3.3 金属晶体(人教版选修3).ppt

* 第三节 金属晶体 1.了解金属键理论——“电子气”理论。 2.能用金属键理论解释金属的物理性质。 3.了解金属晶体的原子堆积模型。 金属晶体的概念、晶体类型与性质的关系。 一、金属键 金属晶体 1.金属键 (1)定义：金属_______和_________的较强相互作用。 (2)本质：“电子气理论”，其内容为金属原子脱落下来的 _______形成遍布整块晶体的“_______”，被所有原子所共 用，从而把所有的_________维系在一起。 2.金属晶体 (1)定义：原子间以_______相结合的晶体。 (2)性质：_______________________。 阳离子 自由电子 价电子 电子气 金属原子 延展性、导电性、导热性 金属键 3.电子气理论对金属性质的解释 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，但排列方式不变，金属离子与自由电子 形成的化学键没有被破坏，所以金属有良好的延展性。 在外加电场的作用下，金属晶体中的电子气做 定向移动而形成电流，呈现良好的导电性。 电子气在运动时经常与金属离子碰撞，从而引起两者 能量的交换。 延展性 导电性 导热性 二、金属晶体的原子堆积模型 1.二维空间模型 6 密置层 4 非密置层 配位数 堆积模型 堆积方式 2.三维空间模型 相邻非密置层原子的原子核在___________的堆积，空间利 用率太低，只有金属___采用这种堆积方式。 简单立方堆积 堆积方式 堆积 名称 非 密 置 层 在 三 维 空 间 堆 积 同一直线上 Po 将上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中，并使非 密置层的原子稍稍分离。这种堆积方式所得的晶胞是一个含 两个原子的立方体，一个原子在立方体的_____，另一个原 子在立方体的_____，其空间的利用率比简单立方堆积___， 碱金属属于这种堆积方式。 体心立方堆积 堆积方式 堆积 名称 非 密 置 层 在 三 维 空 间 堆 积 顶角 中心 高 如图所示，按____________……的方式堆积。 六方最密堆积 堆积方式 堆积 名称 密 置 层 在 三 维 空 间 堆 积 ABABABAB 如图所示，按_____________……的方式堆积。 面心立方最密堆积 堆积方式 堆积 名称 密 置 层 在 三 维 空 间 堆 积 ABCABCABC 1.晶体中有阳离子，一定有阴离子吗？ 提示：不是。在金属晶体中，都是金属阳离子和自由电子形成 金属键，有阳离子但无阴离子。 2.因为金属晶体内含有金属键，因此其熔沸点都很高，这种说 法对吗？ 提示：不一定。不同的金属晶体熔沸点差别很大，如钨的熔沸 点在3 000 ℃以上，而钠的熔沸点就很低。 3.常温下，金属单质都是金属晶体吗？ 提示：不一定。常温下汞是液体，不是晶体。 一、金属晶体的结构和性质 1.仔细观察金属晶体的电子气理论示意图并思考金属晶体中自 由电子是否专属于某个金属离子？ 提示：根据电子气理论可以知道：金属原子脱落下来的价电子 形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用。由此可 见：自由电子几乎均匀地分布在整个晶体中，被许多金属离子 共用，而非专属于某个金属离子。 2.试结合金属晶体的性质，探究以下问题。 (1)某晶体具有金属光泽，熔点较高，能否由此判定该晶体属 于金属晶体？ 提示：金属晶体的熔点相差较大，有的很高，如钨，有的很低，如汞；金属晶体有金属光泽，但有金属光泽、熔点较高的 晶体不一定是金属晶体，有的原子晶体也具有此性质，如晶体 硅。 (2)判断一种晶体是否属于金属晶体的最简单的实验方法是什 么？ 提示：判断一种晶体是否为金属晶体，最简单的实验方法是测 试该晶体固态时能否导电，若能导电，则为金属晶体(硅、石 墨除外)。 1.影响金属键强弱的因素 (1)金属阳离子所带电荷越多、 离子半径越小，金属键越强。 (2)一般情况下，金属晶体熔点由金属键强弱决定，金属阳离 子半径越小，所带电荷越多， 金属键越强，熔点就相应越 高，硬度也越大。 2.金属固体的导电原理不同于电解质溶液的导电原理 离子的浓度、离子所带电荷数、离子的运动速率 温度 影响 因素 在外电场的作用下，阴、阳离子分别向阳极和阴极做定向移动，并在两极发生氧化还原反应，故电解质溶液导电的过程即为电解过程 在外电场的作用下，自由电子定向移动 导电 实质 阴、阳离子 自由电子 导电 粒子 电解质溶液导电 金属导电 【典题训练】金属钠、镁、铝、钾的熔点高低的顺序正确的是 ( ) A.KNaMgAl B.AlMgNaK C.MgAlNaK