第三章第三节金属晶体 课件 人教选修3
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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
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。
人教版高中化学选修三3.3 金属晶体 讲课实用课件
在一个层中，最紧密的堆积方式，是一个球与周围
62.个对球于相密切置，在层中在心三的维周空围间形成有几6种个最凹紧位密，堆将积其算方 为式第?一层。
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)
，
12
6
3
54
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。
三. 金属晶体的原子堆积模型
思考行: 列对齐 四球一空 行列相错 三球一空
1.如(非果最配把紧位密金数排列是属)非4晶密体置中层的原子看成(最直紧密配径排位列相数)密是等置6的层球体,
把它们放置在平面上,有几种方式?
2.上述两种方式中,与一个原子紧邻的原子数(配 位数)分别是多少?哪一种放置方式对空间的利用 率较高?
二. 金属晶体
包括金属单质和 合金
1.概念：金属阳离子和自由电子之间通过金
属键结合而形成的晶体
2.构成微粒： 金属阳离子和自由电子
3.微粒间的相互作用： 金属键
4.具物有理良性好质钨的：常 的导温熔电下点，可性汞达、是三导千液多态热度性金刀、属切硬割钠延的，可金展铬以属性是用最小
熔沸点和硬度差别较大
金属 Li Na K Rb Cs Ca Sr
熔点∕K 454 371 337 312 302 1112 1042
沸点∕K 1620 1156 1047 961 951 1757 1657
影响金属键强弱的因素：
1.金属阳离子的半径： 离子半径越小，金属键越强
2.金属阳离子的电荷数： 离子的电荷数越多，金属键越强
原性越强 D.金属导电的实质是金属阳离子在外电场作用下的
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第三节 金属晶体
一、金属键
1、金属键
①定义
金属离子与自由电子之间强烈的相互作用
②本质 金属原子的价电子发生脱落， 形成金属阳离子和自由电子
电子气理论 无饱和性 自由电子被所有原子所共用 无方向性 从而把所有的金属原子维系在一起
2、金属晶体
金属离子与自由电子通过金属键结合 而成的晶体叫做金属晶体
构成金属晶体的粒子： 金属阳离子、自由电子 粒子间的作用力：金属键
堆积方式及性质小结
①简单立方堆积
② 体心立方堆积 ——体心立方晶胞
③ 六方堆积 ——六方晶胞 ④面心立方堆积 ——面心立方晶胞
配位数 = 6 空间利用率 = 52.36% 配位数 = 8 空间利用率 = 68.02% 配位数 = 12 空间利用率 = 74.05% 配位数 = 12 空间利用率 = 74.05%
自由电子
+ 金属离子
金属原子
④金属的熔点、硬度 金属的熔点、硬度与金属键的强弱有关
金属键的强弱与离子半径、离子电荷有关
离子半径越小或离子所带电荷越多，则金属 键越强，金属的熔沸点越高、硬度越大。
Na > K ; Mg < Al
二、金属晶体的原子堆积模型
1、几个概念
配位数：在晶体中与每个微粒紧密相邻 且距离相等的微粒个数
③金属的延展性
金属离子和自由电子间相互作用没有方向性， 在外力作用下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
金属的延展性
++ + +++ + + ++ +
一、金属键
1、金属键
①定义
金属离子与自由电子之间强烈的相互作用
②本质 金属原子的价电子发生脱落， 形成金属阳离子和自由电子
电子气理论 无饱和性 自由电子被所有原子所共用 无方向性 从而把所有的金属原子维系在一起
2、金属晶体
金属离子与自由电子通过金属键结合 而成的晶体叫做金属晶体
构成金属晶体的粒子： 金属阳离子、自由电子 粒子间的作用力：金属键
堆积方式及性质小结
①简单立方堆积
② 体心立方堆积 ——体心立方晶胞
③ 六方堆积 ——六方晶胞 ④面心立方堆积 ——面心立方晶胞
配位数 = 6 空间利用率 = 52.36% 配位数 = 8 空间利用率 = 68.02% 配位数 = 12 空间利用率 = 74.05% 配位数 = 12 空间利用率 = 74.05%
自由电子
+ 金属离子
金属原子
④金属的熔点、硬度 金属的熔点、硬度与金属键的强弱有关
金属键的强弱与离子半径、离子电荷有关
离子半径越小或离子所带电荷越多，则金属 键越强，金属的熔沸点越高、硬度越大。
Na > K ; Mg < Al
二、金属晶体的原子堆积模型
1、几个概念
配位数：在晶体中与每个微粒紧密相邻 且距离相等的微粒个数
③金属的延展性
金属离子和自由电子间相互作用没有方向性， 在外力作用下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
金属的延展性
++ + +++ + + ++ +
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许多金属（如Na、K、Fe等）采取这种堆积方式。
由
简非
单 立
密 置 层
方一
堆层
积一
钾型 体心
层 堆 积
立方
而
成
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
，
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。
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）
特征：金属键可看成是由许多原子共用许多电子的一种特 殊形式的化学键，这种键既没有方向性，也没有饱和性， 成键电子可以在金属中自由流动，使金属呈现特有的属性。
强弱判断:阳离子所带电荷多（即原子的价电子越多）、半 径小，金属键强。
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
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
54
12
6
3
54
12
6
3
54
第四层再排 A，形成
A
ABC ABC 三层一个周期。
得到面心立方堆积。
C
B
12
6
3
54
配位数 12 。 ( 同层 6， 上下层各 3 )
A C B A
此种立方紧密堆积的前视图
【讨论3】金属为什么具有较好的延展性？
金属晶体中由于金属离子与自由电子间 的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。
人教版高中化学选修三第三章 第三节金属晶体 课件(共24张PPT)
注意：在晶体中，
（3）微粒间作用力：金属键
不存在单个分子。
（4）金属晶体熔化时，破坏的作用力： 金属键
• 1、“手和脑在一块干是创造教育的开始，手脑双全是创造教育的目的。” • 2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 • 3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 • 4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 • 5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
3、下列性质，适用于某种金属晶体的是( D )
A. 熔点1070℃，易溶于水，其水溶液能导电
B. 熔点10.31℃，液态不导电，其水溶液能导电
C. 能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6℃ D. 熔点97.81℃，质软，导电，密度小于水
【知识回顾】 三种晶体类型与性质的比较
晶体类型
概念
作用力
密置层的两种堆积方式：
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。
，
AB
①六方最密堆积（Mg型：Mg,Zn,Ti ）
A
12
B
6
3
54
A
B
每两层形成一个周期，即
构成微粒 熔沸点
物 理 硬度 性 质 导电性
原子晶体
相邻原子之间以共价 键相结合而成具有空
间网状结构的晶体
分子晶体
金属晶体
分子间以范德 华力相结合而
成的晶体
通过金属键形成的 晶体
共价键范德华力金属键原子很高 很大
2021_2022学年高中化学第三章晶体结构与性质第三节金属晶体课件新人教版选修3
电性、导热性和延展性等。
答案:C
重点难点探究
重要考向探究
随堂检测
考向二 金属晶体的堆积模型及熔点的比较
【例题2】 下列说法正确的是(
)
A.金属钙的熔点低于金属钾的熔点
B.如果金属晶体失去自由电子,金属晶体将不复存在
C.金属晶体中Fe、Ag等为面心立方最密堆积
D.金属晶体中W、Ti等为体心立方堆积
解析:Ca原子的半径小于K原子,且Ca的价电子数大于K原子,所
积,Mg、Zn、Ti等属于六方最密堆积。
重点难点探究
重要考向探究
随堂检测
成功体验2下列有关金属的说法正确的是(
)
A.金属原子的核外电子在金属晶体中都是自由电子
B.钠型和铜型的原子堆积方式空间利用率最高
C.金属晶体中大量自由电子的高速运动使金属具有良好的导热
性
D.金属具有光泽,是因为金属阳离子堆积精密对光的反射
自主检测
3.用电子气理论解释为什么金属具有优良的延展性、导电性和
导热性?
提示:(1)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,但排列方式不变,金属离子与自由电子形成的金属键没有
被破坏,所以金属具有良好的延展性。(2)在外加电场的作用下,金
属晶体中的自由电子做定向移动形成”?
提示:“电子气理论”的内容为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.金属原子是通过何种键型形成的晶体?有哪些优良性质?
提示:金属原子通过金属键形成的晶体叫金属晶体。其具有优良
的导电性、导热性和延展性。
阅读思考
重点难点探究
重要考向探究
答案:C
重点难点探究
重要考向探究
随堂检测
考向二 金属晶体的堆积模型及熔点的比较
【例题2】 下列说法正确的是(
)
A.金属钙的熔点低于金属钾的熔点
B.如果金属晶体失去自由电子,金属晶体将不复存在
C.金属晶体中Fe、Ag等为面心立方最密堆积
D.金属晶体中W、Ti等为体心立方堆积
解析:Ca原子的半径小于K原子,且Ca的价电子数大于K原子,所
积,Mg、Zn、Ti等属于六方最密堆积。
重点难点探究
重要考向探究
随堂检测
成功体验2下列有关金属的说法正确的是(
)
A.金属原子的核外电子在金属晶体中都是自由电子
B.钠型和铜型的原子堆积方式空间利用率最高
C.金属晶体中大量自由电子的高速运动使金属具有良好的导热
性
D.金属具有光泽,是因为金属阳离子堆积精密对光的反射
自主检测
3.用电子气理论解释为什么金属具有优良的延展性、导电性和
导热性?
提示:(1)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,但排列方式不变,金属离子与自由电子形成的金属键没有
被破坏,所以金属具有良好的延展性。(2)在外加电场的作用下,金
属晶体中的自由电子做定向移动形成”?
提示:“电子气理论”的内容为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.金属原子是通过何种键型形成的晶体?有哪些优良性质?
提示:金属原子通过金属键形成的晶体叫金属晶体。其具有优良
的导电性、导热性和延展性。
阅读思考
重点难点探究
重要考向探究
人教版选修3 第3章第3节 金属晶体 课件(27张)
(3)金属键的强弱和对金属性质的影响 ①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，原子半径越大，价电子数越少，金属键越弱；反之，金属 键越强。 ②金属键越强，金属的熔、沸点越高，硬度越大。
2．金属晶体 (1)金属晶体的性质：优良的 6导__电__性____、 7 _导__热__性___和 8 _延__展__性___。
5．金属原子在二维空间里的放置有下图所示的两种方式， 下列说法中正确的是( )
A．图(a)为非密置层，配位数为 6 B．图(b)为密置层，配位数为 4 C．图(a)在三维空间里堆积可得六方最密堆积和面心立方 最密堆积 D．图(b)在三维空间里堆积仅得简单立方堆积
解析：选 C 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(a)为密置层，图(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 项正确。
6．关于右图不正确的说法是( ) A．此种最密堆积为面心立方最密堆积 B．铜晶体采用该种堆积方式 C．该种堆积方式可用符号…ABCABC…表示 D．镁晶体采用该种堆积方式
解析：选 D 从图示可看出，该堆积方式的第一层和第四 层重合，这种堆积方式可用符号“…ABCABC…”表示，属面 心立方最密堆积，金属铜采用这种堆积方式，而镁属于六方堆 积，所以选项 D 不正确。
知识梳理·对点练
知识点一 金属键与金属晶体
1．金属键 (1)概念：金属原子脱落下来的 1 _价__电__子___形成遍布整块晶 体的“ 2 _电__子__气___”，被所有原子共用，从而把所有 3 _金__属__原__子_ 维系在一起。 (2)成键粒子是 4 _金__属__阳__离__子___和 5 _自__由__电__子____。
人教版高中化学选修三-3.3-金属晶体 第一课时 课件
第三章
晶体的结构与性质
第三节 金属晶体
第二课时
二、金属晶体的原子堆积模型
1、几个概念
配位数：在晶体中与每个微粒紧密相邻 且距离相等的微粒个数
空间利用率： 晶体的空间被微粒占满的体积百分数 用来表示紧密堆积程度
金属的二维堆积方式
非密置层 配位数为4
密置层 配位数为6
2、金属的三维堆积方式
①简单立方堆积 唯一金属——钋
③六方最密堆积（ABA型、镁型）Mg、Zn、Ti
12
6
3
A
54
B
B A
六方最密堆积的配位数 =12
六方最密堆积的晶胞 Zn
密置层
六方最密 堆积的晶胞
六方最密堆积的空间占有率 =74% 上下面为菱形 边长为半径的2倍 2r
高为2倍 正四面体的高
2 6 2r 3
④面心立方最密堆积（ABC型、铜型）
Cu、Ag、Au
A
C B
A
C
B
密置层
A
12
6
3
54
立方面心最密堆积的配位数 =12
立方面心最密堆积的空间占有率 =74%
10、实现梦想比睡在床上的梦想更灿烂。 2、自然界没有风风雨雨，大地就不会春华秋实。 7. 这个世界，有两件事我们不能不做：一是赶路，二是停下来看看自己是否拥有一份好心态，好心态是一生的好伴侣，让人愉悦健康。 71、勇士搏出惊涛骇流而不沉沦，懦夫在风平浪静也会溺水。 29. 把你的脸迎向阳光，那就不会有阴影 54、目标越明确，决心越好下，信心就越大，力量能用到点子上。 42、天才之舟，在汗水的河流里启程。 38. 学会冷血，只对对我好的人好。学会孤独，没有谁会把你当宝护着。 63、一个人除非自己有信心，否则无法带给别人信心。 17、只会幻想而不行动的人，永远也体会不到收获果实时的喜悦。 53、新路开始常是狭窄的，但它却是自己延伸拓宽的序曲。 22. 这世界上有一个人是永远等着你的，不管是什么时候，不管你是在什么地方，反正你知道，总有这样一个人。 14、只要是辛勤的蜜蜂，在生活的广阔原野里，到处都可以找到蜜源。 19. 恒心就如滴水穿石.再大的困难与阻碍也能冲破 1、只有伟大的目标才能产生伟大的动力。 8、如果寒暄只是打个招呼就了事的话，那与猴子的呼叫声有什么不同呢？事实上，正确的寒暄必须在短短一句话中明显地表露出你对他的关 怀。骐骥一跃，不能十步；驽马十驾，功在不舍；锲而舍之。朽木不折；锲而不舍，金石可镂。
晶体的结构与性质
第三节 金属晶体
第二课时
二、金属晶体的原子堆积模型
1、几个概念
配位数：在晶体中与每个微粒紧密相邻 且距离相等的微粒个数
空间利用率： 晶体的空间被微粒占满的体积百分数 用来表示紧密堆积程度
金属的二维堆积方式
非密置层 配位数为4
密置层 配位数为6
2、金属的三维堆积方式
①简单立方堆积 唯一金属——钋
③六方最密堆积（ABA型、镁型）Mg、Zn、Ti
12
6
3
A
54
B
B A
六方最密堆积的配位数 =12
六方最密堆积的晶胞 Zn
密置层
六方最密 堆积的晶胞
六方最密堆积的空间占有率 =74% 上下面为菱形 边长为半径的2倍 2r
高为2倍 正四面体的高
2 6 2r 3
④面心立方最密堆积（ABC型、铜型）
Cu、Ag、Au
A
C B
A
C
B
密置层
A
12
6
3
54
立方面心最密堆积的配位数 =12
立方面心最密堆积的空间占有率 =74%
10、实现梦想比睡在床上的梦想更灿烂。 2、自然界没有风风雨雨，大地就不会春华秋实。 7. 这个世界，有两件事我们不能不做：一是赶路，二是停下来看看自己是否拥有一份好心态，好心态是一生的好伴侣，让人愉悦健康。 71、勇士搏出惊涛骇流而不沉沦，懦夫在风平浪静也会溺水。 29. 把你的脸迎向阳光，那就不会有阴影 54、目标越明确，决心越好下，信心就越大，力量能用到点子上。 42、天才之舟，在汗水的河流里启程。 38. 学会冷血，只对对我好的人好。学会孤独，没有谁会把你当宝护着。 63、一个人除非自己有信心，否则无法带给别人信心。 17、只会幻想而不行动的人，永远也体会不到收获果实时的喜悦。 53、新路开始常是狭窄的，但它却是自己延伸拓宽的序曲。 22. 这世界上有一个人是永远等着你的，不管是什么时候，不管你是在什么地方，反正你知道，总有这样一个人。 14、只要是辛勤的蜜蜂，在生活的广阔原野里，到处都可以找到蜜源。 19. 恒心就如滴水穿石.再大的困难与阻碍也能冲破 1、只有伟大的目标才能产生伟大的动力。 8、如果寒暄只是打个招呼就了事的话，那与猴子的呼叫声有什么不同呢？事实上，正确的寒暄必须在短短一句话中明显地表露出你对他的关 怀。骐骥一跃，不能十步；驽马十驾，功在不舍；锲而舍之。朽木不折；锲而不舍，金石可镂。
新课标人教版选修3第三章第三节金属晶体
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
4、为什么碱金属单质的熔沸点从上到下逐渐 降低，而卤素急待开发的材料 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。
2、性质：有良好的导电性、导热性、延展性及 金属光泽
3、金属键强弱判断:
阳离子所带电荷越多、半径越小，金属键越强，
熔沸点越高。
低熔 点 、 硬 度 降
Li Be Na Mg Al K Ca Rb Sr Cs Ba
熔点、硬度升高
４、金属晶体结构特点： （1）在晶体中，不存在单个分子 （2）金属阳离子被自由电子所包围
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。
新课标人教版选修三物质结构与性质
第三章 晶体结构与性质
• 第三节 金属晶体 • （第二课时）
江苏省淮安中学 2019年11月16日星期六
复习回忆
2.上述两种方式中,与一个原子紧邻的原子数 (配位数)分别是多少?哪一种放置方式对空间 的利用率较高?
二、金属晶体的原子堆积模型 思考交流: 1.对于非密置层在三维空间有几种堆积方式?
人教版高中化学选修3课件第三节金属晶体
完成课前学 习
探究核心任 务
【例1】 下列关于金属键的叙述中，不正确的是( ) A.金属键是金属阳离子和自由电子这两种带异性电荷的微粒间的强烈相互作用 ， 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
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探究核心任 务
学习任务 金属键对金属的物理性质的影响 【合作交流】 金属键是化学键的一种，主要在金属中存在。由自由电子及排列成晶格状的金 属离子之间的静电作用组合而成。金属键有金属的很多特性。例如：一般金属 的熔点、沸点随金属键的强度而升高。其强弱通常与金属离子半径成逆相关， 与金属内部自由电子密度成正相关。
2.金属晶体的性质 (1)金属晶体具有良好的导电性、导热性和延展性。 (2)熔、沸点：金属键越强，熔、沸点越高。 ①同周期金属单质，从左到右(如Na、Mg、Al)熔、沸点升高。 ②同主族金属单质，从上到下(如碱金属)熔、沸点降低。 ③合金的熔、沸点一般比其各成分金属的熔、沸点低。 ④金属晶体熔点差别很大，如汞常温下为液体，熔点很低；而铁常温下为固体， 熔点很高。
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探究核心任 务
解析 从基本构成微粒的性质看，金属键与离子键的实质类似，都属于电性作用， 特征都是无方向性和饱和性；自由电子是由金属原子提供的，并且在整个金属内 部的三维空间内运动，为整个金属的所有阳离子所共有，从这个角度看，金属键 与共价键有类似之处，但两者又有明显的不同，如金属键无方向性和饱和性。故 选B。 答案 B
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栏目 导引源自第三章晶体结构与性质
自主体验 1.下列不属于金属晶体共性的是( )
A．易导电
C．有延展性
B．易导热
D．高熔点
解析：选D。金属晶体的共性是易导电、易导
热、有延展性。但金属晶体的熔点差别较大,
有的比原子晶体还高，如钨的熔点很高(3410 ℃)；有的比分子晶体还低，如汞的熔点很低( －38.9 ℃)。
价电子 形成遍布整块 金属原子脱落下来的________
晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从
金属原子 维系在一起。 而把所有的__________
栏目 导引
第三章
晶体结构与性质
2.用“电子气理论”解释金属的性质 (1)延展性：当金属受到外力作用时，晶体中 相对滑动 ，但不会改 的各原子层就会发生__________
第三章
晶体结构与性质
第三节 金属晶体
栏目 导引
第三章
晶体结构与性质
课程标准导航
1.了解金属键的含义——“电子气”理论。 2. 能用金属键理论解释金属的一些物理性 质。 3.了解金属晶体的原子堆积模型的分类及
结构特点。
栏目 导引
第三章
晶体结构与性质
新知初探自学导引
自主学习 一、金属键
1.用“电子气理论”解释金属键的本质
栏目 导引
第三章
晶体结构与性质
解析：选A。金属具有金属光泽是金属中的
自由电子吸收了可见光，又把各种波长的光 再发射出来，因此金属一般显银白色。金属 导电性正是由于金属原子之间共享了价电子, 才使得金属晶体中有了自由移动的电子，也
才能在外电场的作用下使电子作定向移动形
成电流。C和D均正确。
栏目 导引
【答案】
A
栏目 导引
第三章
晶体结构与性质
【名师点睛】
(1)金属晶体中只有阳离子，
没有阴离子，带负电荷的是自由电子。 (2)原子晶体的熔点不一定都比金属晶体的高; 分子晶体的熔点不一定就比金属晶体的低。
栏目 导引
排列方式 ，而且弥漫在金属原子间 变原来的_________
的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑
剂的作用，所以金属都有良好的延展性。
栏目 导引
第三章
晶体结构与性质
(2) 导电性：电子气理论用电子气在电场中
定向移动 解释金属良好的导电性。 _________ 自由电子 在热的作 (3)导热性：电子气中的__________
12
栏目 导引
第三章
晶体结构与性质
解析：选A。B中体体心立方堆积的空间利用 率为68%，配位数为8；C中Zn为六方最密堆 积,空间利用率为74%，配位数为12；D中Ag 为面心立方最密堆积，空间利用率为74%， 配位数为12；A中堆积方式、空间利用率和配 位数均正确。
栏目 导引
第三章
晶体结构与性质
)
A．金属一般具有银白色光泽 ,是物理性质，
B．金属具有良好的导电性，是因为在金属
晶体中共享了金属原子的价电子，形成了“ 电子气”，在外电场的作用下自由电子定向 移动便形成了电流，所以金属易导电
栏目 导引
第三章
晶体结构与性质
C．金属具有良好的导热性，是因为自由电子 在受热后，加快了运动速率，自由电子通过 与金属离子发生碰撞，传递了能量 D．金属晶体具有良好的延展性，是因为金属 晶体中的原子层可以滑动而不破坏金属键
用下与__________ 金属原子 频繁碰撞解释金属的热导 降低 的现象。 率随温度升高而______
栏目 导引
第三章
晶体结构与性质
想一想 1．金属导电与电解质在熔融状态下导电、电
解质溶液导电有什么区别？
提示：金属导电的粒子是电子，电解质在熔 融状态或溶液中导电的粒子是阳离子和阴离
子；金属导电过程不生成新物质，属物理变
晶胞
密 置 层 面心立方 Cu、Ag、 74% 12 最密堆积 Au (ccp或fcc)
六方最密 Mg、Zn、 74% 12 堆积(hcp) Ti
栏目 导引
第三章
晶体结构与性质
即时应用 2.金属晶体的堆积方式、空间利用率和配位数
关系正确的是(
)
A．钋Po——简单立方堆积——52%——6 B．钠Na——体心立方堆积——74%——12 C．锌Zn——六方最密堆积——68%——8 D．银Ag——面心立方最密堆积——68%——
栏目 导引
第三章
晶体结构与性质
要点归纳 1.金属键
(1)概念：在金属晶体中，金属阳离子与自由
电子之间存在着强烈的相互作用叫金属键。 (2)从原子结构的角度认识金属键的本质：金 属原子的价电子比较少，有易失去价电子的 性质。金属晶体中，每个金属原子都有机会
失去价电子成为金属阳离子，每个金属阳离
栏目 导引
栏目 导引
第三章
晶体结构与性质
2.金属晶体 (1)金属晶体的结构与金属晶体性质的内在联
系
①金属晶体的结构与金属导电性的关系
在金属晶体中存在许多自由电子，这些自由
电子的运动是没有方向性的，但在外加电场 的作用下，自由电子就会发生定向移动形成 电流，所以金属容易导电。
栏目 导引
第三章
晶体结构与性质
②金属晶体的结构与金属导热性的关系
栏目 导引
第三章
晶体结构与性质
(3)六方最密堆积和面心立方最密堆积 ________ 密置层 的原子按体心立方堆积方式堆积， 会得到两种基本堆积方式——六方最密堆积 和面心立方最密堆积，这两种堆积方式都是 12。 金属晶体的最密堆积，配位数均为___
栏目 导引
第三章
晶体结构与性质
①六方最密堆积 ABABABAB„„ 的方式堆积。 如图所示，按________________
第三章
晶体结构与性质
子都有机会结合价电子成为金属原子，这些 价电子被许多金属原子或金属离子所共有，
从而把所有的金属原子维系在一起。
(3)存在：金属晶体中,包括金属单质及合金。 (4)金属键强弱的比较：金属键的强度主要取
决于金属阳离子半径和离子所带的电荷数。
金属阳离子半径越大，离子所带的电荷数越 少，则金属键越弱；金属阳离子半径越小， 离子所带的电荷数越多，则金属键越强。
栏目 导引
第三章
晶体结构与性质
②面心立方最密堆积 ABCABCABC„„的方式堆积。 如图所示,按_________________
栏目 导引
第三章
晶体结构与性质
想一想 2 ．简单立方堆积、体心立方堆积、六方最密 堆积和面心立方最密堆积四种堆积方式的空间 利用率大小有什么关系？ 提示：空间利用率：简单立方堆积＜体心立方 堆积＜六方最密堆积＝面心立方最密堆积。
第三章
晶体结构与性质
要点2 金属晶体的原子堆积模型
探究导引2 直径相等的金属原子在二维平
面里放置，除了非密置层和密置层两种方 式外，还有第三种方式吗？ 提示：没有。
栏目 导引
第三章
晶体结构与性质
探究导引 3 什么？
金属晶体采用密堆积的原因是
提示：由于金属键没有饱和性和方向性，金 属原子能从各个方向互相靠近，从而导致金 属晶体最常见的结构形式是堆积密度大，原
化，而电解质的导电过程就是电解，在阴、 阳两极生成新物质，属于化学变化，故二者 导电的本质是不同的。
栏目 导引
第三章
晶体结构与性质
二、金属晶体的原子堆积模型 1.二维空间模型 金属原子在二维平面里放置得到两种方式： 密置层 ，配位数分别为4和6。 非密置层 和_______ _________ 2.三维空间模型
晶体结构与性质
③合金的熔、沸点比其各成分金属的熔、沸
点低。 ④金属晶体熔点、硬度差别很大，如汞常温 为液体，熔点很低(－38.9 ℃)，而钨等金属 熔点很高(3410 ℃)。
栏目 导引
第三章
晶体结构与性质
即时应用 1.(2012· 长沙高二检测 ) 下列关于金属性质和
原因的描述不正确的是(
与金属键没有关系
金属容易导热，是由于自由电子在运动时与 金属离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。
栏目 导引
第三章
晶体结构与性质
③金属晶体的结构与金属延展性的关系 大多数金属具有较好的延展性,是由于金属离 子与自由电子之间的相互作用没有方向性。 当金属受到外力时，晶体中的各原子层就会 发生相对滑动后，相互作用没有被破坏，金
栏目 导引
第三章
晶体结构与性质
(2)金属键强弱对金属晶体性质的影响
金属键越强，金属晶体的熔、沸点就越高，
硬度就越大。 ①同周期金属单质，从左到右，金属键逐渐 增强,则熔、沸点逐渐升高,如Na、Mg、Al。 ②同主族金属单质，从上到下，金属键逐渐 减弱，则熔、沸点逐渐降低，如碱金属。
栏目 导引
第三章
(1)简单立方堆积 非密置层 原子的原子核在_________ 同一直线 上 相邻_________
的堆积，空间利用率太低，只有金属Po采用
这种堆积方式,每个晶胞平均含有1个原子。
栏目 导引
第三章
晶体结构与性质
(2)体心立方堆积 非密置层 的堆积方式，将上层金属原子 按 __________ 凹穴 中，并使 填入下层的金属原子形成的 ______ 非密置层的原子稍稍分离。许多金属是这种 堆积方式，如碱金属。
(1) 金属晶体熔、沸点高低决定于金属键的强
属键越强。
栏目 导引
第三章
晶体结构与性质
【解析】
此题考查的是金属晶体的性质，如
硬度和熔、沸点的比较。比较依据：看价电子
数和原子半径,价电子数：Mg＜Al，Mg＝Ca，
Mg＞K，K＜ Ca；原子半径： Mg＞ Al，Mg＜ Ca，Mg＜K，K＞Ca，综合分析，镁的硬度小 于铝；镁的熔、沸点高于钙;镁的硬度大于钾； 钙的熔、沸点高于钾。故A错误。
自主体验 1.下列不属于金属晶体共性的是( )
A．易导电
C．有延展性
B．易导热
D．高熔点
解析：选D。金属晶体的共性是易导电、易导
热、有延展性。但金属晶体的熔点差别较大,
有的比原子晶体还高，如钨的熔点很高(3410 ℃)；有的比分子晶体还低，如汞的熔点很低( －38.9 ℃)。
价电子 形成遍布整块 金属原子脱落下来的________
晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从
金属原子 维系在一起。 而把所有的__________
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晶体结构与性质
2.用“电子气理论”解释金属的性质 (1)延展性：当金属受到外力作用时，晶体中 相对滑动 ，但不会改 的各原子层就会发生__________
第三章
晶体结构与性质
第三节 金属晶体
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1.了解金属键的含义——“电子气”理论。 2. 能用金属键理论解释金属的一些物理性 质。 3.了解金属晶体的原子堆积模型的分类及
结构特点。
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1.用“电子气理论”解释金属键的本质
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解析：选A。金属具有金属光泽是金属中的
自由电子吸收了可见光，又把各种波长的光 再发射出来，因此金属一般显银白色。金属 导电性正是由于金属原子之间共享了价电子, 才使得金属晶体中有了自由移动的电子，也
才能在外电场的作用下使电子作定向移动形
成电流。C和D均正确。
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【答案】
A
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【名师点睛】
(1)金属晶体中只有阳离子，
没有阴离子，带负电荷的是自由电子。 (2)原子晶体的熔点不一定都比金属晶体的高; 分子晶体的熔点不一定就比金属晶体的低。
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排列方式 ，而且弥漫在金属原子间 变原来的_________
的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑
剂的作用，所以金属都有良好的延展性。
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(2) 导电性：电子气理论用电子气在电场中
定向移动 解释金属良好的导电性。 _________ 自由电子 在热的作 (3)导热性：电子气中的__________
12
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解析：选A。B中体体心立方堆积的空间利用 率为68%，配位数为8；C中Zn为六方最密堆 积,空间利用率为74%，配位数为12；D中Ag 为面心立方最密堆积，空间利用率为74%， 配位数为12；A中堆积方式、空间利用率和配 位数均正确。
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)
A．金属一般具有银白色光泽 ,是物理性质，
B．金属具有良好的导电性，是因为在金属
晶体中共享了金属原子的价电子，形成了“ 电子气”，在外电场的作用下自由电子定向 移动便形成了电流，所以金属易导电
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晶体结构与性质
C．金属具有良好的导热性，是因为自由电子 在受热后，加快了运动速率，自由电子通过 与金属离子发生碰撞，传递了能量 D．金属晶体具有良好的延展性，是因为金属 晶体中的原子层可以滑动而不破坏金属键
用下与__________ 金属原子 频繁碰撞解释金属的热导 降低 的现象。 率随温度升高而______
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想一想 1．金属导电与电解质在熔融状态下导电、电
解质溶液导电有什么区别？
提示：金属导电的粒子是电子，电解质在熔 融状态或溶液中导电的粒子是阳离子和阴离
子；金属导电过程不生成新物质，属物理变
晶胞
密 置 层 面心立方 Cu、Ag、 74% 12 最密堆积 Au (ccp或fcc)
六方最密 Mg、Zn、 74% 12 堆积(hcp) Ti
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即时应用 2.金属晶体的堆积方式、空间利用率和配位数
关系正确的是(
)
A．钋Po——简单立方堆积——52%——6 B．钠Na——体心立方堆积——74%——12 C．锌Zn——六方最密堆积——68%——8 D．银Ag——面心立方最密堆积——68%——
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晶体结构与性质
要点归纳 1.金属键
(1)概念：在金属晶体中，金属阳离子与自由
电子之间存在着强烈的相互作用叫金属键。 (2)从原子结构的角度认识金属键的本质：金 属原子的价电子比较少，有易失去价电子的 性质。金属晶体中，每个金属原子都有机会
失去价电子成为金属阳离子，每个金属阳离
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晶体结构与性质
2.金属晶体 (1)金属晶体的结构与金属晶体性质的内在联
系
①金属晶体的结构与金属导电性的关系
在金属晶体中存在许多自由电子，这些自由
电子的运动是没有方向性的，但在外加电场 的作用下，自由电子就会发生定向移动形成 电流，所以金属容易导电。
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晶体结构与性质
②金属晶体的结构与金属导热性的关系
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晶体结构与性质
(3)六方最密堆积和面心立方最密堆积 ________ 密置层 的原子按体心立方堆积方式堆积， 会得到两种基本堆积方式——六方最密堆积 和面心立方最密堆积，这两种堆积方式都是 12。 金属晶体的最密堆积，配位数均为___
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①六方最密堆积 ABABABAB„„ 的方式堆积。 如图所示，按________________
第三章
晶体结构与性质
子都有机会结合价电子成为金属原子，这些 价电子被许多金属原子或金属离子所共有，
从而把所有的金属原子维系在一起。
(3)存在：金属晶体中,包括金属单质及合金。 (4)金属键强弱的比较：金属键的强度主要取
决于金属阳离子半径和离子所带的电荷数。
金属阳离子半径越大，离子所带的电荷数越 少，则金属键越弱；金属阳离子半径越小， 离子所带的电荷数越多，则金属键越强。
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②面心立方最密堆积 ABCABCABC„„的方式堆积。 如图所示,按_________________
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想一想 2 ．简单立方堆积、体心立方堆积、六方最密 堆积和面心立方最密堆积四种堆积方式的空间 利用率大小有什么关系？ 提示：空间利用率：简单立方堆积＜体心立方 堆积＜六方最密堆积＝面心立方最密堆积。
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要点2 金属晶体的原子堆积模型
探究导引2 直径相等的金属原子在二维平
面里放置，除了非密置层和密置层两种方 式外，还有第三种方式吗？ 提示：没有。
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探究导引 3 什么？
金属晶体采用密堆积的原因是
提示：由于金属键没有饱和性和方向性，金 属原子能从各个方向互相靠近，从而导致金 属晶体最常见的结构形式是堆积密度大，原
化，而电解质的导电过程就是电解，在阴、 阳两极生成新物质，属于化学变化，故二者 导电的本质是不同的。
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晶体结构与性质
二、金属晶体的原子堆积模型 1.二维空间模型 金属原子在二维平面里放置得到两种方式： 密置层 ，配位数分别为4和6。 非密置层 和_______ _________ 2.三维空间模型
晶体结构与性质
③合金的熔、沸点比其各成分金属的熔、沸
点低。 ④金属晶体熔点、硬度差别很大，如汞常温 为液体，熔点很低(－38.9 ℃)，而钨等金属 熔点很高(3410 ℃)。
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即时应用 1.(2012· 长沙高二检测 ) 下列关于金属性质和
原因的描述不正确的是(
与金属键没有关系
金属容易导热，是由于自由电子在运动时与 金属离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。
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晶体结构与性质
③金属晶体的结构与金属延展性的关系 大多数金属具有较好的延展性,是由于金属离 子与自由电子之间的相互作用没有方向性。 当金属受到外力时，晶体中的各原子层就会 发生相对滑动后，相互作用没有被破坏，金
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(2)金属键强弱对金属晶体性质的影响
金属键越强，金属晶体的熔、沸点就越高，
硬度就越大。 ①同周期金属单质，从左到右，金属键逐渐 增强,则熔、沸点逐渐升高,如Na、Mg、Al。 ②同主族金属单质，从上到下，金属键逐渐 减弱，则熔、沸点逐渐降低，如碱金属。
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(1)简单立方堆积 非密置层 原子的原子核在_________ 同一直线 上 相邻_________
的堆积，空间利用率太低，只有金属Po采用
这种堆积方式,每个晶胞平均含有1个原子。
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晶体结构与性质
(2)体心立方堆积 非密置层 的堆积方式，将上层金属原子 按 __________ 凹穴 中，并使 填入下层的金属原子形成的 ______ 非密置层的原子稍稍分离。许多金属是这种 堆积方式，如碱金属。
(1) 金属晶体熔、沸点高低决定于金属键的强
属键越强。
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【解析】
此题考查的是金属晶体的性质，如
硬度和熔、沸点的比较。比较依据：看价电子
数和原子半径,价电子数：Mg＜Al，Mg＝Ca，
Mg＞K，K＜ Ca；原子半径： Mg＞ Al，Mg＜ Ca，Mg＜K，K＞Ca，综合分析，镁的硬度小 于铝；镁的熔、沸点高于钙;镁的硬度大于钾； 钙的熔、沸点高于钾。故A错误。