高中化学人教版同步配套课件 金属晶体 39页

第三章第三节课前预习·巧设计名师课堂·一点通创新演练·大冲关设计1设计2设计3课堂10分钟练习课堂5分钟归纳课下30分钟演练考点一考点二\n\n\n\n1．金属一般具有光泽，具有良好的、性以及优良的性。2．在铜晶胞中，含有个铜原子。4银白色导电导热延展\n一、金属键(1)概念：金属原子脱落下来的形成遍布整块晶体的“”，被所有原子共用，从而把所有维系在一起。(2)成键微粒是金属阳离子和自由电子。二、金属晶体(1)在金属晶体中，原子间以相结合。(2)金属晶体的性质：优良的、和。价电子电子气金属原子金属键导电性导热性延展性\n(3)用电子气理论解释金属的性质：当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生，但不变，金属离子与自由电子形成的电子气没有破坏，所以金属有良好的延展性。在外加电场的作用下，金属晶体中的做而形成电流，呈现良好的导电性。电子气中的自由电子在运动时经常与金属离子碰撞，从而引起两者能量的交换。相对滑动排列方式电子气定向移动\n三、金属晶体的基本堆积模型1．二维空间模型金属原子在二维平面里放置有和两种方式，配位数分别为和。如图非密置层密置层46\n2．三维空间模型(1)简单立方堆积：是按(填“密置层”或“非密置层”)方式堆积而成，其空间利用率52%，配位数为，晶胞构成：一个立方体，每个晶胞含有个原子，如。非密置层61Po\n(2)体心立方堆积：是按(填“密置层”或“非密置层”)方式堆积而成，配位数为，空间利用率为68%。晶胞构成：立方，每个晶胞含有个原子。如碱金属。非密置层8体心2\n(3)六方最密堆积和面心立方最密堆积：六方最密堆积和面心立方最密堆积是按照(填“密置层”或“非密置层”)的堆积方式堆积而成，配位数均为，空间利用率均为。六方最密堆积如图所示，按的方式堆积。面心立方最密堆积：ABCABC方式堆积，这两种都是金属晶体的最密堆积。密置层1274%ABABABAB……\n六方最密堆积如图所示，按ABABABAB……的方式堆积。\n面心立方最密堆积如图所示，按ABCABCABC……的方式堆积。\n四、石墨——混合晶体1．结构特点——层状结构(1)同层内，碳原子采用杂化，以相结合形成正六边形平面网状结构。所有碳原子的2p轨道平行且相互重叠，p电子可在整个平面中运动。(2)层与层之间以相结合。2．晶体类型石墨晶体中，既有，又有和，属于。sp2共价键范德华力共价键金属键范德华力混合晶体\n1．金属的下列性质中和金属晶体无关的是()A．良好的导电性B．反应中易失电子C．良好的延展性D．良好的导热性解析：A、C、D三项都是金属共有的物理性质，这些性质都是由金属晶体所决定的，B项金属易失电子是由原子的结构决定的，和晶体无关。答案：B\n2．金属能导电的原因是()A．金属晶体中的金属阳离子与自由电子间的作用较弱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．金属晶体在外电场作用下可失去电子\n解析：根据电子气理论，电子是属于整个晶体的，在外加电场作用下，发生了定向移动从而导电，故B项正确；有的金属中金属键较强，但依然导电，故A项错误；金属导电是靠自由电子的定向移动，而不是金属阳离子发生定向移动，故C项错误；金属导电是物理变化，而不是失去电子的化学变化，故D项错误。答案：B\n3．据下列四种有关性质的叙述，可能属于金属晶体的是()A．由分子间作用力结合而成，熔点很低B．固体或熔融后易导电，熔点在1000℃左右C．由共价键结合成网状晶体，熔点很高D．固体不导电，熔融状态下亦不导电，但溶于水后能导电解析：A项所述为分子晶体；B项中固体能导电，熔点在1000℃左右，熔点不是很高，排除石墨等固体，应为金属晶体；C项所述为原子晶体；D项为分子晶体。答案：B\n4．连线题。金属晶胞类型A铜①简单立方B钋②体心立方C钾③六方D镁④面心立方解析：简单立方的是钋，体心立方的有Na、K、Fe等，六方最密堆积的有Mg、Zn等，面心立方最密堆积的有Cu、Ag、Au。答案：A—④B—①C—②D—③\n\n1．金属键的概念金属阳离子与“电子气”中的自由电子间的强烈相互作用。2．金属键的特点(1)成键微粒是金属阳离子和自由电子；(2)金属键无方向性和饱和性；(3)金属键存在于金属单质和合金中。\n3．金属键强弱的比较金属键的强度主要决定于金属元素的原子半径和价电子数。原子半径越大，价电子数越少，金属键越弱。原子半径越小，价电子数越多，金属键越强。4．金属晶体的性质(1)良好的导电、导热性和延展性。\n(2)熔沸点：金属键越强，熔沸点越高。①同周期金属单质，从左到右(如Na、Mg、Al)熔沸点升高。②同主族金属单质，从上到下(如碱金属)熔沸点降低。③合金的熔沸点比其各成分金属的熔沸点低。④金属晶体熔点差别很大，如汞常温为液体，熔点很低(－38.9℃)，而铁等金属熔点很高(1535℃)。(3)金属键越强，金属晶体的硬度越大。\n[例1]要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键。金属晶体熔、沸点高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱，而金属键与金属阳离子所带电荷数的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是()A．金属镁的熔点高于金属铝B．碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs是逐渐升高C．金属铝的硬度大于金属钠的D．金属镁的硬度小于金属钙的\n[解析]影响金属晶体熔、沸点的是金属键。镁离子比铝离子的半径大且所带的电荷数少，所以金属镁比金属铝的金属键弱，熔、沸点和硬度都小，A错；从Li到Cs，离子的半径是逐渐增大的，所带电荷数相同，金属键逐渐减弱，熔、沸点和硬度都逐渐减小，B错；因离子的半径小而所带电荷数多，使金属铝比金属钠的金属键强，所以金属铝比金属钠的熔、沸点和硬度都大，C对；因离子的半径小而所带电荷数相同，使金属镁比金属钙的金属键强，所以金属镁比金属钙的熔、沸点和硬度都大，D错。[答案]C\n同一主族的金属从上到下原子半径增大，所带电荷数不变，所以硬度减小，熔、沸点降低，同周期的主族金属从左到右原子半径减小，所带电荷数增多，所以硬度增大，熔、沸点升高。\n堆积模型采纳这种堆积的典型代表空间利用率配位数晶胞非密置层简单立方堆积Po(钋)52%6体心立方堆积Na、K、Fe68%8\n堆积模型采纳这种堆积的典型代表空间利用率配位数晶胞密置层六方最密堆积Mg、Zn、Ti74%12面心立方最密堆积(ccp)Cu、Ag、Au74%12\n[例2](1)在下图中选择：①金属钠的晶胞模型是________，每个晶胞含有________个Na原子，每个Na原子周围有________个紧邻的Na原子。②金属铜的晶胞模型是________，每个晶胞含有________个Cu原子，每个Cu原子周围有________个紧邻的Cu原子。\n(2)在(1)题中的晶胞示意图中把金属原子抽象成质点，而事实上在堆积模型中我们把金属原子看成互相接触的球体则更接近实际情况。对于简单立方堆积的晶胞中，“金属球”在晶胞的棱心处接触，设晶胞(立方体)的边长为a，球的半径为r，则a与r的关系是a＝2r。\n那么，在体心立方堆积模型中，“金属球”应在________处接触，则晶胞边长a与球半径r的关系是________；晶胞的体积为________________；而该晶胞中拥有________个原子，故金属原子所占的体积为________，因此体心立方堆积的空间利用率为(写出计算过程)：_________________________________________。\n[解析](1)①金属钠的堆积方式与金属钾的堆积方式相同，均为体心立方堆积，每个晶胞中含有2个钠原子，其配位数是8。②金属铜的堆积方式为ABCABC……型，即为面心立方最密堆积，每个晶胞中含有4个铜原子，配位数为12。\n\n\n\n\n点击下图进入课堂10分钟练习\n(1)金属晶体中，原子之间以金属键相结合，金属键的强弱决定金属晶体的熔点和硬度。(2)金属原子在二维空间里有两种放置方式：密置层和非密置层。(3)金属原子在三维空间里有四种堆积方式；简单立方堆积，体心立方堆积，六方最密堆积，面心立方最密堆积。\n点击下图进入课下30分钟演练