屬之最熔點(diǎn)最低的金屬是熔點(diǎn)最低的金屬是- 汞汞 -38.87熔點(diǎn)最高的金屬是熔點(diǎn)最高的金屬是- 鎢鎢 3410密度最小的金屬是密度最小的金屬是- 鋰鋰 0.53g/cm3密度最大的金屬是密度最大的金屬是- 鋨鋨 22.57g/cm3硬度最小的金屬是硬度最小的金屬是- 銫銫 0.2硬度最大的金屬是硬度最大的金屬是- 鉻鉻 9.0最活潑的金屬是最活潑的金屬是

7、-銫銫最穩(wěn)定的金屬是最穩(wěn)定的金屬是-金金延性最好的金屬是延性最好的金屬是-鉑鉑 鉑絲直徑：鉑絲直徑： mm展性最好的金屬是展性最好的金屬是- 金金 金箔厚：金箔厚： mm50001100001表匯兩鍵表匯兩鍵金屬鍵金屬鍵 共價(jià)鍵共價(jià)鍵化學(xué)鍵類型化學(xué)鍵類型金屬鍵金屬鍵共價(jià)鍵共價(jià)鍵概概 念念特特 征征成鍵粒子成鍵粒子受制因素受制因素存在實(shí)例存在實(shí)例金屬離子和自由電子的靜電作用原子間通過共用電子對(duì)的相互作用無方向性 飽和性有方向性 飽和性金屬離子 自由電子原子金屬單質(zhì)或合金中，如Fe MgN2 O2 HCl SO3 Na2O2 NH4NO3金屬離子半徑及所帶電荷數(shù)原子半徑及元素的電負(fù)性1. 下列說法

8、正確的是（下列說法正確的是（ ） A.金屬性越強(qiáng)的元素相應(yīng)的離子氧化性越弱金屬性越強(qiáng)的元素相應(yīng)的離子氧化性越弱 B.Na、K和和Mg的熔點(diǎn)大小順序?yàn)榈娜埸c(diǎn)大小順序?yàn)镸gNaK C.含有陽(yáng)離子的物質(zhì)一定含有陰離子含有陽(yáng)離子的物質(zhì)一定含有陰離子 D.金屬導(dǎo)電的原理是金屬陽(yáng)離子在電場(chǎng)中可定向移動(dòng)金屬導(dǎo)電的原理是金屬陽(yáng)離子在電場(chǎng)中可定向移動(dòng) AB【練習(xí)】2.下列說法正確的是（下列說法正確的是（ ）A .可用電子氣理論解釋金屬的腐蝕性可用電子氣理論解釋金屬的腐蝕性B .原子晶體的熔點(diǎn)一定比的金屬晶體和分子晶體熔點(diǎn)高原子晶體的熔點(diǎn)一定比的金屬晶體和分子晶體熔點(diǎn)高C .金屬受外力作用時(shí)常常發(fā)生變形而不易折斷

9、，金屬受外力作用時(shí)常常發(fā)生變形而不易折斷， 是由于金屬原子和自由電子之間有較強(qiáng)的相互作用是由于金屬原子和自由電子之間有較強(qiáng)的相互作用D .金屬晶體都是純凈物金屬晶體都是純凈物C3、下列說法正確的是（、下列說法正確的是（ ）A、Mg晶體中，一個(gè)晶體中，一個(gè)Mg2+和兩個(gè)自由電子相互作用和兩個(gè)自由電子相互作用B、金屬元素的原子的最外層電子均不超過、金屬元素的原子的最外層電子均不超過4個(gè)個(gè)C、金屬中熔點(diǎn)最高的是鎢、金屬中熔點(diǎn)最高的是鎢D、合金的熔點(diǎn)和硬度低于組成金屬、合金的熔點(diǎn)和硬度低于組成金屬C 4、下列四中有關(guān)性質(zhì)的描述，可能是金屬晶體的是（、下列四中有關(guān)性質(zhì)的描述，可能是金屬晶體的是（ ） A

10、、有分子間作用力結(jié)合而成，熔點(diǎn)很低、有分子間作用力結(jié)合而成，熔點(diǎn)很低 B、固體或熔融態(tài)易導(dǎo)電，熔點(diǎn)較高、固體或熔融態(tài)易導(dǎo)電，熔點(diǎn)較高 C、由共價(jià)鍵結(jié)合成網(wǎng)狀晶體，熔點(diǎn)很高、由共價(jià)鍵結(jié)合成網(wǎng)狀晶體，熔點(diǎn)很高 D、固體不導(dǎo)電，熔融態(tài)也不導(dǎo)電，但溶于水后能導(dǎo)電、固體不導(dǎo)電，熔融態(tài)也不導(dǎo)電，但溶于水后能導(dǎo)電B緊密堆積：緊密堆積：微粒之間的作用力，使微粒微粒之間的作用力，使微粒間盡可能的相互接近，使它們占有最小間盡可能的相互接近，使它們占有最小的空間。的空間。空間利用率：空間利用率：空間被晶格質(zhì)點(diǎn)占據(jù)的百空間被晶格質(zhì)點(diǎn)占據(jù)的百分?jǐn)?shù)。用來表示緊密堆積的程度。分?jǐn)?shù)。用來表示緊密堆積的程度。配位數(shù)：配位數(shù)：在

11、密堆積中，一個(gè)原子或離子在密堆積中，一個(gè)原子或離子周圍距離最近且相等的原子或離子的數(shù)周圍距離最近且相等的原子或離子的數(shù)目。目。球?qū)η蚯驅(qū)η蚯驅(qū)涨驅(qū)辗敲苤脤用苤脤优湮粩?shù)：4配位數(shù)：6【思考】將若干個(gè)小球放置在平面內(nèi)緊密接觸，有幾種排列方式？2. 金屬晶體的原子堆積方式金屬晶體的原子堆積方式(三維空間三維空間)(1)(1)簡(jiǎn)單立方堆積簡(jiǎn)單立方堆積【思考】該堆積方式中金屬原子的配位數(shù)是多少？ 空間利用率呢？配位數(shù)：配位數(shù)：6相鄰非密置層原子的原子核在同一直線上的堆積相鄰非密置層原子的原子核在同一直線上的堆積簡(jiǎn)單立方堆積的晶胞特點(diǎn)簡(jiǎn)單立方堆積的晶胞特點(diǎn)1、晶胞中含有、晶胞中含有1個(gè)原子個(gè)原子2、棱

12、上的、棱上的2個(gè)原子緊密相連個(gè)原子緊密相連設(shè)球的半徑為設(shè)球的半徑為r，則晶胞的邊長(zhǎng)為，則晶胞的邊長(zhǎng)為2r2rV球球=334r%100晶胞球VVV晶胞晶胞=（2r）3=8r3空間利用率空間利用率=%10083433rr=52%2. 金屬晶體的原子三維堆積方式金屬晶體的原子三維堆積方式(1)(1)簡(jiǎn)單立方堆積簡(jiǎn)單立方堆積配位數(shù)：配位數(shù)：6-Po空間利用率：空間利用率： 52% 太低！非常低!2.鉀型鉀型 -體心立方堆積：體心立方堆積：這種堆積晶胞是一個(gè)體心立方，這種堆積晶胞是一個(gè)體心立方，每個(gè)晶胞含每個(gè)晶胞含 個(gè)原子，空間個(gè)原子，空間利用率也不高（利用率也不高（68%），屬于非），屬于非密置層堆積

13、，配位數(shù)為密置層堆積，配位數(shù)為 ，如堿金屬、如堿金屬、Fe等等采取這種堆積方采取這種堆積方式。式。28體心立方堆積的晶胞特點(diǎn)體心立方堆積的晶胞特點(diǎn)1、晶胞中含有、晶胞中含有2個(gè)原子個(gè)原子2、體對(duì)角線的、體對(duì)角線的3個(gè)原子緊密相連個(gè)原子緊密相連體心立方堆積的空間利用率計(jì)算：體心立方堆積的空間利用率計(jì)算：設(shè)球的半徑為設(shè)球的半徑為r 則晶胞的邊長(zhǎng)為則晶胞的邊長(zhǎng)為%10034233ar%1003434233）（rr空間利用率空間利用率= 68%ar43(2)(2)體心立方堆積體心立方堆積配位數(shù)：配位數(shù)：8空間利用率：空間利用率： 68%采用體心立方堆積的金屬晶體有：采用體心立方堆積的金屬晶體有：Na、

14、K、Fe123456 （3 3）密置層的堆積：第二層對(duì)第一層來講最緊）密置層的堆積：第二層對(duì)第一層來講最緊密的堆積方式是將球?qū)?zhǔn)密的堆積方式是將球?qū)?zhǔn) 1 1，3 3，5 5 位位 ( ( 或?qū)?zhǔn)或?qū)?zhǔn) 2 2，4 4，6 6 位，其情形是一樣的位，其情形是一樣的 ) )123456AB，關(guān)鍵是第三層，第三層可以有兩種最緊密的堆積方式。金屬晶體的兩種最密堆積方式金屬晶體的兩種最密堆積方式鎂型和銅型鎂型和銅型鎂型和銅型鎂型和銅型鎂型鎂型銅型銅型123456123456a.a.鎂型鎂型123456 第三層的一種排列方式，是將球?qū)?zhǔn)第一第三層的一種排列方式，是將球?qū)?zhǔn)第一層每一個(gè)球，層每一個(gè)球，于是

15、于是每?jī)蓪有纬梢粋€(gè)周期每?jī)蓪有纬梢粋€(gè)周期，即，即 AB AB AB AB 堆積方式。堆積方式。（2 2）密置層在三維空間堆積）密置層在三維空間堆積-六方最密堆積六方最密堆積 下圖是鎂型緊密堆積的前視圖下圖是鎂型緊密堆積的前視圖ABABA123456123456789101112 這種堆積晶胞空間利用率高（這種堆積晶胞空間利用率高（74%74%），屬于），屬于最密置層堆積，配位數(shù)為最密置層堆積，配位數(shù)為 ，許多金屬（如，許多金屬（如MgMg、ZnZn、TiTi等）采取這種堆積方式。等）采取這種堆積方式。1212123456123456b.b.銅型銅型 第三層的另一種排第三層的另一種排列方式，是將

16、球?qū)?zhǔn)第列方式，是將球?qū)?zhǔn)第一層的一層的 2，4，6 位，位，不同于不同于 AB 兩層的位置兩層的位置，這是，這是 C 層。層。412356-面心立方最密堆積面心立方最密堆積123456此種立方緊密堆積的前視圖此種立方緊密堆積的前視圖ABCAABC空間利用率也為空間利用率也為74，配位數(shù)配位數(shù) 12 ( 同層同層 6， 上上下層各下層各 3 ) 下圖是銅型型緊密堆積的前視圖下圖是銅型型緊密堆積的前視圖A AC CB BA AC CB BA A(4)(4)面心立方最密堆積（銅型）面心立方最密堆積（銅型）采用六方最密堆積的金屬晶體有采用六方最密堆積的金屬晶體有:Cu、Ag和和Au面心立方最密堆積的

17、空間利用率為面心立方最密堆積的空間利用率為74%面心立方最密堆積的空間利用率計(jì)算面心立方最密堆積的空間利用率計(jì)算面心立方最密堆積晶胞的特點(diǎn)面心立方最密堆積晶胞的特點(diǎn)1、晶胞中含有、晶胞中含有4個(gè)原子個(gè)原子2、面對(duì)角線的、面對(duì)角線的3個(gè)原子緊密相連個(gè)原子緊密相連邊長(zhǎng)為邊長(zhǎng)為 a面對(duì)角線邊長(zhǎng)為面對(duì)角線邊長(zhǎng)為 a4r2arra4242金屬原子半徑金屬原子半徑 r r與正方體邊長(zhǎng)與正方體邊長(zhǎng)a a 的關(guān)系：的關(guān)系：密置層的兩種堆積方式：配位數(shù)：配位數(shù)：12 ，空間利用率：空間利用率：74%都為都為最密堆積最密堆積金屬晶體的金屬晶體的4 4種堆積方式比較種堆積方式比較堆積類型代表物質(zhì)層類型晶胞配位數(shù) 空

18、間利用率簡(jiǎn)單立方 體心立方（K型）六方最密（Mg型）面心最密（Cu型）Po(Po(釙釙) )非密置層非密置層6 6K Na FeK Na Fe非密置層非密置層8 8Mg Zn TiMg Zn Ti密置層密置層1212Cu Ag AuCu Ag Au密置層密置層121252%68%74%74%三、石墨三、石墨石墨中的碳原子采用石墨中的碳原子采用什么雜化方式？什么雜化方式？石墨結(jié)構(gòu)中未參與雜化的石墨結(jié)構(gòu)中未參與雜化的p軌道軌道Sp2雜化雜化沒有參與雜化的沒有參與雜化的p軌道軌道相互平行、相互重疊，相互平行、相互重疊，p軌道中的電子可以在軌道中的電子可以在整個(gè)碳原子平面中運(yùn)整個(gè)碳原子平面中運(yùn)動(dòng)，形成

19、動(dòng)，形成金屬鍵，具金屬鍵，具有導(dǎo)電性。有導(dǎo)電性。石墨片層間以石墨片層間以范德華范德華力力相連，故片層間易相連，故片層間易滑動(dòng)，可用來制鉛筆。滑動(dòng)，可用來制鉛筆。導(dǎo)電的方向性：由于片導(dǎo)電的方向性：由于片層間距離較遠(yuǎn)，電子不層間距離較遠(yuǎn)，電子不能從一個(gè)平面跳躍到另能從一個(gè)平面跳躍到另一個(gè)平面，所以只能沿一個(gè)平面，所以只能沿石墨的平面方向?qū)щ姟Ｊ钠矫娣较驅(qū)щ姟Ｊw中既有共價(jià)石墨晶體中既有共價(jià)鍵，又有金屬鍵，還鍵，又有金屬鍵，還有范德華力，是一種有范德華力，是一種混合晶體混合晶體性質(zhì)：性質(zhì)：熔點(diǎn)高熔點(diǎn)高硬度小硬度小能導(dǎo)電能導(dǎo)電(比金剛石高比金剛石高)課堂練習(xí)課堂練習(xí)1金屬晶體的堆積方式、空間利用率和配位數(shù)關(guān)系正確的是()A釙Po簡(jiǎn)單立方堆積52%6B鈉Na體心立方堆積74%12C鋅Zn六方最密堆積68%8D銀Ag面心立方最密堆積68%12A2下列化學(xué)式能真實(shí)表示物質(zhì)分子組成的是( ) ASiC BS8 CBN DSi02B3有四種不同堆積方式的金屬晶體的晶胞如圖所示，有關(guān)說法正確的是()A為簡(jiǎn)單立方堆積，為六方最密堆積，為體 心立方堆積，為面心立方最密堆積B每個(gè)晶胞含有的原子數(shù)分別為：1個(gè)，2個(gè)