高中化学选修三第三章 金属晶体

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§3.3

金

属

晶

体

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教学目标1、了解金属的性质和形成原因 2、掌握金属键的本质——“电子气理论” 3、能用电子气理论和金属晶体的有关知识解释金 属的性质 4、掌握金属晶体的四种原子堆积模型

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金属样品

Ti

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一、金属共同的物理性质容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。

金属为什么具有这些共同性质呢?

二、金属的结构问题：构成金属晶体的粒子有哪些？

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组成粒子：金属阳离子和自由电子1.“电子气理论”(自由电子理论)金属原子脱落来的价电子形成遍布整个 晶体的“电子气”,被所有原子所共用，从而 把所有的原子维系在一起。

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2.金属键: 在金属晶体中，金属阳离子和自由电子 之间的较强的相互作用3、金属晶体：通过金属键作用形成的单质晶体

金属键强弱判断:阳离子所带电荷多、半径 小-金属键强，熔沸点高。

三、金属晶体的结构与金属性质的内在 联系金太阳新课标资源网

【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。

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【讨论2】金属为什么易导热？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。

金太阳新课标资源网 【讨论 3】金属为什么具有较好的延展性？

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。 不同的金属在某些性质方面，如密度、硬度、 熔点等又表现出很大差别。这与金属原子本身、 晶体中原子的排列方式等因素有关。

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金属的延展性

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

位错

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

自由电子

+

金属离子

金属原子

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资 料

金属之最

熔点最低的金属是-------- 汞熔点最高的金属是-------- 钨 密度最小的金属是-------- 锂

密度最大的金属是-------- 锇硬度最小的金属是-------- 铯 硬度最大的金属是-------- 铬

展性最好的金属是-------- 金 最活泼的金属是---------- 铯最稳定的金属是---------- 金

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练习1、金属晶体的形成是因为晶体中存在 ( C )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

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2.金属能导电的原因是( B

)

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

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3、下列叙述正确的是(

B )

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.离子晶体中只含有离子键，不含有共价 键 D.分子晶体中只存在分子间作用力，不 含有其他化学键

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4、为什么碱金属单质的 熔沸点从上到下逐渐降低， 而卤素单质的熔沸点从上 到下却升高？

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二 金属晶体的密堆积结构

思考：1、金属原子在形成晶体时有几种堆积方式？

哪种排列方式 金属晶体的原子平面堆积模型 圆球周围剩余 空隙最小？

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(a)非密置层

(b)密置层

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晶胞的形状是什 简单立方堆积( Po)

金属晶体的原子空间堆积模型1么？含几个原子？金属晶体的堆积方式──简单立方堆积

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金属晶体的原子空间堆积模型2 体心立方堆积( IA,VB,VIB)

金属晶体的堆积方式──钾型