金属键与金属晶体.ppt

第一单元 金属键 金属晶体 第一课时 金属键与金属特性 金属元素在周期表中的位置及原子结构特征 通常情况下，金属原子的部分或全部外围电子受原子核的束缚比较弱，在金属晶体内部，它们可以从金属原子上“脱落”下来的价电子，形成自由流动的电子。这些电子不是专属于某几个特定的金属离子，是均匀分布于整个晶体中。 （1）定义：金属离子和自由电子之间的强烈的相互作用。 （2）形成 成键微粒: 金属阳离子和自由电子 存 在: 金属单质和合金中 （3）方向性: 无方向性  具有金属光泽,能导电,导热,具有良好的延展性,金属的这些共性是有金属晶体中的化学键和金属原子的堆砌方式所导致的 （1）导电性 （2）导热性 （3）延展性 小结： 影响金属键强弱的因素 （1）金属元素的原子半径-----成反比 （2）单位体积内自由电子的数目-----成正比 一般而言： 金属元素的原子半径越小，单位体积内自由电子数目越大，金属键越强，金属晶体的硬度越大，熔、沸点越高。 问题解决 1.化学键一般有哪些？ 2.构成金属的微粒有哪些？ 3.金属硬度、熔沸点高低受到什么影响？ 4.金属熔化需要克服什么作用力？ 5.哪个物理量来衡量金属键的强弱？ 6.原子化热受哪些因素影响？ 总结：金属原子在三围空间的堆积方式： 观察这四种堆积方式的特点？ 体对角线上球相切 面对角线上球相切 正六边形上球相切 边上球均相切 简单立方堆积 体心立方堆积 六方堆积 面心立方堆积 Mg,Zn,Ti Li,Na,K,Ba,W,Fe Ca,Cu,Au,Al, Pd ,Pt, Ag 常见　金属 六方最密堆积 体心立方密堆积 面心立方最密堆积 三种典型结构 常见金属晶体的三种结构型式 立方晶胞中粒子数的求算方法： （1）处于顶点的粒子，同时为8个晶胞所共有，每个粒子有1/8属于该晶胞； （2）处于棱上的粒子，同时为4个晶胞所共有，每个粒子有1/4属于该晶胞； （3）处于面上的粒子，同时为2个晶胞所共有，每个粒子有1/2属于该晶胞； （4）处于晶胞内部的粒子，则完全属于该晶胞。 六方晶胞中粒子数的求算方法： （1）处于顶点的12个粒子，同时为6个晶胞所共有，每个粒子有1/6属于该晶胞； （2）处于面上的2个粒子，同时为2个晶胞所共有，每个粒子有1/2属于该晶胞； （3）处于晶胞内部的3个粒子，则完全属于该晶胞。 分析这四种堆积方式中含有的原子个数分别是多少？ 1个原子 2个 4个 6个 * 大家都知道晶体有固定的几何外形、有固定的熔点，水、干冰等都属于分子晶体，靠范德华力结合在一起，金刚石等都是原子晶体，靠共价键相互结合，那么我们所熟悉的铁、铝等金属是不是晶体呢？它们又是靠什么作用结合在一起的呢？ 一、金属键与金属的物理性质 1.金属键 判断：有阳离子必须有阴离子吗？ 2. 金属的物理性质 阅读课本P33，用金属键理论作解释 通常情况下金属晶体内部电子的运动是自由流动的，但在外加电场的作用下会定向移动形成电流 导电性 导电本质 升 温 时 导电能力 导电粒子 状 态 金属晶体 电解质 导电物质 溶液或熔融液 固态或液态 阴离子和阳离子 自由电子 增强 减弱 电解过程 自由电子的定向移动 金属的导电性随温度的升高而下降 原因：金属内部主要是金属阳离子和自由电子,电子可以自由移动,而金属阳离子只能做很小范围的振动.当温度升高时,阳离子的振动加剧,对自由电子的定向移动产生了阻碍作用,故导电能力下降. 延展性 导热性 导电性 金属晶体与性质的关系 共 性 在金属晶体中，存在许多自由电子，自由电子在外加电场的作用下，自由电子定向运动，因而形成电流 由于金属晶体中自由电子运动时与金属离子 碰撞并把能量从温度高的部分传导温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度 由于金属晶体中金属键是没有方向性的，各原子层之间发生相对滑动以后，仍保持金属键的作用，因而在一定外力作用下，只发生形变而不断裂 1900 660 650 97.5 熔点/℃ Cr Al Mg Na 金属 部分金属的熔点 （4）金属的熔点的影响因素 为什么金属晶体熔点差距如此巨大？ 结论： 金属晶体内部微粒之间的作用存在差异，即金属的熔点高低与金属键的强弱有关。 影响金属键的强弱的因素是什么呢？ 根据下表的数据，请你总结影响金属键的因素 1900 660 650 97.5 熔点/℃ 397.5 326.4 146.4 108.4 原子化热/kJ·mol-1