高中化学专题3微粒间作用力与物质性质3.1金属键金属晶体省公开课一等奖新名师优质课获奖课件.pptx

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,专题3 微粒间作用力与物质性质,第一单元 金属键 金属晶体,1/43,美丽的晶体,2/43,晶体概念,晶体：,含有规则几何外形固体。,晶体为何含有规则几何外形呢,?,组成晶体微粒有规则排列结果,.,晶胞,:,反应晶体结构特征基本重复单位,.,晶胞在空间连续重复延伸而形成晶体。,3/43,已学过金属知识,金属分类,按密度分,重金属：铜铅、锌等,轻金属：铝、镁等,冶金工业,黑色金属：铁、铬、锰,有色金属：除铁、铬、锰以外金属,按储量分,常见金属：铁、铝等,稀有金属：,锆、钒、钼,4.5g/cm,3,4/43,大家都知道晶体有固定几何外形、有固定熔点，水、干冰等都属于分子晶体，靠范德华力结合在一起，金刚石等都是原子晶体，靠共价键相互结合，那么我们所熟悉铁、铝等金属是不是晶体呢？它们又是靠什么作用结合在一起呢？,5/43,1.,非金属原子之间经过共价键结合成单质或化合物，活泼金属与活泼非金属经过离子键结合形成了离子化合物。那么，金属单质中金属原子之间是采取怎样方式结合呢？,2.,你能归纳出金属物理性质吗,?,你知道金属为何含有这些物理性质吗,?,金属键与金属特征,6/43,分析：,通常情况下，金属原子部分或全部外围电子受原子核束缚比较弱，在金属晶体内部，它们能够从金属原子上,“,脱落,”,下来价电子，形成自由流动电子。这些电子不是专属于某几个特定金属离子，是均匀分布于整个晶体中。,大多数金属单质都有较高熔点，说明了什么？金属能导电又说明了什么？,说明金属晶体中存在着强烈相互作用,;,金属含有导电性,说明金属晶体中存在着能够自由流动电子。,7/43,（,1,）定义：,金属离子和自由电子之间强烈相互作用。,（,2,）形成,成键微粒,:,金属阳离子和自由电子,存 在,:,金属单质和合金中,（,3,）方向性,:,无方向性,1.,金属键,8/43,2.,金属物理性质,含有金属光泽,能导电,导热,含有良好延展性,金属这些共性是有金属晶体中化学键和金属原子堆砌方式所造成,（,1,）导电性,（,2,）导热性,（,3,）延展性,9/43,通常情况下金属晶体内部电子运动是自由流动，但在外加电场作用下会定向移动形成电流,所以金属含有导电性。,（,1,）导电性,10/43,（,2,）导热性,金属轻易导热，是因为自由电子运动时与金属离子碰撞把能量从温度高部分传到温度低部分，从而使整块金属到达相同温度。,（,3,）延展性,金属晶体中因为金属离子与自由电子间,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,所以在一定强度外力作用下,金属能够发生形变,表现为良好,延展性,。,11/43,金属延展性,自由电子,+,金属离子,金属原子,错位,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,12/43,小结：,共 性,金属晶体与性质关系,导电性,导热性,延展性,在金属晶体中，存在许多自由电子，自由电子在外加电场作用下，自由电子定向运动，因而形成电流,因为金属晶体中自由电子运动时与金属离子,碰撞并把能量从温度高部分传导温度低部分，从而使整块金属到达相同温度,因为金属晶体中金属键是没有方向性，各原子层之间发生相对滑动以后，仍保持金属键作用，因而在一定外力作用下，只发生形变而不停裂,13/43,依据下表数据，请你总结影响金属键原因,金属,Na,Mg,Al,Cr,原子外围电子排布,3s,1,3s,2,3s,2,3p,1,3d,5,4s,1,原子半径,/pm,186,160,143.1,124.9,原子化热,/kJ,mol,-1,108.4,146.4,326.4,397.5,熔点,/,97.5,650,660,1900,部分金属原子半径、原子化热和熔点,金属熔点、硬度与金属键强弱相关，金属键强弱又能够用原子化热来衡量。原子化热是指,1mol,金属固体完全气化成相互远离气态原子时吸收能量。,有金属软如蜡,有金属硬如钢,;,有金属熔点低,有金属熔点高,为何,?,14/43,影响金属键强弱原因,（,1,）金属元素原子半径,（,2,）单位体积内自由电子数目,普通而言：,金属元素原子半径越小，单位体积内自由电子数目越大，金属键越强，金属晶体硬度越大，熔、沸点越高。,如：,同一周期金属原子半径越来越小，单位体积内自由电子数增加，故熔点越来越高，硬度越来越大；同一主族金属原子半径越来越大，单位体积内自由电子数降低，故熔点越来越低，硬度越来越小。,15/43,总 结,金属键概念,利用金属键知识解释金属物理性质共性和个性,影响金属键强弱原因,16/43,1.,以下相关金属键叙述错误是,(),A.,金属键没有方向性,B.,金属键是金属阳离子和自由电子之间存在,强烈静电吸引作用,C.,金属键中电子属于整块金属,D.,金属性质和金属固体形成都与金属键相关,B,练 习,2.,以下相关金属元素特征叙述正确是,(),A.,金属原子只有还原性,金属离子只有氧化性,B.,金属元素在化合物中一定显正化合价,C.,金属元素在不一样化合物中化合价均不相同,D.,金属元素单质在常温下均为晶体,B,17/43,3.,金属以下性质与金属键无关是,(),A.,金属不透明并含有金属光泽,B.,金属易导电、传热,C.,金属含有较强还原性,D.,金属含有延展性,C,4.,能正确描述金属通性是,(),A.,易导电、导热,B.,含有高熔点,C.,有延展性,D.,含有强还原性,AC,18/43,5.,以下生活中问题，不能用金属键知识解释是 （）,A.,用铁制品做炊具,B.,用金属铝制成导线,C.,用铂金做首饰,D.,铁易生锈,D,6.,金属键强弱与金属,价电子数,多少相关，价电子数越多金属键越强；与金属阳离子,半径大小,也相关，金属阳离子半径越大，金属键越弱。据此判断以下金属熔点逐步升高是,(),A.Li Na K B.Na Mg Al,C.Li Be Mg D.Li Na Mg,B,19/43,黄铁矿,萤 石,水晶,绿色鱼眼石,20/43,1.,晶体,(1)定义,:,经过结晶过程形成含有规则几何外形固体叫晶体。,通常情况下，大多数金属单质及其合金也是晶体。,金属,晶体,21/43,2.,晶胞,什么是晶胞？,晶体中能够反应晶体结构特征基本重复单位,说明：,晶体结构是晶胞在空间连续重复延伸而形成。,晶胞与晶体关系如同砖块与墙关系。,在金属晶体中，金属原子如同半径相等小球一样，彼此相切、紧密堆积成晶体。金属晶体中金属原子紧密堆积是有一定规律,。,22/43,金属晶体,1.,金属晶体堆积方式和对应晶胞,23/43,二维平面堆积方式,I,型,II,型,行列对齐四球一空 非最紧密排列,行列相错三球一空最紧密排列,密置层,非密置层,24/43,三维空间堆积方式,.,简单立方堆积,25/43,形成简单,立方晶胞,，空间利用率较低,52,，金属钋（,Po,）采取这种堆积方式。,26/43,这是非密置层另一个堆积方式，将上层金属填入下层金属原子形成凹穴中,得到是,体心立方堆积,。,Na,、,K,、,Cr,、,Mo,、,W,等属于体心立方堆积,。,.,体心立方堆积,27/43,28/43,第一层：,29/43,1,2,3,4,5,6,第二层：对第一层来讲最紧密堆积方式是将球对准,1,，,3,，,5,位。,(,或对准,2,，,4,，,6,位，其情形是一样,),1,2,3,4,5,6,A,B,，,关键是第三层，对第一、二层来说，第三层能够有两种最紧密堆积方式30/43,上图是此种六方,堆积前视图,A,B,A,B,A,第一个：,将第三层球对准第一层球,1,2,3,4,5,6,于是每两层形成一个周期，即,AB AB,堆积方式，形成六方堆积,。,配位数 12 (同层 6,，,上下层各 3,),.,六方堆积,镁、锌、钛等属于六方堆积,31/43,六方最密堆积分解图,32/43,第三层,另一个,排列方式，,是将球对准第一层,2,，,4,，,6 位,，,不一样于,AB,两层位置,，,这是,C,层。,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,33/43,1,2,3,4,5,6,此种立方紧密堆积前视图,A,B,C,A,A,B,C第四层再排,A,，,于是形成,ABC ABC,三层一个周期。这种堆积方式可划分出面心立方晶胞。,配位数 12,(同层 6,，,上下层各 3,),.,面心立方堆积,金、银、铜、铝等属于面心立方堆积,34/43,简单立方堆积,配位数,=6,空间利用率,=52.36%,体心立方堆积,体心立方晶胞,配位数,=8,空间利用率,=68.02%,六方堆积,六方晶胞,配位数,=12,空间利用率,=74.05%,面心立方堆积,面心立方晶胞,配位数,=12,空间利用率,=74.05%,堆积方式及性质小结,35/43,2.,晶胞中金属原子数目标计算,(,平均值,),36/43,顶点占,1/8,棱上占,1/4,面心占,1/2,体心占,1,37/43,2.,晶胞中微粒数计算,在六方体顶点微粒为,6,个晶胞共有，在面心为,2,个晶胞共有，在体内微粒全属于该晶胞。,微粒数为：,12,1,/6,+2,1,/2+3=6,在立方体顶点微粒为,8,个晶胞共有，在面心为,2,个晶胞共有。,微粒数为：,8,1/8+61/2=4,在立方体顶点微粒为,8,个晶胞共享，处于体心金属原子全部属于该晶胞。,微粒数为：,81/8+1=2,长方体晶胞中不一样位置粒子对晶胞贡献：,顶点,-1/8,棱,-1/4,面心,-1/2,体心,-1,(1),体心立方：,(2),面心立方：,(3),六方晶胞：,38/43,合金,(1),定义：,把两种或两种以上金属,(,或金属与非金属,),熔合而成含有金属特征物质叫做合金。,比如，黄铜是铜和锌合金（含铜,67%,、锌,33%,）；青铜是铜和锡合金（含铜,78%,、锡,22%,）；钢和生铁是铁与非金属碳合金。故合金能够认为是含有金属特征各种元素混合物。,39/43,(2),合金特征,合金熔点比其成份中金属,(,低，高，介于两种成份金属熔点之间；,),含有比各成份金属更加好硬度、强度和机械加工性能。,低,40/43,1.,右图是钠晶体晶胞结构，,则晶胞中原子数是,.,如某晶体是右图六棱柱状晶胞，,则晶胞中原子数是,.,钠晶体晶胞,练 习,81/8+1=2,121/6+21/2+3=6,41/43,2.,最近发觉一个由某金属原子,M,和非金属原子,N,组成气态团簇分子，如图所表示顶角和面心原子是,M,原子，棱中心和体心原子是,N,原子，它化学式为,(),A,B,MN,C,D,条件不够，无法写出化学式,C,练 习,42/43,练 习,A,3.,合金有许多特点,如钠,-,钾合金,(,含钾,50%80%),为液体，而钠钾单质均为固体，据此推测生铁、纯铁、碳三种物质中，熔点最低是,(),A.,生铁,B.,纯铁,C.,碳,D.,无法确定,43/43,