走進(jìn)奇妙的化學(xué)世界選擇性必修2第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)

金屬晶體與離子晶體金屬具有哪些物理性質(zhì)?為什么？

學(xué)習(xí)

目標(biāo)第1課時(shí)

金屬晶體PART01PART02PART02知道金屬鍵的特點(diǎn)與金屬某些性質(zhì)的關(guān)系認(rèn)識(shí)金屬晶體的物理性質(zhì)與晶體結(jié)構(gòu)的關(guān)系能辨識(shí)常見(jiàn)的金屬晶體，能從微觀的角度分析金屬晶體中構(gòu)成微粒及微粒間作用力，并解釋金屬的物理性質(zhì)一、金屬物理性質(zhì)導(dǎo)電導(dǎo)熱有延展性有金屬光澤等金屬為什么有這些共同性質(zhì)呢?1.電子氣理論二、金屬的結(jié)構(gòu)金屬原子金屬離子失去價(jià)電子自由電子幾乎均勻分布于晶體金屬鍵金屬晶體金屬原子自由電子金屬鍵的特征：①自由電子不是專屬于某個(gè)特定的金屬陽(yáng)離子，而是在整塊固態(tài)金屬中自由移動(dòng)。③金屬鍵既沒(méi)有方向性，也沒(méi)有飽和性，是金屬陽(yáng)離子和自由電子之間存在的強(qiáng)烈的靜電作用。②金屬鍵的成鍵粒子是金屬陽(yáng)離子和自由電子。④金屬晶體與共價(jià)晶體一樣是一種“巨分子”。3.金屬鍵的影響因素原子半徑價(jià)電子數(shù)金屬鍵金屬的物理性質(zhì)決定延展性導(dǎo)電性導(dǎo)熱性金屬光澤......熔沸點(diǎn)原子半徑越小，價(jià)電子數(shù)越多，金屬鍵越強(qiáng)。金屬鍵越強(qiáng)，金屬的熔、沸點(diǎn)越高，硬度越大4.電子氣理論解釋金屬的物理性質(zhì)當(dāng)金屬受到外力作用時(shí)，晶體中的各原子層就會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，但不會(huì)改變?cè)瓉?lái)的排列方式，而且彌漫在金屬原子間的電子氣可以起到類似軸承中滾珠之間潤(rùn)滑劑的作用，所以金屬有良好的延展性。(1)延展性外力4.電子氣理論解釋金屬的物理性質(zhì)自由電子在運(yùn)動(dòng)時(shí)與金屬陽(yáng)離子碰撞，引起兩者能量的交換。當(dāng)金屬某部分受熱時(shí)，那個(gè)區(qū)域里的自由電子能量增加，運(yùn)動(dòng)速度加快，通過(guò)碰撞，把能量傳遞給金屬陽(yáng)離子。自由電子與金屬陽(yáng)離子頻繁碰撞，把能量從溫度高的部分傳遞到溫度低的部分，從而使整塊金屬達(dá)到相同的溫度。(2)導(dǎo)熱性4.電子氣理論解釋金屬的物理性質(zhì)在金屬晶體中，存在許多自由電子，這些電子移動(dòng)是沒(méi)有方向的，但是在外加電場(chǎng)的作用下，自由電子就會(huì)發(fā)生定向移動(dòng)，形成電流，使金屬表現(xiàn)出導(dǎo)電性。金屬導(dǎo)電的粒子是自由電子，導(dǎo)電過(guò)程是物理變化。而電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的粒子是自由移動(dòng)的陰陽(yáng)離子，導(dǎo)電過(guò)程是化學(xué)變化(3)導(dǎo)電性外加電場(chǎng)

Cs由于金屬內(nèi)部原子以最緊密堆積狀態(tài)排列，且存在自由電子，所以當(dāng)光線照射到金屬表面時(shí)，自由電子可以吸收所有頻率的光并很快放出，使金屬不透明且具有金屬光澤。而金屬在粉末狀態(tài)時(shí)，晶格排列不規(guī)則，吸收可見(jiàn)光后反射不出去，所以金屬粉末常呈暗灰色或黑色。三、金屬晶體1.定義：金屬原子之間通過(guò)金屬鍵相互結(jié)合形成的晶體，叫做金屬晶體。2.金屬晶體中的粒子及粒子間的相互作用：構(gòu)成微粒金屬晶體微粒間的作用力金屬陽(yáng)離子和電子金屬鍵點(diǎn)撥：①在金屬晶體中有陽(yáng)離子，但沒(méi)有陰離子，所以，晶體中有陽(yáng)離子不一定有陰離子，若有陰離子，則一定有陽(yáng)離子。②在金屬晶體中，不存在單個(gè)分子或原子，金屬單質(zhì)或合金(晶體鍺、灰錫除外)屬于金屬晶體。③金屬晶體是一個(gè)“巨分子”。3.典型的的金屬晶體金屬（除汞外）在常溫下都是晶體，稱其為金屬晶體。

金屬晶體中，除了純金屬，還有大量的合金。大多數(shù)合金是以一種金屬為主要組成，如以鐵為主要成分的碳鋼、錳鋼、不銹鋼等，以銅為主要成分的黃銅、青銅、白銅等。熔點(diǎn)較低，硬度較小鎢是熔點(diǎn)最高的金屬鉻是硬度最大的金屬形成的金屬鍵強(qiáng)弱不同！ⅠAⅡALiNaMgKRbCs0ⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAAls區(qū)ns1-2熔點(diǎn)升高熔點(diǎn)降低為什么？半徑依次減小，陽(yáng)離子電荷數(shù)依次增多，金屬鍵強(qiáng)度增強(qiáng)半徑依次增大，陽(yáng)離子電荷數(shù)相同，金屬鍵強(qiáng)度減弱4.金屬熔沸點(diǎn)、硬度的影響因素熔點(diǎn)最低的金屬：汞（-38.9℃）熔點(diǎn)最高的金屬：鎢（3410℃）鐵：1535℃鈉：97.81℃金屬半徑↓金屬陽(yáng)離子電荷數(shù)↑（價(jià)電子數(shù)、自由電子）金屬鍵↑金屬熔沸點(diǎn)、硬度↑結(jié)論：金屬熔點(diǎn)差別大，由金屬鍵的強(qiáng)弱決定1.正誤判斷(1)金屬在常溫下都是晶體()(2)金屬鍵是金屬陽(yáng)離子和自由電子之間存在的強(qiáng)烈的靜電吸引作用()(3)金屬晶體在外力作用下，各層之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，金屬鍵被破壞()(4)共價(jià)晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的高，分子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的低()(5)金屬晶體除了純金屬，還有大量的合金()(6)有機(jī)高分子化合物一定不能導(dǎo)電()(7)金屬的電導(dǎo)率隨溫度的升高而降低()×××××√√2.下列關(guān)于金屬及金屬鍵的說(shuō)法正確的是(

)A.金屬鍵具有方向性和飽和性B.金屬鍵是金屬陽(yáng)離子與自由電子之間的相互作用C.金屬導(dǎo)電是因?yàn)樵谕饧与妶?chǎng)作用下產(chǎn)生自由電子D.金屬具有光澤是因?yàn)榻饘訇?yáng)離子吸收并放出可見(jiàn)光B【思考】①比較Na、Mg、Al的熔沸點(diǎn)高低以及硬度大小熔沸點(diǎn)：Na<Mg<Al硬度：Na<Mg<Al②