3.3.1金属晶体 (精品教案)
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用,从而把所有金属原子维系在一起,形成像共价晶体一样的“巨分子”。
5.金属键的特征
金属键无方向性和饱和性。
【学生活动】
金属钠的熔点较低、硬度较小,钨是熔点最高的金属、铬是硬度最大的金属,解释Na、Mg、Al的熔点依次升高、硬度依次增大的原因。解释原因。
【讲解】
Na、Mg、Al的熔点依次升高、硬度依次增大的原因Na+、Mg2+、Al3+电荷数依次增大,半径依次减小,金属键依次增强。
【小结】
常温下,绝大多数金属单质和合金都是金属晶体,但汞除外,因汞在常温下呈液态。
金属晶体的熔沸点差别较大。
影响金属晶体的熔沸点因素
金属阳离子半径越小,所带电荷数越多,金属键越强,熔沸点越高,硬度越大。
【学生活动】
有阳离子一定有阴离子?若有阴离子,一定存在阳离子?
【讲解】
在金属晶体中有阳离子,但没有阴离子,所以,晶体中有阳离子不一定有阴离子,若有阴离子,则一定有阳离子。
【学生活动】
如何用电子气理论解释金属的通性?
【展示】
用多媒体课件展示金属晶体的电子气理论示意图。
【讲解】
电子气理论解释金属的物理性质
(1)金属导电性的解释
在金属晶体中,充满着带负电的“电子气”(自由电子),这些电子气的运动是没有一定方向的,但在外加电场的条件下,自由电子定向运动形成电流,所以金属容易导电。不同的金属导电能力不同,导电性最强的三中金属是:Ag、Cu、Al。
电子气中的自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞解释金属的电导率随温度升高而下降。
(2)金属导热性的解释
自由电子移运动时与金属离子相互碰撞,在碰撞过程中发生能量交换。
当金属的某一部分受热时,从区域获得能量的电子会向别处运动并发生碰撞,将能量从温度高的区域传递到温度低的区域,最后使整块金属的温度趋于一致。金属的导热性可以解释生活中常见的些现象。
比如,在冬天我们感觉金属制品比木制品更凉,原因是当人接触到金属时,金属很快将人体的热量传递出去,因为木制品不易导热所以当人接触到木制品时,身体的热量不易散失。
(3)金属延展性的解释
当金属受到外力作用时,晶体中的各原子层就会发生回相对滑动,但排列方式不变,金属离子与自由电子形成的电子气没有破坏,弥散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,所以金属有良好的延展性。
(4)有金属光泽的解释
金属晶体内部存在自由电子,当光线投射到金属表面时,自由电子吸收可见光,然后又把各种波长的光大部分再反射出来,这就使绝大多数金属呈现银灰色或银白色光泽。
而金属在粉末状态时,金属原子的取向杂乱,排列不规则,吸收可见光后不能再反射出来,所以金属粉末常呈暗灰色或黑色
【拓展延伸】
金属之最
【课堂小结】