2.“电子气理论” （2）金属晶体
①构成微粒： 金属阳离子和自由电子 ②微粒间作用力： 金属键 （3）金属键 ①特点：既无饱和性也无方向性 ②强弱比较：金属阳离子的半径越小，所带电荷 越多，金属键越强！
优选
1
【回顾与思考】 1. 回顾碱金属元素从上到下其单质的熔沸点 的变化趋势如何？ 2. 结合金属键思考为什么这么变？
则晶胞体对角线：4r = 3a a 4 r 3
a
空间利用率
2 4 r3
2 4 r3
3 a3
100%
（
3 4
r）3
100%
3
= 68%
优选
18
(2)体心立方堆积 ------钠、钾、铁等
配位数：空间利用率： 68%
优选
金属晶体的4种堆积方式比较
堆积 类型
简单 立方
代表 物质 层类型
Po(钋) 非密置层
讨论：温度越高，金属的导电性能越 。(强或弱)
（提示：温度越高，金属离子振动越厉害，对电子的阻
碍越大。）
优选
3
【讨论2】金属为什么易导热？ 解析：加热 → 速率变快 → 碰撞 → 热传递
讨论：通俗的说，热导率与单位时间内热量从一处传
到相邻位置的多少成正比，则：温度越高，热导率
越
。 （提示：温度越高，金属离子振动越厉害，
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
优选
8
3．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.金属晶体中自由电子在外电场作用下可定向移动 C.金属晶体中金属阳离子在外电场作用下可定向移动 D.金属晶体在外加电场作用下可失去电子
4、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，不含其他化学键
配位数：6 空间利用率： 52% 太低！
优选
15
(2)体心立方堆积
配位数：8
【思考】该堆积方式中金属原子的配位数是多少？ 空间利用率呢？
优选
16
体心立方堆积的空间利用率计算
体心立方堆积的晶胞特点
1、晶胞中含有2个原子 2、体对角线的3个原子紧密相连
优选
17
体心立方堆积的空间利用率计算：
设球的半径为r，晶胞边长为a
优选
7
【练习】
1．下列有关金属元素特征的叙述中正确的是 B A．金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性 B．金属元素在化合物中一定显正价 C．金属元素在不同化合物中的化合价均不同 D．金属单质的熔点总是高于分子晶体
2. 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
晶胞
相切
空间
原子 配位数 利用率
棱上2球
6
52%
体心立方 （K型） K Na Fe 非密置层 六方最密 Mg Zn Ti 密置层 （Mg型） 面心最密 （Cu型） Cu Ag Au 密置层
体对角 线3球
8
68%
三棱柱 的中心
12
74%
面对角
线3球
12
74%
练习：要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键，则下
列说法正确的是( )
A．金属镁的熔点大于金属铝
B．碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs是逐渐增大的
C．金属铝的硬度大于金属钠
D．金属镁的硬度小于金属钙
优选
2
3. “电子气理论”的应用 【思考1】 金属为什么易导电？
解析：外加电场 → 自由电子 → 定向运动
优选
简单立方堆积空间利用率的计算
设球的半径为r，则晶胞的边长a为2r
1个晶胞中平均含有1个原子
2r
V球=
4 r3
3
V晶胞=（2r）3=8r3
空间利用率=
V球 100% V晶胞
4 r3
3 8r 3
100% =52%
简单立方堆优积选 空间利用率太低！ 14
2. 金属晶体的原子三维堆积方式 (1)简单立方堆积 ------Po
非密置层
配位数：4
密置层
配位数：6
【思考1】哪种方式更紧密？
【思考2】二者中，原子的配位数分别是多少？
优选
11
2. 金属晶体的原子三维堆积方式 (1)简单立方堆积
配位数：6
【思考】该堆积方式中金属原子的配位数是多少？ 空间利用率呢？
优选
12
简单立方堆积的空间利用率计算 简单立方堆积的晶胞特点
1、晶胞中含有1个原子 2、棱上的2个原子紧密相连
优选
9
第二、三课时
涉及知识点： 金属晶体内原子在二维空间的两种排列方式； 配位数；简单立方堆积和体心立方堆积； 简单立方、体心立方堆积的空间利用率计算； 六方最密堆积和面心立方堆积；石墨晶体
优选
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二、金属晶体的原子堆积模型
【接1.实触金验，属看探晶有究体】几的种将原若排子干列二方个维式小排？球列放方置式在平面内紧密
简要说明金属的熔点及硬度为何差别很大？
思路：金属键的强弱→金属单质的熔点及硬度， 而金属键的强弱主要由以下因素决定： ①金属原子半径； ②金属阳离子的电荷；
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6
4.合金
合金：两种和两种以上的金属(或金属与非金属)熔 合而成的具有金属特性的物质。 合金的特点 ①保留金属的化学性质，但物理性质改变很大； ②熔点通常比各成分金属的都低； ③强度、硬度一般比成分金属大。
对电子的阻碍越大。）
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4
【讨论3】金属为什么具有较好的延展性？
++ + +++ + + ++ +
+++ ++ + + + ++
错位
+++ + ++ + + ++ ++++ +++ + +++ +
自由电子
+ 金属离子
金属原子
解析：金属键无方向性，层与层在外力作用下 易发生相对滑动
优选
5
【思考交流】