第三章第三节金属晶体.ppt

《物质结构与性质》第三章第三节 分子晶体、原子晶体结构与性质关系的比较 练习 金属晶体的形成是因为晶体中存在（ ）A.金属离子间的相互作用B．金属原子间的相互作用 C.金属离子与自由电子间的相互作用 D.金属原子与自由电子间的相互作用 金属能导电的原因是（ ）A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的 相互作用较弱 B．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 C．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 D．金属晶体在外加电场作用下可失去电子 六方最密堆积（镁型） 面心立方 （铜型） 面心立方最密堆积 石墨晶体二维结构示意图 * 金属晶体 制作人：杨晶晶 审核人：杜惠霞 使用日期：2012年02月28日 溶解性 导电 溶、沸点 硬度 性 质 粒子间的作用力 结 构 原子晶体 分子晶体 晶体类型 构成晶体粒子 分子 原子 分子间作用力 共价键 结构、性质 较小 较大 较低 很高 固态和熔融状态都不导电 不导电 相似相溶 难溶于常见溶剂 复习提问 Ti 金属样品 （1）常温下为固体（汞除外）； （2）有金属光泽，不透明； （3）有延展性； （4）有导热性、导电性； 金属共同的物理性质 金属为什么具有这些共同性质呢? 一、金属键 金属晶体的 电子气理论 示意图 组成粒子： 作用力： 金属阳离子和自由电子（遍布整块金属，形成被所有原子共用的“电子气”，从而把所有原子维系在一起） 金属阳离子和自由电子之间的较强作用—— 金属键（电子气理论） 1、金属键不具有方向性和饱和性。 2、金属键的强弱与金属离子的半径及所带的电荷数有关。一般金属离子半径越小、电荷数越多金属键就越强。 二.金属晶体熔点变化规律 1、金属晶体熔点变化较大，与金属晶体紧密堆积方式、金属阳离子与自由电子之间的金属键的强弱有密切关系． 熔点最低的金属：汞（常温时成液态） 熔点很高的金属：钨（3410℃） 铁的熔点：1535 ℃ 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，自由电子越多， 金属键越强，熔点就相应越高，硬度也越大。 如：K Na Mg Al Li Na K Rb Cs ﹥ ﹥ ﹥ ﹥ ﹤ ﹤ ﹤ 【讨论1】 金属为什么易导电？ 在金属晶体中，存在着许多自由电子，这些自由电子的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下自由电子就会发生定向运动，因而形成电流，所以金属容易导电。 导电粒子 导电时的状态 金属晶体 离子晶体 晶体类型 水溶液或熔融状态下 晶体状态 自由移动的离子 自由电子 比较离子晶体、金属晶体导电的区别： 三、金属晶体的结构与金属性质的内在联系 1、金属晶体结构与金属导电性的关系 【讨论2】金属为什么易导热？ 自由电子在运动时经常与金属离子碰撞，引起两者能量的交换。当金属某部分受热时，那个区域里的自由电子能量增加，运动速度加快，通过碰撞，把能量传给金属离子。 金属容易导热，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部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。 2、金属晶体结构与金属导热性的关系 【讨论3】金属为什么具有较好的延展性？ ? 原子晶体受外力作用时，原子间的位移必然导致共价键的断裂，因而难以锻压成型，无延展性。而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，发生形变也不易断裂。 3、金属晶体结构与金属延展性的关系 小结：三种晶体类型与性质的比较 Au、Fe、Cu、钢铁等 Ar、S等 金刚石、二氧化硅、晶体硅、碳化硅 实例 导体 无 无（硅为半导体） 导电性 差别较大 很小 很大 硬度 差别较大 很低 很高 熔沸点 物 理 性 质 金属阳离子和自由电子 分子 原子 构成微粒 金属键 范德华力 共价键 作用力 通过金属键形成的晶体 分子间以范德华力相结合而成的晶体 相邻原子之间以共价键相结合而成具有空间网状结构的晶体 概念 金属晶体 分子晶体 原子晶体 晶体类型 C B 下列叙述正确的是（ ）A.任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子B．原子晶体中只含有共价键 C.离子