金属键优秀PPT.ppt

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1、专题专题3 微粒间作用力与物质性质微粒间作用力与物质性质化学化学3 物质结构与性质物质结构与性质第一单元第一单元 金属键金属键 金属晶体金属晶体学习目标学习目标1形成正确的金属晶体概念，并了解金属形成正确的金属晶体概念，并了解金属晶体的晶体模型及金属的共同性质、特点。晶体的晶体模型及金属的共同性质、特点。2理解金属晶体的晶体结构与性质的关系。理解金属晶体的晶体结构与性质的关系。学习重点、难点学习重点、难点 学习重点：金属晶体的概念、晶体类型与学习重点：金属晶体的概念、晶体类型与性质的关系。性质的关系。学习难点：金属晶体结构模型学习难点：金属晶体结构模型一、金属键与金属特性一、金属键与金属特性P

2、28 沟通与探讨沟通与探讨1、金属单质中金属原子之间是接受怎样的、金属单质中金属原子之间是接受怎样的方式结合的呢？方式结合的呢？大多数金属单质有比较高的熔点，说明金属晶体大多数金属单质有比较高的熔点，说明金属晶体中存在着猛烈的相互作用（化学键）中存在着猛烈的相互作用（化学键）金属离子与自由电子之间的猛烈的相互作用称为金属离子与自由电子之间的猛烈的相互作用称为金属键。金属键。2、归纳金属的物理性质、归纳金属的物理性质金属共同的物理性质金属共同的物理性质简洁导电、导热、有延展性、有简洁导电、导热、有延展性、有金属光泽等。金属光泽等。金属晶体的结构与其性质有哪些内在联系呢金属晶体的结构与其性质有哪些

3、内在联系呢?说明金属性质与金属晶体结构的关系说明金属性质与金属晶体结构的关系 1金属导电性与金属晶体结构的关系金属导电性与金属晶体结构的关系 在金属晶体中，存在着很多自由电在金属晶体中，存在着很多自由电子，这些自由电子的运动是没有确定子，这些自由电子的运动是没有确定方向的，但在外加电场的条件下自由方向的，但在外加电场的条件下自由电子就会发生定向运动，因而形成电电子就会发生定向运动，因而形成电流，所以金属简洁导电。流，所以金属简洁导电。2金属晶体结构与金属的导热性的关系金属晶体结构与金属的导热性的关系 金属简洁导热，是由于自由电子运金属简洁导热，是由于自由电子运动时与金属离子碰撞把能量从温度高的

4、动时与金属离子碰撞把能量从温度高的部分传到温度低的部分，从而使整块金部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。属达到相同的温度。3金属晶体结构与金属的延展性的关系金属晶体结构与金属的延展性的关系 金属晶体中由于金属离子与自由电金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作用没有方向性，各原子层子间的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，发相互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。生形变也不易断裂。金属晶体的结构与性质的关系金属晶体的结构与性质的关系导电性导电性导热性导热性延展性延展性自由电

5、自由电子在外子在外加电场加电场的作用的作用下发生下发生定向移定向移动动自由电自由电子与金子与金属离子属离子碰撞传碰撞传递热量递热量晶体中晶体中各原子各原子层相对层相对滑动仍滑动仍保持相保持相互作用互作用.金属金属离子离子和自和自由电由电子子性质性质微粒微粒P29 沟通与探讨沟通与探讨金属键强弱与金属某些性质的关系、金属键强弱与金属某些性质的关系、1 1、金属的原子气化热大，金属键就强；、金属的原子气化热大，金属键就强；金属的原子气化热小，金属键就弱。金属的原子气化热小，金属键就弱。一般地，金属原子半径小，自由电子多，一般地，金属原子半径小，自由电子多，金属的原子气化热就大，金属键就强。金属的原

6、子气化热就大，金属键就强。2 2、金属键强，金属单质的溶沸点就高，、金属键强，金属单质的溶沸点就高，硬度也较大。硬度也较大。1金属晶体的形成是因为晶体中金属晶体的形成是因为晶体中存在存在 （）A.金属离子间的相互作用金属离子间的相互作用B金属原子间的相互作用金属原子间的相互作用 C.金属离子与自由电子间的猛烈的金属离子与自由电子间的猛烈的相互作用相互作用 D.金属原子与自由电子间的猛烈的金属原子与自由电子间的猛烈的相互作用相互作用 课堂练习课堂练习C2金属能导电的缘由是（金属能导电的缘由是（）A.金属晶体中金属阳离子与自由电子金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较弱间的相互作用较弱 B金

7、属晶体中的自由电子在外加电场金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动作用下可发生定向移动 C金属晶体中的金属阳离子在外加电金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动场作用下可发生定向移动 D金属晶体在外加电场作用下可失去金属晶体在外加电场作用下可失去电子电子 B3下列叙述正确的是下列叙述正确的是（）A.任何晶体中，若含有阳离子也确定任何晶体中，若含有阳离子也确定含有阴离子含有阴离子B原子晶体中只含有共价键原子晶体中只含有共价键 C.离子晶体中只含有离子键，不含有离子晶体中只含有离子键，不含有共价键共价键 D分子晶体中只存在分子间作用力，分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其

8、他化学键不含有其他化学键 B资资料料金属之最金属之最熔点最低的金属是熔点最低的金属是-汞汞熔点最高的金属是熔点最高的金属是-钨钨密度最小的金属是密度最小的金属是-锂锂密度最大的金属是密度最大的金属是-锇锇硬度最小的金属是硬度最小的金属是-铯铯硬度最大的金属是硬度最大的金属是-铬铬最活泼的金属是最活泼的金属是-铯铯最稳定的金属是最稳定的金属是-金金延性最好的金属是延性最好的金属是-铂铂展性最好的金属是展性最好的金属是-金金二、金属晶体二、金属晶体2 2、晶胞、晶胞:能够反映晶体结能够反映晶体结构特征的基本重复单位。构特征的基本重复单位。因此探讨晶体结构只因此探讨晶体结构只需探讨晶胞的结构。需探讨

9、晶胞的结构。1、晶体：、晶体：有规则的几何外形的固体有规则的几何外形的固体3、金属晶体的结构、金属晶体的结构在金属晶体中，金属原子犹如半径相在金属晶体中，金属原子犹如半径相等的小球一样，彼此相切、紧密积累等的小球一样，彼此相切、紧密积累成晶体。并且是有规律的。成晶体。并且是有规律的。思索：金思索：金属属原子原子应当应当如何如何积积累才累才能最能最紧紧密、密、节约节约空空间间？4 4、金属晶体的积累方式、金属晶体的积累方式立方积累立方积累体心立方积累体心立方积累六方积累六方积累面心立方积累面心立方积累金属晶体的原子积累模型金属晶体的原子积累模型 （a a）非密置层）非密置层（b b）密置）密置层

10、层 金属晶体的积累模型金属晶体的积累模型 金属原子积累在一起，形成金属晶体。金属原子最外层价电子脱离核的束缚，在晶体中自由运动，形成“自由电子”，留下的金属正离子都是满壳层电子结构，电子云呈球状分布，所以在金属结构模型中，人们把金属正离子近似为等径圆球。学问链接学问链接 等径圆球平铺成最密的一层只有一种形式，即每个球都和六个球相切，如右图，其次层球堆上去，为了保持最密积累，应放在第一层的空隙上。每个球四周有6个空隙，只可能有3个空隙被其次层球占用，第三层球有2种放法，第一种是每个球正对第一层：若第一层为A，其次层为B，以后的积累按ABAB重复下去，这样形成的积累称六方最密积累。学问链接学问链接

11、 关键是第三层关键是第三层,对第一、二层来说对第一、二层来说,可以有可以有两种最紧密的积累方式两种最紧密的积累方式:第一种是将球对准第一种是将球对准第一层的球第一层的球,于是每两层形成一个周期，即于是每两层形成一个周期，即 ABAB 积累方式，形成六方紧密积累积累方式，形成六方紧密积累,配位配位数数 12(同层同层 6,上下各上下各 3)。另一种是将球对准第一层的另一种是将球对准第一层的 2,4,6 位位,不不同于同于 AB 两层的位置两层的位置,这是这是 C 层层.第四层再第四层再排排 A,于是形成于是形成 ABCABC 三层一个周期三层一个周期.得到面心立方积累得到面心立方积累,配位数配位

12、数 12学问链接学问链接123456 其次层对第一层来讲最紧密的积累方式是将球对准其次层对第一层来讲最紧密的积累方式是将球对准 1，3，5 位。位。(或对准或对准 2，4，6 位，其情形是一样的位，其情形是一样的)123456AB，关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧密的积累方式。密的积累方式。思索：密置层的积累方式有哪些？思索：密置层的积累方式有哪些？下图是此种六方下图是此种六方紧密积累的前视图紧密积累的前视图ABABA 第一种是将球对准第一层的球。第一种是将球对准第一层的球。123456 于是每两层形成一个周期，于是每两层

13、形成一个周期，即即 AB AB 积累方式，形成六积累方式，形成六方紧密积累。方紧密积累。配位数配位数 12。(同层同层 6，上下层各，上下层各 3)第三层的第三层的另一种排列另一种排列方式，是将球对准第一层方式，是将球对准第一层的的 2，4，6 位位，不同于不同于 AB 两层的位置，这是两层的位置，这是 C 层。形成面心立方堆积层。形成面心立方堆积123456123456123456P32 P32 问题解决问题解决体心立方积累体心立方积累金属原子数为金属原子数为8x1/8+1=2晶体中晶胞粒子晶体中晶胞粒子数数的的计算算 体心：体心：1面心面心:1/2顶点顶点:1/8棱边棱边:1/4金属晶体的四中积累模型对比学学问问拓拓展展