人教课标版选修3第三章第三节金属晶体PPT课件
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人教版高中化学选修三 金属晶体课件PPT
10 、年轻是我们唯一拥有权利去编织梦想的时光。 7 、面对短暂的人生，我们知道不得不努力抓住眼前的每一刻、每一瞬，坦诚而认真的生活，以渺小的生命、有限的时间，多看看这美好的世 界，把生命的足迹留在每一天自己的生活里。
2 、于千万人之中，遇见你所遇见的人;于千万年之中，时间的无涯荒野里，没有早一步，也没有晚一步，刚巧赶上了。 10 、年轻是我们唯一拥有权利去编织梦想的时光。 1、世界青睐有雄心壮志的人。成功所依靠的惟一条件就是思考。当你的思维以最高速度运转时，乐观欢快的情绪就会充斥全身。没有人能在 消极的思维火光中做好一件事。一个人最完美的作品都是在充满愉快、乐观、深情的状态下完成的。
B、金属离子与自由电子之间的强烈作用， 在一定外力作用下，不因形变而消失
C、钙的熔、沸点低于钾
D、温度越高，金属的导电性越好
一、金属晶体的原子堆积模型
1、理论基础：
由于金属键没有方向性，每个金属 原子中的电子分布基本是球对称的，所 以可以把金属晶体看成是由直径相等的 圆球的三维空间堆积而成的。
1、金属原子在二维平面上有二种排列方式
非密置层 配位数=4
密置层 配位数=6
配位数：在晶体中一个原子或离子周围最邻近 的原子或离子 (一般指相切) 数目。
2、 金属晶体的原子在三维空间堆积方式
思考与交流 金属晶体可以看成金属原子
在三维空间中堆积而成.那么,非密置层和密置 层在三维空间里堆积有几种方式？请比较不 同方式堆积时金属晶体的配位数、空间利用 率、晶胞的区别。
3
Vcell
a3
(
4r 3
)3
64r 3 33
Po
Vatoms Vcell
3 68.02%
8
配位数 空间利用率
2 、于千万人之中，遇见你所遇见的人;于千万年之中，时间的无涯荒野里，没有早一步，也没有晚一步，刚巧赶上了。 10 、年轻是我们唯一拥有权利去编织梦想的时光。 1、世界青睐有雄心壮志的人。成功所依靠的惟一条件就是思考。当你的思维以最高速度运转时，乐观欢快的情绪就会充斥全身。没有人能在 消极的思维火光中做好一件事。一个人最完美的作品都是在充满愉快、乐观、深情的状态下完成的。
B、金属离子与自由电子之间的强烈作用， 在一定外力作用下，不因形变而消失
C、钙的熔、沸点低于钾
D、温度越高，金属的导电性越好
一、金属晶体的原子堆积模型
1、理论基础：
由于金属键没有方向性，每个金属 原子中的电子分布基本是球对称的，所 以可以把金属晶体看成是由直径相等的 圆球的三维空间堆积而成的。
1、金属原子在二维平面上有二种排列方式
非密置层 配位数=4
密置层 配位数=6
配位数：在晶体中一个原子或离子周围最邻近 的原子或离子 (一般指相切) 数目。
2、 金属晶体的原子在三维空间堆积方式
思考与交流 金属晶体可以看成金属原子
在三维空间中堆积而成.那么,非密置层和密置 层在三维空间里堆积有几种方式？请比较不 同方式堆积时金属晶体的配位数、空间利用 率、晶胞的区别。
3
Vcell
a3
(
4r 3
)3
64r 3 33
Po
Vatoms Vcell
3 68.02%
8
配位数 空间利用率
高中化学选修3精品课件第三章 第三节 金属晶体
2、下列四中有关性质的描述，可能是金属晶体 的是（ B ） A、有分子间作用力结合而成，熔点很低 B、固体或熔融态易导电，熔点较高 C、由共价键结合成网状晶体，熔点很高 D、固体不导电，熔融态也不导电，但溶于水后 能导电 9
三、电子气理论对金属物理性质的解释
教材P73 第三、四自然段，讨论以下几个问题
11
思考:电解质在熔化状态或溶于水能导电，这与金 属导电的本质是否相同？
晶体类型 导电时的状态
导电粒子 导电时发生的 变化 导电能力随温 度的变化
电解质
金属晶体
水溶液或 熔融状态下
晶体状态 自由电子
物理变化
自由移动的离子
化学变化
增强
减弱
12
【讨论3】金属为什么具有较好的延展性？
原子晶体: 受外力作用时，原子间的位移必然导致共价 键的断裂，因而难以锻压成型，无延展性。 金属晶体: 当金属受到外力时，由于金属键无方向性， 各原子层发生相对滑动， 但排列方式不变，弥漫在金 属原子间的电子气可起到类似轴承中滚珠之间的润滑 剂的作用，所以金属具有良好的延展性。 外力 + +
16
【思考1】已知碱金属元素的熔沸点随原子序数 的增大而递减，试用电子气理论加以解释。
同主族元素价电子数相同（阳离子所带电荷数相同）， 从上到下，原子（离子）半径依次增大，则单质中所形 成金属键依次减弱，故碱金属元素的熔沸点随原子序数 的增大而递减。
【思考2】试判断钠、镁、铝三种金属熔沸点和 硬度的大小。
后随 习练 题见 课
:
延性最好的金属是---- 铂 展性最好的金属是---- 金 最活泼的金属是------ 铯 最稳定的金属是------ 金
【讨论5】金属晶体结构具有金属光泽和颜色
人教版高中化学选修三PPT课件：《金属晶体》(教学精选)
钾型，④为铜型
• B．每个晶胞含有的原子数分别为：①1
• 答案 B
新版课件
15
– 本题考查金属键强弱的判断，解题的关键是明 确金属键的强弱与金属物理性质的关系。一般 情况下(同类型的金属晶体)，金属晶体的熔点由 金属阳离子的半径、所带的电荷数共同决定。
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16
【体验•1】► 下列物质的熔、沸点依次升高的是
( )。
• A．Na、Mg、Al
B．Na、Rb、Cs
表
简单立
方堆积 Po(钋)
52%
6
(bcp)
晶胞
体心立方 堆积
Na、K、Fe
68%
8
六方最 密堆积 (hcp)
Mg、Zn、 Ti
74%
12
面心立 Cu、Ag、
方最密堆
Au
74%
12
积(ccp)
新版课件
18
【例2•】► 有四种不同堆积方式的金属晶体的晶 胞如图所示，有关说法正确的是 ( )。
• A．①为简单立方堆积，②为镁型，③为
学校公开课 教育教学样板
讲课人：教育者
年
班
第三节 金属晶体
新版课件
2
1．• 分子晶体中一定有共价键吗？分子晶体熔 化时破坏共价键吗？
–提示 不一定，如稀有气体晶体中只有分子间
作用力而无化学键。分子晶体熔化时只破坏分
子间用力，不破坏共价键。
2．• 含有共价键的晶体叫做原子晶体，这种说 法对吗？为什么？
利用率约为
• ____A_B。CABCABC • (4)面心立方最密堆积
• 它属于密置层原子按体心立方堆积的另一
种堆积方式。 新版课件
8
化学人教版高中选修3 物质结构与性质人教课标版选修3第三章第三节金属晶体PPT课件
2．关于ⅠA族和ⅡA A．同一周期中，ⅠA族单质的熔点比ⅡA B ．浓度都是 0.01mol·L － 1 时，氢氧化钾溶液的 pH 比 C． D．
2019/3/10
3．有A 、B、C 三种元素。已知①4gA 元素的单质与 水 作 用 ， 标 况 下 放 出 H22.24L ， 反 应 中 有 1.204×1023 个电子发生转移。② B 元素可与 A 形成 AB2 型的离子化合物，且知 A 、 B 的离子具有相同的 核外电子排布。③元素C 的气态氢化物可与其最高 价氧化物的水化物发生非氧化还原反应生成盐， 1mol该盐含42个电子。据此填写下列空白：
铂
金
最活泼的金属是---------- 铯 最稳定的金属是---------- 金
2019/3/10
练习
1、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 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
2019/3/10
2．金属能导电的原因是(
晶体类型 导电时的状态 离子晶体 金属晶体
导电粒子
2019/3/10
水溶液或 晶体状态 熔融状态下 自由移动的离子 自由电子
导热是能量传递的一种形式，它必然是物质运动 的结果，那么金属晶体导热过程中“电子气”（自由 电子）担当什么角色? ⑵金属导热性的解释 “电子气”（自由电子）在运动时经常与金属离子碰 撞，引起两者能量的交换。当金属某部分受热时，那 个区域里的“电子气”（自由电子）能量增加，运动 速度加快，通过碰撞，把能量传给金属离子。“电子 气”（自由电子）在热的作用下与金属原子频繁碰撞 从而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。
金属晶体人教版高中化学选修三教学课件
当金属成粉末状时，金属晶体的晶面取向杂 乱、晶格排列不规则，吸收可见光后辐射不出去， 所以成黑色。
【总结】金属晶体的结构与性质的关系
导电性
导热性
金属离 自由电子在外加 自由电子与
子和自 电场的作用下发 金属离子碰 由电子 生定向移动 撞传递热量
延展性
晶体中各原子 层相对滑动仍 保持相互作用
金属晶体的一般性质及其结构根源
【思考1】已知碱金属元素的熔沸点随原子序数的增大而递 减，试用金属键理论加以解释。
同主族元素价电子数相同（阳离子所带电荷数相同）， 从上到下，原子（离子）半径依次增大，则单质中所形成金 属键依次减弱，故碱金属元素的熔沸点随原子序数的增大而 递减。 【思考2】试判断钠、镁、铝三种金属熔沸点和硬度的大小。
金属晶体课件人教版高中化学选修三
金属晶体
金属原子 自由电子
金属晶体课件人教版高中化学选修三
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一、金属键
2.金属键 金属离子和自由电子之间的强烈的相互 作用叫做金属键。
①成键微粒：金属阳离子、自由电子 ②成键本质：静电作用 ③特征：无方向性和饱和性，成键电子可以在金
属中自由流动 ④金属键的影响因素： 金属阳离子半径越小，所带电荷数越多（价电子 数越多），金属键越强。
（3）金属导热性的解释
“电子气”（自由电子）在运动时经常与金属离 子发生碰撞，引起两者能量的交换。当金属某部分 受热时，那个区域里的“电子气”（自由电子）能 量增加，运动速度加快，通过碰撞，把能量传给金 属离子。“电子气”（自由电子）在热的作用下与 金属原子频繁碰撞从而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。
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【总结】金属晶体的结构与性质的关系
导电性
导热性
金属离 自由电子在外加 自由电子与
子和自 电场的作用下发 金属离子碰 由电子 生定向移动 撞传递热量
延展性
晶体中各原子 层相对滑动仍 保持相互作用
金属晶体的一般性质及其结构根源
【思考1】已知碱金属元素的熔沸点随原子序数的增大而递 减，试用金属键理论加以解释。
同主族元素价电子数相同（阳离子所带电荷数相同）， 从上到下，原子（离子）半径依次增大，则单质中所形成金 属键依次减弱，故碱金属元素的熔沸点随原子序数的增大而 递减。 【思考2】试判断钠、镁、铝三种金属熔沸点和硬度的大小。
金属晶体课件人教版高中化学选修三
金属晶体
金属原子 自由电子
金属晶体课件人教版高中化学选修三
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一、金属键
2.金属键 金属离子和自由电子之间的强烈的相互 作用叫做金属键。
①成键微粒：金属阳离子、自由电子 ②成键本质：静电作用 ③特征：无方向性和饱和性，成键电子可以在金
属中自由流动 ④金属键的影响因素： 金属阳离子半径越小，所带电荷数越多（价电子 数越多），金属键越强。
（3）金属导热性的解释
“电子气”（自由电子）在运动时经常与金属离 子发生碰撞，引起两者能量的交换。当金属某部分 受热时，那个区域里的“电子气”（自由电子）能 量增加，运动速度加快，通过碰撞，把能量传给金 属离子。“电子气”（自由电子）在热的作用下与 金属原子频繁碰撞从而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。
金属晶体课件人教版高中化学选修三
人教版高中化学选修3课件 3.3金属晶体(共28张PPT)
【解析】选C。金刚石中1 mol 碳原子实际占有2 mol共价键， 二氧化硅中1 mol硅原子实际占有4 mol共价键，而石墨中， 1 mol 碳原子实际占有1.5个共价键，所以个数比为4∶8∶3。
1.影响金属键强弱的因素 (1)金属阳离子所带电荷越多、 离子半径越小，金属键越强。 (2)一般情况下，金属晶体熔点由金属键强弱决定，金属阳离 子半径越小，所带电荷越多， 金属键越强，熔点就相应越 高，硬度也越大。
2.金属固体的导电原理不同于电解质溶液的导电原理
导电 粒子
导电 实质
影响 因素
金属导电
(2)石墨是原子晶体吗？ 提示：石墨晶体不是原子晶体，而是原子晶体与分子晶体之间 的一种过渡型晶体。 2.石墨晶体的性质 (1)为什么石墨质地较软，可作润滑剂、铅笔芯？ 提示：石墨晶体是层状结构，层间没有化学键相连，是靠范德 华力维系的，而范德华力很弱，使石墨具有质软滑腻的性质。 因此石墨又具有分子晶体的一些性质。
石墨与金刚石的比较
晶体类型 构成微粒 微粒间的作用力
碳原子的杂化方式 碳原子成键数
金刚石 _原__子__晶__体__
碳原子 _C_—__C_共__价__键___
_s_p_3杂化 _4_
石墨
_混__合__晶__体__
碳原子 _C_—__C_共__价__键__和 _分__子__间__作__用_力___
六元环、不共面
熔点比金刚_还__高__ , 质_软__、滑腻、_易__导 电
六元环、共面
【典题训练】 1 mol的金刚石、二氧化硅、石墨三种物质含有的共价键数之 比是( ) A.1∶3∶1 B.1∶1∶5 C.4∶8∶3 D.4∶4∶3 【解题指南】解答本题注意两个方面： (1)明确三种物质中原子的成键情况； (2)转化为求物质中1 mol中心原子的成键情况。
人教版高中化学选修三课件：第三章 第三节 金属晶体(25张PPT)
第三节 金属晶体
[课标要求] 1．知道金属键的涵义，能用金属键理论解释金属的一些物 理性质。 2．能列举金属晶体的基本堆积模型。 3．知道金属晶体的结构微粒、微粒间作用力以及与其他晶 体的区别。
1．金属键是指金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电 子气”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起。 2．金属晶体中，原子之间以金属键相结合，金属键的强弱决定金属 晶体的熔点和硬度。 3．金属原子在二维空间里有两种放置方式：密置层和非密置层。 4．金属原子在三维空间里有四种堆积方式：①简单立方堆积， ②体心立方堆积，③六方最密堆积，④面心立方最密堆积。
2．金属的下列性质中和金属晶体的结构无关的是 A．良好的导电性 C．良好的延展性 B．反应中易失电子 D．良好的导热性
(
)
解析：金属的物理性物理性质，这些性质都是由金属 晶体所决定的。B项，金属易失电子是由金属原子的结构 决定的，和晶体结构无关。 答案：B
解析
解析：金属原子在二维空间里有两种排列方式，一种是密置 层排列，另一种是非密置层排列。密置层排列的空间利用率 高，原子的配位数为6，非密置层的配位数较密置层小，原子 的配位数为4。由此可知，图中(a)为密置层，(b)为非密置 层。密置层在三维空间堆积可得到六方最密堆积和面心立方 最密堆积模型，非密置层在三维空间堆积可得简单立方堆积 和体心立方两种堆积模型。所以，只有C选项正确。 答案：C
返回
石墨——混合晶体
1．石墨的结构特点
2 sp (1)同层内，碳原子采用 杂化，以共价键 相结合形成
正六边形 平面网状结构。所有碳原子的 p 轨道平行且相互重 _________
叠，p 电子可在整个平面中运动。 (2)层与层之间以 范德华力 相结合。 2．石墨的晶体类型
[课标要求] 1．知道金属键的涵义，能用金属键理论解释金属的一些物 理性质。 2．能列举金属晶体的基本堆积模型。 3．知道金属晶体的结构微粒、微粒间作用力以及与其他晶 体的区别。
1．金属键是指金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电 子气”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起。 2．金属晶体中，原子之间以金属键相结合，金属键的强弱决定金属 晶体的熔点和硬度。 3．金属原子在二维空间里有两种放置方式：密置层和非密置层。 4．金属原子在三维空间里有四种堆积方式：①简单立方堆积， ②体心立方堆积，③六方最密堆积，④面心立方最密堆积。
2．金属的下列性质中和金属晶体的结构无关的是 A．良好的导电性 C．良好的延展性 B．反应中易失电子 D．良好的导热性
(
)
解析：金属的物理性物理性质，这些性质都是由金属 晶体所决定的。B项，金属易失电子是由金属原子的结构 决定的，和晶体结构无关。 答案：B
解析
解析：金属原子在二维空间里有两种排列方式，一种是密置 层排列，另一种是非密置层排列。密置层排列的空间利用率 高，原子的配位数为6，非密置层的配位数较密置层小，原子 的配位数为4。由此可知，图中(a)为密置层，(b)为非密置 层。密置层在三维空间堆积可得到六方最密堆积和面心立方 最密堆积模型，非密置层在三维空间堆积可得简单立方堆积 和体心立方两种堆积模型。所以，只有C选项正确。 答案：C
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石墨——混合晶体
1．石墨的结构特点
2 sp (1)同层内，碳原子采用 杂化，以共价键 相结合形成
正六边形 平面网状结构。所有碳原子的 p 轨道平行且相互重 _________
叠，p 电子可在整个平面中运动。 (2)层与层之间以 范德华力 相结合。 2．石墨的晶体类型
3《金属晶体》。PPT课件(新人教版-选修3)
C B A
配位数：12 空间占有率：74%
每个晶胞含原子数： 4
第32页，共37页。
第33页，共37页。
空间利用率计算
例2：求面心立方晶胞的空间利用率.
解：晶胞边长为a，原子半径为r. 由勾股定理： a 2 + a 2 = (4r)2
a = 2.83 r 每个面心立方晶胞含原子数目：
8 1/8 + 6 ½ = 4
第10页，共37页。
【总结】金属晶体的结构与性质的关系
导电性 导热性 延展性
金属 离子 和自 由电 子
自由电子在 自由电子 晶体中各 外加电场的 与金属离 原子层相 作用下发生 子碰撞传 对滑动仍 定向移动 递热量 保持相互
作用
第11页，共37页。
5、影响金属键强弱的因素：
金属阳离子所带电荷越多、 离子半径越小，金属键越强。
二、金属共同的物理性质
容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。
第6页，共37页。
三、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
【讨论1】 金属为什么易导电？
在金属晶体中，存在着许多自由电子，这些自由电子 的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下自由电 子就会发生定向运动，因而形成电流，所以金属容易导电。
第9页，共37页。
4、金属晶体结构具有金属光泽和颜色
• 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。
• 当金属成粉末状时，金属晶体的晶面取向 杂乱、晶格排列不规则，吸收可见光后辐 射不出去，所以成黑色。
配位数：12 空间占有率：74%
每个晶胞含原子数： 4
第32页，共37页。
第33页，共37页。
空间利用率计算
例2：求面心立方晶胞的空间利用率.
解：晶胞边长为a，原子半径为r. 由勾股定理： a 2 + a 2 = (4r)2
a = 2.83 r 每个面心立方晶胞含原子数目：
8 1/8 + 6 ½ = 4
第10页，共37页。
【总结】金属晶体的结构与性质的关系
导电性 导热性 延展性
金属 离子 和自 由电 子
自由电子在 自由电子 晶体中各 外加电场的 与金属离 原子层相 作用下发生 子碰撞传 对滑动仍 定向移动 递热量 保持相互
作用
第11页，共37页。
5、影响金属键强弱的因素：
金属阳离子所带电荷越多、 离子半径越小，金属键越强。
二、金属共同的物理性质
容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。
第6页，共37页。
三、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
【讨论1】 金属为什么易导电？
在金属晶体中，存在着许多自由电子，这些自由电子 的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下自由电 子就会发生定向运动，因而形成电流，所以金属容易导电。
第9页，共37页。
4、金属晶体结构具有金属光泽和颜色
• 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。
• 当金属成粉末状时，金属晶体的晶面取向 杂乱、晶格排列不规则，吸收可见光后辐 射不出去，所以成黑色。
人教版高中化学选修3《3.3金属晶体》课件(ppt) -ppt课件
石墨中微粒间的作用：
碳原子间存在共价键和金属键，层与层 之间存在范德华力
石墨属于哪类晶体？
石墨为混合键型晶体
资
金属之最
料
熔点最低的金属是-------- 汞
熔点最高的金属是-------- 钨
密度最小的金属是-------- 锂
密度最大的金属是-------- 锇
硬度最小的金属是-------- 铯
（2）成键微粒：金属阳离子和自由电子。存在于金属
单质和合金中。 （3）特征：自由电子可以在整块金属中自由移动，因此 金属键没有方向性和饱和性。
（4）金属阳离子半径越小，所带电荷数越多，金属键 越强。
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。
镁型
铜型
镁型
12
6
3
54
12
6
3
54
12
6
3
54
第三层的另一种排列方式，是将球对准第一层每一
个球，于是每两层形成一个周期，即 AB AB 堆 积方式。
下图是镁型紧密堆积的前视图
A
12
6
3
B
54
A
B A
120°
配位数： 12 空间占有率： 74% 每个晶胞含原子数：2
铜型
12
6
3
54
12
6
3
2.金属晶体：通过金属键作用形成的单质晶体
熔化时破坏的作用力：金属键
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。
“有阳离子而无阴离子” 是金属独有的特性。
（1）.组成粒子：金属阳离子和自由电子
碳原子间存在共价键和金属键，层与层 之间存在范德华力
石墨属于哪类晶体？
石墨为混合键型晶体
资
金属之最
料
熔点最低的金属是-------- 汞
熔点最高的金属是-------- 钨
密度最小的金属是-------- 锂
密度最大的金属是-------- 锇
硬度最小的金属是-------- 铯
（2）成键微粒：金属阳离子和自由电子。存在于金属
单质和合金中。 （3）特征：自由电子可以在整块金属中自由移动，因此 金属键没有方向性和饱和性。
（4）金属阳离子半径越小，所带电荷数越多，金属键 越强。
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。
镁型
铜型
镁型
12
6
3
54
12
6
3
54
12
6
3
54
第三层的另一种排列方式，是将球对准第一层每一
个球，于是每两层形成一个周期，即 AB AB 堆 积方式。
下图是镁型紧密堆积的前视图
A
12
6
3
B
54
A
B A
120°
配位数： 12 空间占有率： 74% 每个晶胞含原子数：2
铜型
12
6
3
54
12
6
3
2.金属晶体：通过金属键作用形成的单质晶体
熔化时破坏的作用力：金属键
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。
“有阳离子而无阴离子” 是金属独有的特性。
（1）.组成粒子：金属阳离子和自由电子
【课件】人教版高中化学选修三第三章晶体结构与性质之三金属晶体
第三节金属晶体1．金属共同的物理性质2．金属的结构（1）组成粒子（2）金属键①定义②成键条件③特征（3）金属晶体金属晶体是以金属键为基本作用力的晶体。
（4）金属键强弱判断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【讨论1】金属为什么易导电？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导电粒子水溶液或熔融状态下自由移动的离子晶体状态熔融状态自由电子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（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）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？（4）金属晶体结构具有金属光泽和颜色4．金属晶体熔点变化规律（1）金属晶体熔点变化较大（2）一般情况下，金属晶体熔点由金属键强弱决定【资料】金属之最熔点最低的金属汞－38.87℃熔点最高的金属钨3410℃密度最小的金属锂0.53g/cm3密度最大的金属锇22.57g/cm3硬度最小的金属铯0.2硬度最大的金属铬9.0最活泼的金属铯最稳定的金属金延性最好的金属铂铂丝直径：1/5000mm展性最好的金属金金箔厚：1/10000mm【思考与练习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【思考与练习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？【课后阅读材料1】超导体——一类急待开发的材料一般说来，金属是电的良好导体（汞的很差）。
1911年荷兰物理学家H·昂内斯在研究低温条件下汞的导电性能时，发现当温度降到约4K（即－269℃）时汞的电阻“奇异”般地降为零，表现出超导电性。
后又发现还有几种金属也有这种性质，人们将具有超导性的物质叫做超导体。
2018-2019学年人教版选修3第3章第3节金属晶体课件(27张)
B
即 AB AB 堆积方式，形成
A
六方最密堆积（镁型）。
配位数 12 。 ( 同层 6，上下层各 3 )，空间利用率为74%
第三层的另一种排列方式，是将球对准
第一层的 2，4，6 位，不同于 AB 两层的位 置，这是 C 层。
12
6
3
54
第四层再排 A，于是形成
A
ABC ABC 三层一个周期。 得
属原子形成的凹穴中
第二层对第一层来讲最紧密的堆积方式 是将球对准1，3，5 位。 ( 或对准 2，4， 6 位，其情形是一样的 )
，
12
6
3
54
AB
关键是第三层，对第一、二层来说，
第三层可以有两种最紧密的堆积方式。
第一种是将球对准第一层的球 下图是此种六方
紧密堆积的前视图
12
A
6
3
54
B
A
于是每两层形成一个周期，
8、已知金属铜为面心立方晶体，如图所示， 铜的相对原子质量为63.54，密度为8.936g/cm3， 试求
（1）图中正方形边长 a， （2）铜的金属半径 r
r
提示：
数出面心立方中的铜的个数：
r o
a
r
r
a
④面心立方:铜型
C B A
2、金属键：金属离子和自由电子之间的强烈 的相互作用叫做金属键（电子气理论）
3、金属晶体：通过金属键结合形成的单质 晶体。金属单质和合金都属于金属晶体
组成粒子： 金属阳离子和自由电子 微粒间作用力：金属键
++ + +++ + + ++ +
人教化学选修3第三章第3节 金属晶体(共25张PPT)
=
2
②配位数：8
③空间利用率：
（二）三维空间密置层的堆积方式
第二层 对第一层来讲最紧密的堆积方式 是将球对准1，3，5 位。( 或对准 2，4，6 位，其情形是一样的 )
12
6
3
54
12
6
3
54
关键是第三层，对第一、二层来说，第三层 可以有两种最紧密的堆积方式。
配位数 空间利用率
12 74%
（2） 第二层小球的球心
正对着 第一层小球形成的空穴
1、简单立方堆积 Po
晶 胞
①平均占有的原子数目：
1 8
×8
=
1
② 配位数：6
③空间利用率：
a = 2r 金属原子体积=4/3πr3
%
2、体心立方堆积
碱金属（K、Na 等）Fe
体 心 立 方 晶 胞
①晶胞平均占有的原子数目：
1 8
×8
+
1
金属晶体
金属晶体的原子堆积模型
二、金属晶体的原子堆积模型
紧密堆积原理：
因为金属键没有方向性和饱和性，且晶体中 的原子可看成是直径相等的球体。金属晶体可 看成金属原子在三维空间中堆积而成。因此都 趋向于使金属原子吸引更多的其他原子分布于 周围，并以紧密堆积方式降低体系的能量，使 晶体变得比较稳定。
配位数：
②空间利用率 2a=4r
小结：
堆积模型 采纳这种堆 积的典型代 表
简单堆积 Po (钋)
空间 利用
率
52%
配位数 6
晶胞
体心立方 K、Na、Fe 68% 8 堆积
六方最密 Mg、Zn、Ti 74% 12 堆积
面心立方 Cu, Ag, 原子数目。
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电子气理论： 经典的金属键理论叫做“电子气理论”。 它把金属键形象地描绘成从金属原子上“脱落” 下来的大量自由电子形成可与气体相比拟的带 负电的“电子气”，金属原子则“浸泡”在 “电子气”的“海洋”之中。
2017/7/22
三、金属晶体的结构与金属性质的内在联系
⑴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电子气就会发生定向移动，因 而形成电流，所以金属容易导电。 比较离子晶体、金属晶体导电的区别：
2017/7/22
金属晶体的原子平面堆积模型
• 金属晶体中的原子可堪称直径相等的 小球。将等径园球在一平面上排列， 有两种排布方式，按（a）图方式排 列，园球周围剩余空隙最小，称为密 置层；按（b）图方式排列，剩余的 空隙较大，称为非密置层。
2017/7/22
（a）非密置层
（b）密置层
金属晶体的原子空间堆积模型1
金属样品
Ti
2017/7/22
第三节
金属晶体
2017/7/22
从上述金属的应用来看，金属有哪些共同 的物理性质呢?
一、金属共同的物理性质
容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。
金属为什么具有这些共同性质呢?
二、金属的结构
问题：构成金属晶体的粒子有哪些？
2017/7/22
组成粒子：金属阳离子和自由电子 作用力： 金属离子和自由电子之间的较强作用 －－ 金属键（电子气理论）
• 简单立方堆积（Po）
金属晶体的堆积方式──简单立方堆积
2017/7/22
简单立方堆积
2017/7/22
2017/7/22
金属晶体的原子空间堆积模型2
• 体心立方堆积（ IA，VB，VIB）
金属晶体的堆积方式──钾型
2017/7/22
不同的金属在某些性质方面，如密度、硬度、 熔点等又表现出很大差别。这与金属原子本身、 晶体中原子的排列方式等因素有关。
2017/7/22
金属的延展性
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 位错 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
2017/7/22
课后阅读材料 1．超导体——一类急待开发的材料 一般说来，金属是电的良好导体(汞的很差)。1911年荷兰物 理学家H· 昂内斯在研究低温条件下汞的导电性能时，发现当 温度降到约4 K(即—269、)时汞的电阻“奇异”般地降为零， 表现出超导电性。后又发现还有几种金属也有这种性质，人 们将具有超导性的物质叫做超导体。 2．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，叫做合金，合金属于混合物，对 应的固体为金属晶体。合金的特点①仍保留金属的化学性质， 但物理性质改变很大；②熔点比各成份金属的都低；③强度、 硬度比成分金属大；④有的抗腐蚀能力强；⑤导电性比成分 金属差。
自由电子
+
金属离子
金属原子
2017/7/22
资 料
金属之最
熔点最低的金属是-------熔点最高的金属是-------密度最小的金属是--------
汞
钨 锂
密度最大的金属是-------硬度最小的金属是-------硬度最大的金属是--------
锇
铯 铬
延性最好的金属是-------展性最好的金属是--------
2017/7/22
⑶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。
铂
金
最活泼的金属是---------- 铯 最稳定的金属是---------- 金
2017/7/22
练习
1、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 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
2017/7/22
Hale Waihona Puke 2．金属能导电的原因是(） C
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．金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可 发生定向移动 C．金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下 可发生定向移动 D．金属晶体在外加电场作用下可失去电子
2017/7/22
3、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，不含有 其他化学键
金属晶体： 通过金属键作用形成的单质晶体
金属 键强弱判断:阳离子所带电荷多、 半径小－金属键强，熔沸点高。
2017/7/22
金属键：金属晶体中原子之间的化学作用 力叫做金属键。
金属原子的电离能低，容易失去电子而形成阳 离子和自由电子，阳离子整体共同整体吸引自由电子 而结合在一起。这种金属离子与自由电子之间的较强 作用就叫做金属键。金属键可看成是由许多原子共用 许多电子的一种特殊形式的共价键，这种键既没有方 向性也没有饱和性，金属键的特征是成键电子可以在 金属中自由流动，使得金属呈现出特有的属性在金属 单质的晶体中，原子之间以金属键相互结合。金属键 是一种遍布整个晶体的离域化学键。 强调：金属晶体是以金属键为基本作用力的晶体。 2017/7/22
晶体类型 导电时的状态 离子晶体 金属晶体
导电粒子
2017/7/22
水溶液或 晶体状态 熔融状态下 自由移动的离子 自由电子
导热是能量传递的一种形式，它必然是物质运动 的结果，那么金属晶体导热过程中“电子气”（自由 电子）担当什么角色? ⑵金属导热性的解释 “电子气”（自由电子）在运动时经常与金属离子碰 撞，引起两者能量的交换。当金属某部分受热时，那 个区域里的“电子气”（自由电子）能量增加，运动 速度加快，通过碰撞，把能量传给金属离子。“电子 气”（自由电子）在热的作用下与金属原子频繁碰撞 从而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。