化學(xué)：《金屬晶體》：課件七（34張PPT）（人教版選修3）

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,歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂,3.3金屬晶體,教學(xué)目標(biāo),1、了解金屬的性質(zhì)和形成原因2、掌握金屬鍵的本質(zhì)——“電子氣理論”3、能用電子氣理論和金屬晶體的有關(guān)知識解釋金屬的性質(zhì)4、掌握金屬晶體的四種原子堆積模型,Ti,金屬樣品,一、金屬共同的物理性質(zhì),容易導(dǎo)電、導(dǎo)熱、有延展性、有金屬光澤等。,金屬為什么具有這些共同性質(zhì)呢?,二、金屬的結(jié)構(gòu),問題：構(gòu)成金屬晶體的粒子有哪些？,組成粒子：,金屬陽離子和自由電子,1.“電子氣理論”(自由電子理論)金屬原子脫落來的價(jià)電子形成遍布整個(gè)晶體的“電子氣”,被所有原子所共用，從而把所有的原子維系在一起。,,2.金屬鍵:這種金屬原子間由于電子氣產(chǎn)生的作用.(在金屬晶體中，金屬陽離子和自由電子之間的較強(qiáng)的相互作用)在金屬晶體中。,金屬鍵強(qiáng)弱判斷:陽離子所帶電荷多、半徑小－金屬鍵強(qiáng)，熔沸點(diǎn)高。,3、金屬晶體：通過金屬鍵作用形成的單質(zhì)晶體,【討論1】金屬為什么易導(dǎo)電？在金屬晶體中，存在著許多自由電子，這些自由電子的運(yùn)動(dòng)是沒有一定方向的，但在外加電場的條件下自由電子就會(huì)發(fā)生定向運(yùn)動(dòng)，因而形成電流，所以金屬容易導(dǎo)電。,三、金屬晶體的結(jié)構(gòu)與金屬性質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系,【討論2】金屬為什么易導(dǎo)熱？,金屬容易導(dǎo)熱，是由于自由電子運(yùn)動(dòng)時(shí)與金屬離子碰撞把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分，從而使整塊金屬達(dá)到相同的溫度。,【討論3】金屬為什么具有較好的延展性？金屬晶體中由于金屬離子與自由電子間的相互作用沒有方向性，各原子層之間發(fā)生相對滑動(dòng)以后，仍可保持這種相互作用，因而即使在外力作用下，發(fā)生形變也不易斷裂。,不同的金屬在某些性質(zhì)方面，如密度、硬度、熔點(diǎn)等又表現(xiàn)出很大差別。這與金屬原子本身、晶體中原子的排列方式等因素有關(guān)。,金屬的延展性,資料,金屬之最,熔點(diǎn)最低的金屬是--------,汞,熔點(diǎn)最高的金屬是--------,鎢,密度最小的金屬是--------,鋰,密度最大的金屬是--------,鋨,硬度最小的金屬是--------,銫,硬度最大的金屬是--------,鉻,最活潑的金屬是----------,銫,最穩(wěn)定的金屬是----------,金,延性最好的金屬是--------,鉑,展性最好的金屬是--------,金,1、金屬晶體的形成是因?yàn)榫w中存在（）A.金屬離子間的相互作用B．金屬原子間的相互作用C.金屬離子與自由電子間的相互作用D.金屬原子與自由電子間的相互作用,C,練習(xí),2．金屬能導(dǎo)電的原因是（）A.金屬晶體中金屬陽離子與自由電子間的相互作用較弱B．金屬晶體中的自由電子在外加電場作用下可發(fā)生定向移動(dòng)C．金屬晶體中的金屬陽離子在外加電場作用下可發(fā)生定向移動(dòng)D．金屬晶體在外加電場作用下可失去電子,C,3、下列敘述正確的是（）A.任何晶體中，若含有陽離子也一定含有陰離子B．原子晶體中只含有共價(jià)鍵C.離子晶體中只含有離子鍵，不含有共價(jià)鍵D．分子晶體中只存在分子間作用力，不含有其他化學(xué)鍵,B,4、為什么堿金屬單質(zhì)的熔沸點(diǎn)從上到下逐漸降低，而鹵素單質(zhì)的熔沸點(diǎn)從上到下卻升高？,二金屬晶體的密堆積結(jié)構(gòu),思考：,1、金屬原子在形成晶體時(shí)有幾種堆積方式？,金屬晶體的原子平面堆積模型,（a）非密置層（b）密置層,哪種排列方式圓球周圍剩余空隙最?。?簡單立方堆積（Po）,金屬晶體的原子空間堆積模型1,晶胞的形狀是什么？含幾個(gè)原子？,體心立方堆積（IA，VB，VIB）,金屬晶體的原子空間堆積模型2,三維堆積－四種方式,,,簡單立方堆積,鉀型體心立方,,由非密置層一層一層堆積而成,,,第二層對第一層來講最緊密的堆積方式是將球?qū)?zhǔn)1，3，5位。(或?qū)?zhǔn)2，4，6位，其情形是一樣的),,,,關(guān)鍵是第三層，對第一、二層來說，第三層可以有兩種最緊密的堆積方式。,下圖是此種六方緊密堆積的前視圖,A,第一種是將球?qū)?zhǔn)第一層的球。,,,,,,,,于是每兩層形成一個(gè)周期，即ABAB堆積方式，形成六方緊密堆積。,配位數(shù)12。(同層6，上下層各3),六方密堆積,,,,,,,,,,,此種立方緊密堆積的前視圖,A,第四層再排A，于是形成ABCABC三層一個(gè)周期。得到面心立方堆積。,配位數(shù)12。(同層6，上下層各3),ＡＢＡ,ＣＢＡ,鎂型,銅型,,金屬晶體的兩種最密堆積方式,,三、金屬晶體的四種堆積模型對比,閱讀課文Ｐ79《資料卡片》，并填寫下表,金屬晶體的四中堆積模型對比,,石墨是層狀結(jié)構(gòu)的混合型晶體,1．下列有關(guān)金屬元素特征的敘述中正確的是A．金屬元素的原子只有還原性，離子只有氧化性B．金屬元素在化合物中一定顯正價(jià)C．金屬元素在不同化合物中的化合價(jià)均不同D．金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)總是高于分子晶體,能力訓(xùn)練,2．關(guān)于ⅠA族和ⅡA族元素的下列說法中正確的是A．同一周期中，ⅠA族單質(zhì)的熔點(diǎn)比ⅡA族的高B．濃度都是0.01molL－1時(shí)，氫氧化鉀溶液的pH比氫氧化鋇的小C．氧化鈉的熔點(diǎn)比氧化鎂的高D．加熱時(shí)碳酸鈉比碳酸鎂易分解,3．有A、B、C三種元素。已知①4gA元素的單質(zhì)與水作用，標(biāo)況下放出H22.24L，反應(yīng)中有1.2041023個(gè)電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。②B元素可與A形成AB2型的離子化合物，且知A、B的離子具有相同的核外電子排布。③元素C的氣態(tài)氫化物可與其最高價(jià)氧化物的水化物發(fā)生非氧化還原反應(yīng)生成鹽，1mol該鹽含42個(gè)電子。據(jù)此填寫下列空白：（1）元素符號：A___________，B___________，C___________。（2）用電子式表示C的氣態(tài)氫化物的形成過程___________；它與B的氣態(tài)氫化物反應(yīng)時(shí)有___________現(xiàn)象發(fā)生，生成物的電子式___________，它屬于___________晶體。,4、某些金屬晶體(Cu、Ag、Au)的原子按面心立方的形式緊密堆積，即在晶體結(jié)構(gòu)中可以劃出一塊正立方體的結(jié)構(gòu)單元，金屬原子處于正立方體的八個(gè)頂點(diǎn)和六個(gè)側(cè)面上，試計(jì)算這類金屬晶體中原子的空間利用率。,5、單質(zhì)硼有無定形和晶體兩種，參考下列數(shù)據(jù)回答：,(1)晶體硼的晶體類型屬于_________晶體。(2)已知晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元是由B原子構(gòu)成的正二十面體，其中有20個(gè)等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點(diǎn)，每個(gè)頂點(diǎn)各有一個(gè)B原子。通過觀察圖形及推算，可知此結(jié)構(gòu)單元是由___________個(gè)B原子構(gòu)成，其中B—B鍵間的夾角是_______________。,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,