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人教版化学选修三3.3金属晶体


判断题
× 1.含(非)极性键的分子就是(非)极性分子
2.含离子键的是离子化合物,含共价键的是共价
× 化合物 × 3. 离子化合物中一定有金属阳离子
× 4. 只有离子化合物中有金属阳离子 × 5. 晶体中有金属阳离子必有阴离子
3. 金属晶体的结构与金属性质的内在联系
(1)金属晶体结构与金属导电性的关系
++ + +++ + + ++ +
+++ ++ + + + ++
错位
+++ + ++ + + ++ ++++ +++ + +++ +
自由电子 + 金属离子
金属原子
小结
金属晶体的结构与性质的关系 导电性 导热性 延展性
金属离 自由电子在 子和自 外加电场的 由电子 作用下发生
定向移动
自由电子 与金属离 子碰撞传 递热量
最活泼的金属是-- 铯
最稳定的金属是-- 金
练一练
B 1.下列叙述正确的是( ) 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
2.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?
同周期金属,从左向右,熔沸点 升高 同主族金属,从上到下,熔沸点 降低
熔点最低的金属是-- 汞 [-38.87℃]
熔点最高的熔金点属变是化-- 较钨大[3410℃]
金属性越强,金属键越弱,熔沸点越低
Na﹤ Mg﹤ Al
Li﹥Na﹥ K ﹥ Rb ﹥ Cs
资料
金属之最
熔点最低的金属是-- 汞 [-38.87℃]
• 第二层小球的球心对准第一层的 1、3、5 位(▽)或对准 2、4、6 位(△)。
体心立方晶胞平均占有的原子数目:
1 8
×8
+
1=
2
b2=a2+a2
c2=a2+b2=3a2
c
c= 3 a=4r
b
a=4r/ 3
r
a
B 密置层金属晶体的原子在三维空间堆积模型
(1) ABAB… 堆积方式
(2) ABCABC…
堆积方式
六方最密堆积 面心立方最密堆积
俯视图
2
1
3
6
4
5
2
1
3
6
4
5
AB
一、金属键
2. 金属键
(1)组成粒子:金属阳离子和自由电子来自(2)金属键 →化学键
①定义:金属阳离子和自由电子之间强烈的 相互作用( 电子气理论)
②存在:金属单质和合金
③特征:无方向性和饱和性
(3)金属晶体:
通过金属键作用形成的单质晶体
(4)金属键强弱判断:
阳离子所带电荷越多、自由电子越多、
半径越小,金属键越强,熔沸点越高、 硬度越大。


简单立方晶胞平均占有的原子数目:
1 8
×8
=
1
6 ①配位数 同层4,上下层各1
2
1
3
4
6
2
1
3
4
5
②金属原子半径 r 与正方体边长 a 的关系:
a
a
a
a
简单立方堆积的空间占有率 =
a=2r
2.体心立方堆积 (钾型
N)a 、K、 Fe
体 心 立 方 晶 胞
8 ①配位数: 上下层各4
56
87 12 43
【讨论1】 金属为什么易导电?
自由电子 外加电场下 定向运动
导电性最强的三中金属是: Ag、Cu、Al
比较离子晶体、金属晶体导电的区别:
晶体类型
离子晶体
金属晶体
导电时的状态
水溶液或 熔融状态下
晶体状态
导电粒子 自由移动的离子 自由电子
(2)金属晶体结构与金属导热性的关系 【讨论2】金属为什么易导热?
3
4
配位数为 4
非密置层
23
1
4
65
配位数为 6
密置层
A非密置层金属晶体的原子在三维空间堆积模型
(1) 第二层小球的球心
正对着 第一层小球的球心
(2) 第二层小球的球心
正对着 第一层小球形成的空穴
空间利用率:晶体的空间被微粒占满的体 积百分数,用它来表示紧密堆积的程度
1.简单立方堆积
Po




二、金属晶体的原子堆积模型
金属原子具有一定的有效半径,因而可以 看成是具有一定大小的球体.在金属晶体 中,金属键没有方向性和饱和性,因而,金 属原子之间或者粒子之间的相互结合,在 形式上可以看作是球体间的相互堆积.
配位数:在晶体中与每个微粒 紧密相邻的微粒个数
平面上金属原子紧密排列的两种方式
2
1
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。
(3)金属晶体结构与金属延展性的关系
【讨论3】金属为什么具有较好的延展性?
当金属受到外力作用时,晶体中的各原子 层就会发生相对滑动,但不会改变原来的排列 方式,弥漫在金属原子间的电子气可以起到类 似轴承中滚珠之间润滑剂的作用,所以在各原 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。因此,金属都有良好的延展性。
金(Au)—黄—色,铜(Cu)—红—色, 铋(Bi)微——红色,铅(Pb)—蓝—白色。
归纳:金属还有哪些共同的物理性质?
一、金属键
1. 金属共同的物理性质
导电、 导热、 延展性、 金属光泽等
金属阳 离子
自由 电子
通常情况下,金属原子价电子形成金属离子与自由电子 金属单质中的微粒通过什么方式结合在一起的呢?
熔点最高的金属是-- 钨 [3410℃]
密度最小的金属是-- 锂 [0.53g/cm3]
密度最大的金属是-- 锇 [22.57g/cm3]
硬度最小的金属是-- 铯 [0.2]
硬度最大的金属是-- 铬 [9.0]
延性最好的金属是--
铂[铂丝直径:
1 5000
mm]
展性最好的金属是-- 金 [金箔厚:100100 mm]
3.3《金属晶体》
金属元素在周期表中的位置及原子结构特征
Hg
Au
金属样品
Pt
Ag Cu
已学过的金属知识
金属的分类
重金属:铜、铅、锌等
按密度
轻金属:铝、镁等
4.5g/cm3
黑色金属:铁、铬、锰
冶金工业
有色金属:除铁、铬、锰以外的金属
常见金属:铁、铝等
储量
稀有金属:锆、钒、钼
金属的特点:
①常温下,单质都是固体,汞(Hg)除外; ②大多数金属呈银白色,有金属光泽,但
晶体中各 原子层相 对滑动仍 保持相互 作用
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(4)金属晶体结构具有金属光泽和颜色
①由于自由电子可吸收所有频率的光,然后 很快释放出各种频率的光,因此绝大多数 金属具有银白色或钢灰色光泽。而某些金 属(如铜、金、铯、铅等)由于较易吸收 某些频率的光而呈现较为特殊的颜色。
②当金属成粉末状时,金属晶体的晶面取向 杂乱、晶体外形排列不规则,吸收可见光 后辐射不出去,所以成黑色。
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