第1课时 金属键与金属晶体 离子晶体

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金属晶体和离子晶体

金属晶体和离子晶体

1
3
A
6
4
5
配位数为6 密置层
(2)金属晶体的原子在三维空间堆积模型 ①简单立方堆积(Po)
简单立方堆积
空间利用率的计算
1、空间利用率:指构成晶体的原子、离子或分子
在整个晶体空间中所占有的体积百分比。
球体积
空间利用率 =
100%
晶胞体积
2、空间利用率的计算步骤:
(1)计算晶胞中的微粒数 (2)计算晶胞的体积
配位数
6
8
6、决定离子晶体结构的因素
⑴几何因素
– 晶体中正负离子的半径比
⑵电荷因素
– 晶体中正负离子的电荷比
⑶键性因素
– 离子键的纯粹程度
(3)CaF2型晶胞
Ca
①Ca2+的配位数:8
F
②晶F-胞的配上位面数心: 4
图示③ 平均一为含个C:CaaFF2晶2晶胞胞的中1/8,
观察4点个为Ca上2+左和8前个方F-
金属晶体的堆积方式──体心立方堆积
配位数: 8 空间占有率: 68%
每个晶胞含原子数: 2
体心立方堆积
b2a2a2
a 4 r
a
(4r)2a2b23a2
3
b a
空间利用率=
2 4r3
3 a3
100%
2 4 r3

3 4
r)3
100
%
3
310% 0 68%
8
思考:密置层的堆积方式有哪些?
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 )
为 12 ,许多金属(如Cu、Ag、Au等)采取这

金属键金属晶体课件

金属键金属晶体课件

金属键金属晶体课件金属键与金属晶体课件一、金属键概述金属键是金属元素之间的化学键,它是金属晶体的基本结构特征。

金属键不同于离子键和共价键,其特点在于电子的自由运动。

在金属晶体中,金属原子通过金属键相互连接,形成具有特定几何形状的晶体结构。

二、金属键的特性1.电子的自由运动:金属键中,金属原子的外层电子脱离原子核的束缚,形成自由电子。

这些自由电子在整个金属晶体中自由运动,为金属提供了良好的导电性和导热性。

2.金属键的强度:金属键的强度较大,金属晶体具有较高的熔点和沸点。

金属键还具有较好的延展性,使金属在外力作用下能够发生塑性变形。

3.金属键的饱和性:金属键具有饱和性,即一个金属原子所能提供的空位数量有限。

当金属原子之间的距离过远时,金属键将断裂,金属晶体将发生断裂。

4.金属键的方向性:金属键具有一定的方向性,使金属晶体具有特定的几何形状。

金属原子的排列方式决定了金属晶体的晶体结构。

三、金属晶体的结构1.金属晶体的类型:根据金属原子排列方式的不同,金属晶体可分为面心立方(FCC)、体心立方(BCC)和六方最密堆积(HCP)等类型。

2.金属晶体的晶面和晶向:金属晶体中的晶面和晶向是描述晶体结构的重要参数。

晶面指数(hkl)和晶向指数[uvw]分别表示晶面和晶向在晶体坐标系中的取向。

3.金属晶体的缺陷:金属晶体中的缺陷包括点缺陷、线缺陷和面缺陷。

这些缺陷对金属的物理和化学性质具有重要影响。

四、金属键的应用1.金属材料的制备:金属键是金属材料制备的基础。

通过控制金属原子之间的金属键,可以制备出具有不同性能的金属材料。

2.金属材料的性能优化:通过调控金属晶体中的缺陷,可以优化金属材料的性能,如提高强度、硬度、耐磨性等。

3.金属材料的表面处理:金属材料的表面处理技术,如电镀、喷涂等,基于金属键的作用原理,旨在提高材料的耐腐蚀性、装饰性和功能性。

4.金属基复合材料:金属基复合材料是将金属与其他材料(如陶瓷、塑料等)复合而成的新型材料。

《第三章 第三节 金属晶体与离子晶体》教学设计

《第三章 第三节 金属晶体与离子晶体》教学设计

《金属晶体与离子晶体》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 理解金属晶体和离子晶体的基本观点。

2. 掌握金属键和离子键的形成原理。

3. 能够区分金属晶体和离子晶体,并能够应用所学知识诠释生活中的实例。

二、教学重难点1. 金属键和离子键的形成。

2. 离子晶体的结构和性质。

3. 金属晶体的电子结构和物理性质。

三、教学准备1. 准备PPT课件,包括图片、图表和相关案例。

2. 准备金属晶体和离子晶体的实物样品,如水晶、金属钠等。

3. 准备实验器械,如试管、烧杯等,用于演示金属晶体的导电性实验。

4. 准备一些习题,用于教室练习和测试。

四、教学过程:(一)导入新课1. 回顾金属钠、镁、铝等金属的物理性质,如颜色、状态、光泽、密度等。

2. 引出金属的分类问题,强调金属晶体与离子晶体在结构上的差别。

(二)讲授新课1. 金属晶体的结构(1)介绍金属键观点,强调金属阳离子与自由电子之间的强烈互相作用。

(2)展示不同金属晶体的结构模型,让学生观察并分析其特点。

(3)通过实验展示金属晶体的导电、导热、延展性等性质。

2. 离子晶体的结构(1)介绍离子键观点,强调阴阳离子之间的强烈互相作用。

(2)展示不同离子晶体的结构模型,让学生观察并分析其特点。

(3)通过实验展示离子晶体的一些性质,如硬度、脆性等。

3. 金属晶体与离子晶体的比较(1)比较金属键与离子键的异同点。

(2)分析金属晶体与离子晶体在物理性质上的差别。

4. 离子晶体性质实验(1)展示钠、镁、铝等金属阳离子的水解过程,说明由此引起的化学性质特点。

(2)演示不同类型离子晶体的熔点、沸点等物理性质的比较实验,帮助学生理解晶体类型对物质性质的影响。

(三)小组讨论组织学生分组讨论以下问题:1. 金属晶体与离子晶体在结构上的主要区别是什么?2. 影响金属晶体与离子晶体物理性质的主要因素是什么?3. 如何根据晶体的结构预计物质的性质?(四)教室小结1. 总结金属晶体与离子晶体的结构特点。

金属晶体与离子晶体(第一课时)-教学设计

金属晶体与离子晶体(第一课时)-教学设计
6.拓展应用:教师介绍合金的晶体结构

1.创设问题情景:利用生活中的实验,总结食盐的物理性质
2.分析探究:学生通过动手搭建NaCl晶体模型、多角度观察,加深对其结构的理解,解释其物理性质。并应用这一方法,分析CsCl的晶体结构和性质间的关系。
3.反馈应用:学生通过与金属晶体的对比,解释离子晶体的导电性、延展性和熔点规律,理解离子键的特征。
主要师生活动

1.创设问题情景:金属有哪些共同的物理性质?为什么晶体会有一些共同的性质?
2.分析探究:学生从原子原子结构的视角去分析金属原子间的相互作用,教师补充完善,介绍电子气理论。
3.总结归纳:学生在总结反思归纳的基础上,理解金属键的本质。
4.反馈应用:学生利用金属键理论解释金属的通性
5.建立模型:师生总结得出金属晶体的认识模型
4.建立模型:师生总结得出离子晶体的)
教科书
书名:物质结构与性质
出版社:人民教育出版社出版日期:2020年5月
教学目标
教学目标:
1.知道金属晶体的堆积方式,能从金属原子结构出发,分析说明金属晶体中的粒子及其粒子间的相互作用,能从微观的角度来解释金属晶体导电性、导热性、延展性等宏观的性质,了解金属键的影响因素。
2.知道离子键的特点,能以NaCl和CsCl例解释典型离子化合物的某些性质,并能举例说明不同离子晶体的熔点差异。
教学重点:
1.金属晶体的结构特点与性质之间的关系,运用电子气理论解释金属性质
2.NaCl、CsCl晶体结构模型的构建与分析。
教学难点:金属晶体、离子晶体的结构特点和性质。
教学过程
时间
教学环节

第3章第3节 金属晶体与离子晶体(第1课时 金属晶体和离子晶体(1))(教师版)

第3章第3节 金属晶体与离子晶体(第1课时 金属晶体和离子晶体(1))(教师版)

《2021-2022学年高二化学同步精品学案(新人教版选择性必修2)》第三章晶体结构与性质第三节金属晶体与离子晶体(1)一、金属晶体1、金属键(1)在金属晶体中,原子间以金属键相结合。

(2)成键本质:电子气理论。

金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”,被所有原子共用,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”。

故金属键的成键粒子为:金属阳离子和自由电子。

【深刻理解】金属键的特征自由电子不属于某个特定的金属阳离子,即每个金属阳离子均可享有所有的自由电子,自由电子在整块金属中自由移动。

因此,金属键既没有方向性也没有饱和性。

(3)金属键的强弱和对金属性质的影响金属键的强度差别很大。

例如,金属钠的熔点较低、硬度较小,而钨是熔点最高的金属、铬是硬度最大的金属,这是由于形成的金属键强弱不同的缘故。

【深度思考】金属键的强弱主要决定于金属元素的原子半径和价电子数。

已知熔点:Na:97.72 °C 、Mg : 648.9℃、 Al :660.37℃,请根据化学键理论解释原因。

〔提示〕Na、Mg、Al的原子半径逐渐减小,价电子数逐渐增多,金属键逐渐增强,熔点逐渐升高。

(4)用电子气理论解释金属的性质:试用“电子气理论”解释金属的下列性质。

①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,但原来的排列方式不变,而且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,并且电子气没有破坏,所以金属有良好的延展性。

②导电性:金属晶体中的自由电子在电场中定向移动而形成电流,呈现良好的导电性。

③导热性:电子气中的自由电子在运动时频繁与金属原子碰撞,从而引起能量传递,呈现良好的导热性。

二、离子晶体:由阳离子和阴离子相互作用(离子键)而形成的晶体。

1.常见离子晶体的结构6 82.【深度思考】NaCl的熔点为801 ℃,CsCl的熔点为645 ℃,试解释其原因。

〔提示〕Na+、Cs+所带电荷一样,但Na+的半径小于Cs+的半径,NaCl中离子键强于CsCl中离子键,所以NaCl 的熔点高于CsCl的熔点。

金属晶体与离子晶体 第1课时 示范教案

 金属晶体与离子晶体 第1课时 示范教案

金属晶体与离子晶体第1课时◆教学目标1.知道金属晶体的结构特点。

2.能借助金属晶体模型说明金属晶体中的粒子及其粒子间的相互作用,能从微观的视角来解释金属晶体的导电性、导热性、延展性等宏观性质。

◆教学重难点金属晶体的结构特点与性质之间的关系,运用电子气理论解释金属性质。

◆教学过程一、新课导入回忆所学知识,列举金属的通性有哪些?物理性质:(1)常温下除汞外,均为有金属光泽的固体(2)良好的导电性、导热性(3)良好的延展性,容易发生形变化学性质:容易失电子,变为金属阳离子,具有一定的还原性二、讲授新课一、金属键与金属晶体1. 金属晶体金属原子通过金属键形成的晶体称为金属晶体。

金属元素电负性较小,电离能也较小,金属原子的(部分)价层电子容易脱离原子核的束缚,在晶体中由各个正离子形成的总势场中比较自由地大范围运动,形成“自由电子”(也称为电子气),这些电子被所有原子所共用,从而把所有的金属原子维系在一起。

这便是金属键的本质。

2. 金属键的特点“自由电子”为整个金属所共有,电子与离子的作用形式是电荷吸引,不受方向与距离的影响,导致金属键没有饱和性和方向性。

将同种金属原子看作是半径相等的球,则金属晶体的结构就好像一层一层紧密堆积的球,每一个金属原子的周围有较多的相同原子围绕着。

X 射线衍射实验充分验证了这些事实。

3. 金属等径球堆积模型等径球的堆积模型在宏观世界中就像一些近似圆球的水果的密堆积。

4. 常见的金属晶体的结构Ca、Cu等金属晶体的晶胞具有相似性,都为立方体;除顶点各有一个微粒外,在每个面的中心还各有一个微粒。

Li、Na等金属晶体的晶胞也是立方体,但这种晶胞除了其顶点处各有一个微粒外,在中心还有一个微粒。

Mg、Zn等金属晶体则不同,其晶胞并非立方体或者长方体,底面中棱的夹角不是直角。

【提问】(1)结合上图中辅助线的提示,计算晶胞中含有的原子数,在三种晶胞中,每个原子距离最近且相等的原子数是多少?【讲解】第一种晶胞每个晶胞中含有的原子数= 8 ×1/8 + 6 × 1/2 = 4 个;以顶点的原子为例,距离最近且相等的原子是面心上的原子,一共有三组互相垂直的面,每组面有4个这样的原子,因此每个原子距离最近且相等的原子数是12。

22人教版高中化学新教材选择性必修2--课时1 金属键与金属晶体

22人教版高中化学新教材选择性必修2--课时1 金属键与金属晶体

B. 反应中易失电子
C. 良好的延展性
D. 良好的导热性
[解析] A 、 C 、 D 三项都是金属共有的物理性质,这些性质都是由金属晶
体结构所决定的。 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。
3. 下列关于金属键的叙述中,不正确的是( B )
A. 金属键是金属阳离子和自由电子这两种带异性电荷的粒子间的强烈相互
则熔、沸点比镁高,故答案选 C 。
5. 金属不透明的原因是( B )
A. 自由电子能够反射所有频率的光
B. 自由电子能够吸收所有频率的光并很快放出
C. 金属阳离子能够反射所有频率的光
D. 金属阳离子能够吸收所有频率的光
[解析] 由于固态金属中有“自由电子”,当可见光照射到金属表面上时,
“自由电子”能够吸收所有频率的光并很快放出,使得金属不透明。
性质。
知识点 金属键与金属晶体
1.金属键
(1)定义:在金属晶体中原子之间由金属阳离子与自由电子形成的强烈的
相互作用。
金属阳离子
自由电子
(2)成键粒子:① ____________和②__________。
金属单质
合金
(3)成键条件:③__________或④______。
(4)成键本质
价电子
电子气理论:金属原子脱落下来的⑤________形成遍布整块晶体的“电子
作用,其实质与离子键类似,也是一种电性作用
B. 金属键可以看作是许多原子共用许多电子所形成的强烈的相互作用,所
以与共价键类似,也有方向性和饱和性
C. 金属键是带异性电荷的金属阳离子和自由电子间的相互作用,故金属键
无饱和性和方向性
D. 构成金属键的自由电子在整个金属内部的三维空间中做自由运动

苏教版高中化学选修三课件金属键与金属晶体(上课课件)

苏教版高中化学选修三课件金属键与金属晶体(上课课件)
第一单元:金属键 金属晶体
一、金属键与金属特性 1、 金属晶体的特点:金属晶体是由金 属阳离子和自由电子组成,其中自由电子 并不属于某个固定的金属阳离子,而可以 在整个金属中自由移动。 金属键:金属离子与自由电子之间的强烈 的相互作用。
定义:金属离子和自由电子之间的强烈的 相互作用。 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
(2)体心立方堆积( IA,VB,VIB)
金属晶体的堆积方式──钾型
(2)体心立方堆积──钾型:这是非密置层的另一 种堆积方式,将上层金属填入下层金属原子形成的凹 穴中,每层均照此堆积。这种堆积方式形成的每个晶 胞含2个原子,配位数为8。钾、钠、铁等金属采用这 种堆积方式,简称为钾型。这种堆积方式的空间利用 率显然比简单立方堆积的高多了。
影响金属键强弱的因素
(1)金属元素的原子半径 (2)单位体积内自由电子的数目 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减少,故熔点越 来越低,硬度越来越小。
【例1】物质结构理论推出,金属晶体中金属离子与自由电子 之间强烈的相互作用,叫金属键。金属键越强,金属硬度越 大,熔沸点越高,且据研究表明,一般来说金属原子半径越 小,价电子数越多,则金属键越强。由此判断下列说法错误 的是( A A.镁的硬度大于铝 B. C.镁的硬度大于钾 D.
2、金属晶体中原子在三维空间的四种放置方式:
• (1)简单立方堆积(Po)
(1)简单立方堆积:是非密置层的一种堆积方式, 这种堆积方式是上下对齐,形成的晶胞是一个立方体 ,每个晶胞含1个原子,配位数为6,被称为简单立方 堆积。这种堆积方式的空间利用率太低,只有金属钋 采取这种堆积方式。

高中化学课件:《金属晶体》PPT课件

高中化学课件:《金属晶体》PPT课件
(1)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,而且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,所以金属有良好的延 展性。 外力
一、金属键与金属晶体
(2)导热性 自由电子在运动时与金属阳离子碰撞,引起两者能量的交换。当金属 某部分受热时,那个区域里的自由电子能量增加,运动速度加快,通 过碰撞,把能量传递给金属阳离子。自由电子与金属阳离子频繁碰撞, 把能量从温度高的部分传递到温度低的部分,从而使整块金属达到相 同的温度。
晶体中各 原子层相 对滑动仍 保持相互 作用
一、金属键与金属晶体
①金属晶体具有导电性,但能导电的物质不一定是金属 ②石墨具有导电性,属于非金属。 还有一大类能导电的有机高分子化合物(如聚乙炔),也不属于金属。 ③金属导电的粒子是自由电子,导电过程是物理变化。 而电解质溶液导电的粒子是自由移动的阴阳离子,导电过程是化学变 化
一、金属键与金属晶体
(3)金属光泽 由于金属内部原子以最紧密堆积状态排列,且存在自由电子,所以 当光线照射到金属表面时,自由电子可以吸收所有频率的光并很快 放出,使金属不透明且具有金属光泽。而金属在粉末状态时,晶格 排列不规则,吸收可见光后反射不出去,所以金属粉末常呈暗灰色 或黑色。
一、金属键与金属晶体
多,相互作用就越大, 熔点就会越高。
阅读《资料卡片》并掌握 1、金属晶体的四种堆积模型对比
2、石墨是层状结构的混合型晶体
晶体具有规则的几何外形,晶体中最基本的重复单位称为是晶 胞。NaCl晶体结构如图所示,已知FexO晶体晶胞结构为NaCl 型,由于晶体缺陷,x值小于1,测知FexO晶体密度为 5.71g/cm3,晶胞边长为4.28×10-10m 。

高中化学第3章第2节金属晶体与离子晶体第1课时金属晶体教案鲁科版选修3

高中化学第3章第2节金属晶体与离子晶体第1课时金属晶体教案鲁科版选修3

第1课时金属晶体[学习目标定位] 1.进一步熟悉金属晶体的概念和特征,能用金属键理论解释金属晶体的物理性质。

2.知道金属晶体中晶胞的堆积方式。

3.学会关于金属晶体典型计算题目的分析方法。

一、金属晶体及常见金属晶体的结构型式1.金属晶体(1)金属原子通过金属键形成的晶体称为金属晶体。

(2)金属键是指金属阳离子和自由电子之间的强的相互作用。

(3)由于自由电子为整个金属所共有,所以金属键没有方向性和饱和性,从而导致金属晶体最常见的结构型式具有堆积密度大,原子配位数高,能充分利用空间等特点。

2.常见金属晶体的结构型式金属晶体可看作是金属原子在三维空间(一层一层地)堆积而成。

其堆积模式有以下四种。

这四种堆积模式又可以根据每一层中金属原子的二维放置方式不同分为两类:非密置层堆积(包括简单立方堆积和体心立方密堆积),密置层堆积(包括六方最密堆积和面心立方最密堆积)。

填写下表:(1)堆积原理组成晶体的金属原子在没有其他因素影响时,在空间的排列大都服从紧密堆积原理。

这是因为在金属晶体中,金属键没有方向性和饱和性,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,并以密堆积方式降低体系的能量,使晶体变得比较稳定。

(2)堆积模型例1 下列有关金属晶体的堆积模型的说法正确的是( )A .金属晶体中的原子在二维空间有三种放置方式B .金属晶体中非密置层在三维空间可形成两种堆积方式,其配位数都是6C .镁型堆积和铜型堆积是密置层在三维空间形成的两种堆积方式D .金属晶体中的原子在三维空间的堆积有多种方式,其空间利用率相同答案 C解析 A 项,金属晶体中的原子在二维空间只有非密置层和密置层两种放置方式;B 项,非密置层在三维空间可形成简单立方堆积和体心立方堆积两种堆积方式,其配位数分别是6和8;D 项,金属晶体中的原子在三维空间有四种堆积方式,其中镁型和铜型堆积的空间利用率较高。

规律总结金属晶体的空间利用率大小关系为简单立方堆积<体心立方密堆积<六方最密堆积=面心立方最密堆积。

课件1:3.3.1 金属晶体 离子晶体

课件1:3.3.1 金属晶体 离子晶体

⑥熔点 3 900 ℃,硬度很大,不导电
⑦难溶于水,固体时导电,升温时导电能力减弱
⑧难溶于水,熔点高,固体不导电,熔化时导电
A.①⑧
B.②③⑥
C.①④⑦
D.②⑤
A [离子晶体液态时能导电,难溶于非极性溶剂,熔点较高、 质硬而脆,固体不导电,故②③④⑤⑦均不符合离子晶体的特点; ⑥中熔点达 3 900 ℃,硬度很大,应是共价晶体。故只有①⑧符合题质
原因
离子晶体中有较强的离子键,熔化或汽化时需消耗较多的能量。
所以离子晶体有较高的熔点、沸点和难挥发性。通常情况下, 熔、沸点
同种类型的离子晶体,离子半径越小,离子键越强,熔、沸点
越高
硬度
硬而脆。离子晶体表现出较高的硬度。当晶体受到冲击力作用 时,部分离子键发生断裂,导致晶体破碎
(2)利用元素的性质和种类 如成键元素的电负性差值大于 1.7 的物质,金属元素(特别是活 泼的金属元素,ⅠA、ⅡA 族元素)与非金属元素(特别是活泼的非金 属元素,ⅥA、ⅦA 族元素)组成的化合物。 (3)利用物质的性质 离子晶体一般具有较高的熔、沸点,难挥发,硬而脆;固体不 导电,但熔融或溶于水时能导电,大多数离子晶体易溶于极性溶剂 而难溶于非极性溶剂。
4.氧化钙在 2 973 K 时熔化,而氯化钠在 1 074 K 时熔化,二 者的离子间距离和晶体结构都类似,有关它们熔点差别较大的原因 叙述不正确的是( )
A.氧化钙晶体中阴、阳离子所带的电荷数多 B.氧化钙中氧离子与钙离子之间的作用力更强 C.氧化钙晶体的结构类型与氯化钠晶体的结构类型不同 D.在氧化钙与氯化钠的离子间距离类似的情况下,熔点主要由 阴、阳离子所带电荷数的多少决定
3.金属晶体物理特性分析 (1)金属键没有方向性,当金属受到外力作用时,晶体中的各原 子层发生相对滑动而不会破坏金属键,金属发生形变但不会断裂, 故金属晶体具有良好的延展性。 (2)金属材料有良好的导电性是由于金属晶体中的自由电子可以 在外加电场作用下发生定向移动。 (3)金属的导热性是自由电子在运动时与金属原子碰撞而引起能 量的交换,从而使能量从温度高的部分传到温度低的部分,使整块 金属达到相同的温度。

《金属晶体与离子晶体》 讲义

《金属晶体与离子晶体》 讲义

《金属晶体与离子晶体》讲义一、晶体的基本概念在我们深入探讨金属晶体和离子晶体之前,先来了解一下晶体的总体概念。

晶体是由原子、离子或分子在空间按一定规律周期性地重复排列构成的固体物质。

其具有固定的熔点和各向异性等特性。

晶体中的原子、离子或分子的排列具有高度的有序性,这种有序的排列使得晶体在物理和化学性质上表现出独特的特点。

二、金属晶体(一)金属键要理解金属晶体,首先得明白金属键。

金属键是金属原子之间的一种特殊的化学键。

在金属中,金属原子的外层电子会脱离原子,形成自由电子。

这些自由电子在整个金属晶体中自由运动,而金属阳离子则沉浸在自由电子的“海洋”中。

金属键没有方向性和饱和性。

这意味着金属原子之间的结合相对较为自由,可以形成各种不同的几何构型。

(二)金属晶体的结构常见的金属晶体结构有体心立方结构、面心立方结构和密排六方结构。

体心立方结构中,每个晶胞包含两个原子。

面心立方结构每个晶胞包含四个原子。

密排六方结构每个晶胞包含六个原子。

这些不同的结构导致了金属在物理性质上的差异,比如密度、硬度、熔点等。

(三)金属晶体的物理性质1、导电性由于存在自由电子,金属具有良好的导电性。

自由电子在电场的作用下能够定向移动,形成电流。

2、导热性自由电子的运动不仅能传递电荷,还能传递热能,使得金属具有良好的导热性。

3、延展性金属原子之间的相对位置可以发生改变,而金属键不会被破坏,这使得金属具有良好的延展性,可以被拉成细丝或压成薄片。

4、金属光泽自由电子吸收可见光后,又能将其大部分反射出来,从而使金属具有金属光泽。

三、离子晶体(一)离子键离子键是由阴阳离子之间的静电作用形成的。

当原子得失电子形成阴阳离子时,阴阳离子之间通过静电引力相互吸引。

同时,由于原子核之间以及电子之间的相互排斥,当引力和斥力达到平衡时,就形成了稳定的离子键。

离子键具有较强的方向性和饱和性。

(二)离子晶体的结构离子晶体的结构通常可以用晶胞来描述。

常见的离子晶体结构有氯化钠型、氯化铯型等。

第一单元 金属键 金属晶体 (第一课时)

第一单元  金属键   金属晶体 (第一课时)

金属键·金属晶体【教学目标】知识技能:了解金属晶体模型和金属键的本质认识金属键与金属物理性质的辨证关系能力培养:能正确分析金属键的强弱结合问题,讨论并深化金属的物理性质的共性科学品质:学会通过现象看本质的科学研究方法。

【重点和难点】金属键强弱比较教学过程设计【引入】同学们我们的世界是五彩缤纷的,是什么组成了我们的世界呢?学生回答:物质讲述:对!我们的自然世界是有物质组成的,翻开我们的化学课本的最后一页我们可以看到一张化学元素周期表,不论冬天美丽的雪花,公路上漂亮的汽车。

包括你自己的身体都是有这些元素的一种或几种构成的。

那么我们现在就来认识一下占周期表中大多数的金属。

【板书】§3-1-1 金属键与金属特性大家都知道晶体有固定的几何外形、有确定的熔点,水、干冰等都属于分子晶体,靠范德华力结合在一起,金刚石、金刚砂等都是原子晶体,靠共价键相互结合,那么我们所熟悉的铁、铝等金属是不是晶体呢?它们又是靠什么作用结合在一起的呢?【展示】几种金属的应用的图片,有金属导线(铜或铝)、铁丝、镀铜金属片等,并将铁丝随意弯曲,引导观察铜的金属光泽。

叙述应用部分包括电工架设金属高压电线,家用铁锅炒菜,锻压机把钢锭压成钢板等。

【讨论】请一位同学归纳,其他同学补充。

1、金属有哪些物理共性?2、金属原子的外层电子结构、原子半径和电离能?金属单质中金属原子之间怎样结合的?【板书】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。

二、金属键【动画演示并讲解】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。

金属晶体的组成粒子:金属阳离子和自由电子。

金属离子通过吸引自由电子联系在一起, 形成金属晶体.经典的金属键理论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,金属原子则“浸泡”在“自由电子”的“海洋”之中。

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第三节金属晶体与离子晶体
第1课时金属键与金属晶体离子晶体
学业要求核心素养建构
1.能利用金属键、“电子气理论”解释金属的一些物
理性质。

2.借助离子晶体模型认识离子晶体的结构和性质。

3.能利用离子键的有关理论解释离子晶体的物理性
质。

『知识梳理』
一、金属键与金属晶体
1.金属键
(1)定义:在金属晶体中金属阳离子与自由电子之间强烈的相互作用。

(2)成键微粒:金属阳离子和自由电子。

(3)成键条件:金属单质或合金。

(4)成键本质
电子气理论:金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”,被所有原子共用,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”。

2.金属晶体
(1)通过金属阴离子与自由电子之间的较强作用形成的晶体,叫做金属晶体。

(2)用电子气理论解释金属的物理性质
[微自测]
1.判断正误,正确的打“√”;错误的打“×”。

(1)常温下,金属单质都以晶体形式存在。

()
(2)金属键可以看作许多原子共用许多电子的相互作用,故也有方向性和饱和性。

()
(3)金属晶体的熔点一定比共价晶体低。

()
(4)晶体中有阳离子,必然含有阴离子。

()
(5)同主族金属元素自上而下,金属单质的熔点逐渐降低,体现金属键逐渐减弱。

()
(6)金属晶体除了纯金属还有大量合金。

()
(7)金属晶体有导电性,但导电的物质不一定是金属,如石墨、有机高分子化合物等()
答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)√(7)√
二、离子晶体
1.结构特点
(1)构成微粒:阳离子和阴离子。

(2)作用力:离子键。

特别提醒:大量离子晶体的阴离子或阳离子不是单原子离子,有的还存在电中性分子(如H2O、NH3等);在有些离子晶体中还存在共价键、氢键等;贯穿整个晶体的主要作用力仍是阴、阳离子之间的作用力。

2.常见的离子晶体
晶体类型NaCl CsCl
晶胞
晶胞中所含离子数Cl-4
Na+4
Cs+1
Cl-1
3.物理性质
(1)硬度较大,难以压缩。

(2)熔点和沸点较高。

(3)固体不导电,但在熔融状态或水溶液时能导电。

4.离子液体
(1)离子液体的定义:离子晶体的熔点有的很高,有的很低,而且,引入有机基团可降低离子化合物的熔点,在室温下或稍高于室温时呈液态的离子化合物被定义为离子液体。

(2)构成微粒:大多数离子液体含有体积很大的阴、阳离子。

(3)作用力:主要是带电荷离子间的静电作用。

(4)特征性质:离子液体难挥发。

(5)应用
①离子液体可作为溶剂:如溶解树木纤维素的离子液体分离出纤维素分子制取天然纤维。

②离子液体有良好的导电性:用作电化学研究的电解质,并被开发为原电池的电解质。

③离子液体被用于有机合成的溶剂和催化剂。

④离子液体在生物化学等科研领域也有广泛应用。

[微自测]
2.判断正误,正确的打“√”;错误的打“×”。

(1)“NaCl”是氯化钠的分子式。

()
(2)离子晶体一定含有金属阳离子。

()
(3)离子晶体中一定不存在共价键。

()
(4)离子晶体都能导电。

()。

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