人教版高中化学选修三3.3 金属晶体 实用同步课件精品课件PPT
合集下载
人教版高二化学选修3课件：3.3 金属晶体(共28张PPT)
借助实物模型、计算机软件模拟、视频等多种直观手段，
充分发挥学生搭建分子结构、晶体结构模型等活动的作用， 降低教学内容的抽象性，促进学生对相关内容的理解和认识。
选用学生熟悉的生活现象、实验事实，以及科学研究和
工业生产中的相关案例作为素材，激发学生的学习兴趣，帮 助学生建立结构与性质之间的联系，发展“宏观辨识与微观探 析”的化学学科核心素养。
第三节 金属晶体
海南侨中
第三章 【教学提示】 ——新课标44页
2.学习活动建议
（1）实验及探究活动：模拟利用X射线衍射研
究物质微观结构的方法；
（2）调查与交流讨论：交流讨论模型在探索物
质结构中的作用；收集20世纪科学家在物质结
构探索方面的有关资料：走访科研机构，了解
物质结构研究的现代技术和先进成果。
第三节 金属晶体
海南侨中
第三章 【教学提示】 ——新课标43页
1.教学策略 有效利用化学史的素材，帮助学生认识科学
理论会随着技术手段的进步和实验证据的丰富而 发展，通过设计角色扮演等活动引导学生理解科 学理论发展过程中的争论，从而增进对科学本质 的理解。
选取与现实生活与科学前沿密切相关的案例， 促使学生认识研究物质结构的价值。通过查阅文 献、听专家讲座、观看化学影视资料等多种途径 开展教学，开阔学生的视野，激发学生探索物质 结构奥秘的热情。
第三节 金属晶体
海南侨中
3－3 金属晶体
第三节 金属晶体
海南侨中
3－3 【内容要求】
2.1 微粒间的相互作用——新课标39页 知道金属键的特点与金属某些性质的关系。
2.4 晶体和聚集状态——新课标40页 借助金属晶体模型认识晶体的结构特点。
知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶 体是普遍存在的。
充分发挥学生搭建分子结构、晶体结构模型等活动的作用， 降低教学内容的抽象性，促进学生对相关内容的理解和认识。
选用学生熟悉的生活现象、实验事实，以及科学研究和
工业生产中的相关案例作为素材，激发学生的学习兴趣，帮 助学生建立结构与性质之间的联系，发展“宏观辨识与微观探 析”的化学学科核心素养。
第三节 金属晶体
海南侨中
第三章 【教学提示】 ——新课标44页
2.学习活动建议
（1）实验及探究活动：模拟利用X射线衍射研
究物质微观结构的方法；
（2）调查与交流讨论：交流讨论模型在探索物
质结构中的作用；收集20世纪科学家在物质结
构探索方面的有关资料：走访科研机构，了解
物质结构研究的现代技术和先进成果。
第三节 金属晶体
海南侨中
第三章 【教学提示】 ——新课标43页
1.教学策略 有效利用化学史的素材，帮助学生认识科学
理论会随着技术手段的进步和实验证据的丰富而 发展，通过设计角色扮演等活动引导学生理解科 学理论发展过程中的争论，从而增进对科学本质 的理解。
选取与现实生活与科学前沿密切相关的案例， 促使学生认识研究物质结构的价值。通过查阅文 献、听专家讲座、观看化学影视资料等多种途径 开展教学，开阔学生的视野，激发学生探索物质 结构奥秘的热情。
第三节 金属晶体
海南侨中
3－3 金属晶体
第三节 金属晶体
海南侨中
3－3 【内容要求】
2.1 微粒间的相互作用——新课标39页 知道金属键的特点与金属某些性质的关系。
2.4 晶体和聚集状态——新课标40页 借助金属晶体模型认识晶体的结构特点。
知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶 体是普遍存在的。
人教版高中化学选修三 金属晶体 实用配套课件PPT
AB
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（铜型）Cu、Ag、Au A C B A C B 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%
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
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%
合金
（1）定义：把两种或两种以上的金属(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。
例如，黄铜是铜和锌的合金（含铜67%、锌 33%）；青铜是铜和锡的合金（含铜78%、锡 22%）；钢和生铁是铁与非金属碳的合金。故 合金可以认为是具有金属特性的多种元素的混 合物。
（2） 合金的特性
① 合金的熔点比其成分中金属 低 (低，
6、再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双脚也无法到达。 5 、无论生活怎样，无论现实有多难，无论绽放有多远。不要忘了你曾经对自己许下的诺言。 19、蔚蓝的天空下，阳光普照，让我们沐浴和煦的阳光，共同分享成长的苦与乐。让我们一起，祝福青春，把握青春，享受青春。 12 、爱夸海口的人，工作往往往落空。 8 、任何一颗心灵的成熟，都必须经过寂寞的洗礼和孤独的磨炼。 7 、自卑的人，总是在自卑里埋没的自己，记住，你是这个世界上唯一的。 5 、企业一定要有偷不去、买不来、拆不开、带不走，溜不掉的独特资源。 2、任何的限制，都是从自己的内心开始的。
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（铜型）Cu、Ag、Au A C B A C B 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%
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
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%
合金
（1）定义：把两种或两种以上的金属(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。
例如，黄铜是铜和锌的合金（含铜67%、锌 33%）；青铜是铜和锡的合金（含铜78%、锡 22%）；钢和生铁是铁与非金属碳的合金。故 合金可以认为是具有金属特性的多种元素的混 合物。
（2） 合金的特性
① 合金的熔点比其成分中金属 低 (低，
6、再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双脚也无法到达。 5 、无论生活怎样，无论现实有多难，无论绽放有多远。不要忘了你曾经对自己许下的诺言。 19、蔚蓝的天空下，阳光普照，让我们沐浴和煦的阳光，共同分享成长的苦与乐。让我们一起，祝福青春，把握青春，享受青春。 12 、爱夸海口的人，工作往往往落空。 8 、任何一颗心灵的成熟，都必须经过寂寞的洗礼和孤独的磨炼。 7 、自卑的人，总是在自卑里埋没的自己，记住，你是这个世界上唯一的。 5 、企业一定要有偷不去、买不来、拆不开、带不走，溜不掉的独特资源。 2、任何的限制，都是从自己的内心开始的。
人教版高中化学选修三3.3 金属晶体(第2课时)实用课件
六方
面心立方 面心立方 最密堆积
2020/10/25
52％ 68% 74% 74%
6
Po
8
Na、K、Fe
12 Mg、Zn、Ti
12 Cu、Ag、Au
33
金属晶体的原子堆积模型
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
②面心立方紧密堆积晶胞平均占有的原子 数目：
2020/10/25
1 8
×8 +
1 2
×6 =
4
30
金属晶体的原子堆积模型
金属晶体的四种堆积模型对比
阅读课文Ｐ76《资料卡片》，并填写下表
堆积模型
典型代表
空间利用率
配位数
晶胞
简单立方
钾型( bcp )
镁型(hcp)
铜型(ccp)
2020/10/25
31
2020/10/25
11
金属晶体的原子堆积模型
三维空间里非密置层的 金属原子的堆积方式
（1） 第二层小球的球心
正对着 第一层小球的球心
2020/10/25
（2） 第二层小球的球心
正对着 第一层小球形成的空穴
12
金属晶体的原子堆积模型
（1）简单立方堆积
简 单 立 方 晶 胞
2020/10/25
Po
（1）ABAB…堆积方式 —— 六方紧密堆积 （镁型）
2020/10/25
25
金属晶体的原子堆积模型
12
①配位 数：
2
1
3
6
4
人教版高中化学选修3《3.3金属晶体》课件
33
石墨
石墨为什么很软？
石墨为层状结构，各层之间是范德华力结合， 容易滑动，所以石墨很软。
石墨的熔沸点为什么很高（高于金刚石）？
石墨各层均为平面网状结构，碳原子之间存在 很强的共价键（大π键），故熔沸点很高。
34
石墨能导电的原因：
这是因为石墨晶体中存在自由电子， 可以在整个碳原子的平面上运动，但是电 子不能从一个平面跳跃到另一个平面，所 以石墨能导电，并且沿层的平行方向导电 性强。这也是晶体各向异性的表现。
8
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？
原子晶体受外力作用时，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之后，仍可保 持这种相互作用，因而即使在外力作用下， 发生形变也不断裂，因此，金属有良好的延 展性。
＝2 2r，则晶胞立方体的体积为(2 2r)3，每个面心立方晶胞中实际
含有四个金属原子，四个金属原子的体积为 4×43πr3，因此晶胞中
原子空间占有率为[(4×43πr3)/(2 2r)3]×100%＝74积方式 晶胞类型 空间利 配位数 用率
实例
简单立 简单立方 方堆积
水溶液或 熔融状态下
金属晶体
晶体状态
导电粒子 自由移动的离子 自由电子 7
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？
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。
金属容易导热，是由于自由电子运动时与金 属离子碰撞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。
石墨
石墨为什么很软？
石墨为层状结构，各层之间是范德华力结合， 容易滑动，所以石墨很软。
石墨的熔沸点为什么很高（高于金刚石）？
石墨各层均为平面网状结构，碳原子之间存在 很强的共价键（大π键），故熔沸点很高。
34
石墨能导电的原因：
这是因为石墨晶体中存在自由电子， 可以在整个碳原子的平面上运动，但是电 子不能从一个平面跳跃到另一个平面，所 以石墨能导电，并且沿层的平行方向导电 性强。这也是晶体各向异性的表现。
8
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？
原子晶体受外力作用时，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之后，仍可保 持这种相互作用，因而即使在外力作用下， 发生形变也不断裂，因此，金属有良好的延 展性。
＝2 2r，则晶胞立方体的体积为(2 2r)3，每个面心立方晶胞中实际
含有四个金属原子，四个金属原子的体积为 4×43πr3，因此晶胞中
原子空间占有率为[(4×43πr3)/(2 2r)3]×100%＝74积方式 晶胞类型 空间利 配位数 用率
实例
简单立 简单立方 方堆积
水溶液或 熔融状态下
金属晶体
晶体状态
导电粒子 自由移动的离子 自由电子 7
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？
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。
金属容易导热，是由于自由电子运动时与金 属离子碰撞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
人教化学选修3第三章第3节 金属晶体(共23张PPT)
①简单立方堆积的是_____P__o___________________； ②体心立方堆积的是_____N__a____K____F__e_________； ③六方最密堆积的是____M___g____Z_n______________； ④面心立方最密堆积的是___C__u____A__u___________。
非密置层
密置层
“心对 心”
“心对 空”
“ABAB…”
“ABC ABC”
简单 体心 立方 立方
六方 面心立 最密 方最密
配位数 6
8
12 12
空间利用 52% 68% 率
74%
74%
【典例】结合金属晶体的结构和性质，回答以下问题： （1）有下列金属晶体：Na、Po、K、Fe、Cu、Mg、Zn、Au 其堆积方式为：
方式Ⅰ 第二层小球的球心
正对着 第一层小球的球心
“心对心”
方式Ⅱ 第二层小球的球心
正对着 第一层小球的空隙
“心对空”
简单立方堆积(scp) “心对心”
Po
例题解析
例1.求简单立方堆积原子的配位数及原子半径 与晶胞棱长的关系以及空间利用率？
6
2
1
3
4
5
棱长=球半径×2
体心立方堆积(bcp) “心对空”
2.（1）如图所示为二维平面晶体示意图，
所表示的化学式为AX3的是_②__。
（2）如图为金属铜的一个晶胞，请完成以下各题。
①该晶胞“实际”拥有的铜原子数是__4__个。 ②该晶胞称为__C__（填序号）。
A.六方晶胞 B.体心立方晶胞 C.面心立方晶胞
作业
利用手里模型动手完成四种堆积方式 利用几何知识计算六方最密堆积方式的空 间利用率
非密置层
密置层
“心对 心”
“心对 空”
“ABAB…”
“ABC ABC”
简单 体心 立方 立方
六方 面心立 最密 方最密
配位数 6
8
12 12
空间利用 52% 68% 率
74%
74%
【典例】结合金属晶体的结构和性质，回答以下问题： （1）有下列金属晶体：Na、Po、K、Fe、Cu、Mg、Zn、Au 其堆积方式为：
方式Ⅰ 第二层小球的球心
正对着 第一层小球的球心
“心对心”
方式Ⅱ 第二层小球的球心
正对着 第一层小球的空隙
“心对空”
简单立方堆积(scp) “心对心”
Po
例题解析
例1.求简单立方堆积原子的配位数及原子半径 与晶胞棱长的关系以及空间利用率？
6
2
1
3
4
5
棱长=球半径×2
体心立方堆积(bcp) “心对空”
2.（1）如图所示为二维平面晶体示意图，
所表示的化学式为AX3的是_②__。
（2）如图为金属铜的一个晶胞，请完成以下各题。
①该晶胞“实际”拥有的铜原子数是__4__个。 ②该晶胞称为__C__（填序号）。
A.六方晶胞 B.体心立方晶胞 C.面心立方晶胞
作业
利用手里模型动手完成四种堆积方式 利用几何知识计算六方最密堆积方式的空 间利用率
人教版化学选修三3.3金属晶体(第二课时)优秀课件PPT
六方最密堆积的晶胞
六方最密 堆积的晶胞
④面心立方最密堆积（铜型）Cu、Ag、Au
A C B A 54
立方面心最密堆积的配位数 =12
用微笑告诉别人，今天的我，比昨天更强。瀑布跨过险峻陡壁时，才显得格外雄伟壮观。勤奋可以弥补聪明的不足，但聪明无法弥补懒惰的缺陷。孤独是 每个强者必须经历的坎。有时候，坚持了你最不想干的事情之后，会得到你最想要的东西。生命太过短暂，今天放弃了明天不一定能得到。只有经历人生 的种种磨难，才能悟出人生的价值。没有比人更高的山，没有比脚更长的路学会坚强，做一只沙漠中永不哭泣的骆驼！一个人没有钱并不一定就穷，但没 有梦想那就穷定了。困难像弹簧，你强它就弱，你弱它就强。炫丽的彩虹，永远都在雨过天晴后。没有人能令你失望，除了你自己人生舞台的大幕随时都 可能拉开，关键是你愿意表演，还是选择躲避。能把在面前行走的机会抓住的人，十有八九都会成功。再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双 脚也无法到达。有志者自有千计万计，无志者只感千难万难。我成功因为我志在成功！再冷的石头，坐上三年也会暖。平凡的脚步也可以走完伟大的行程。 有福之人是那些抱有美好的企盼从而灵魂得到真正满足的人。如果我们都去做自己能力做得到的事，我们真会叫自己大吃一惊。只有不断找寻机会的人才 会及时把握机会。人之所以平凡，在于无法超越自己。无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异纸上画饼充饥，无补于事。你可以选择这样的“三 心二意”：信心恒心决心；创意乐意。驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。如果一个人不知道他要驶向哪个码头， 那么任何风都不会是顺风。行动是理想最高贵的表达。你既然认准一条道路，何必去打听要走多久。勇气是控制恐惧心理，而不是心里毫无恐惧。不举步， 越不过栅栏；不迈腿，登不上高山。不知道明天干什么的人是不幸的！智者的梦再美，也不如愚人实干的脚印不要让安逸盗取我们的生命力。别人只能给 你指路，而不能帮你走路，自己的人生路，还需要自己走。勤奋可以弥补聪明的不足，但聪明无法弥补懒惰的缺陷。后悔是一种耗费精神的情绪，后悔是 比损失更大的损失，比错误更大的错误，所以，不要后悔！复杂的事情要简单做，简单的事情要认真做，认真的事情要重复做，重复的事情要创造性地做。 只有那些能耐心把简单事做得完美的人，才能获得做好困难事的本领。生活就像在飙车，越快越刺激，相反，越慢越枯燥无味。人生的含义是什么，是奋 斗。奋斗的动力是什么，是成功。决不能放弃，世界上没有失败，只有放弃。未跌过未识做人，不会哭未算幸运。人生就像赛跑，不在乎你是否第一个到 达终点，而在乎你有没有跑完全程。累了，就要休息，休息好了之后，把所的都忘掉，重新开始！人生苦短，行走在人生路上，总会有许多得失和起落。 人生离不开选择，少不了抉择，但选是累人的，择是费人的。坦然接受生活给你的馈赠吧，不管是好的还是坏的。现在很痛苦，等过阵子回头看看，会发 现其实那都不算事。要先把手放开，才抓得住精彩旳未来。可以爱，可以恨，不可以漫不经心。我比别人知道得多，不过是我知道自己的无知。你若不想 做，会找一个或无数个借口；你若想做，会想一个或无数个办法。见时间的离开，我在某年某月醒过来，飞过一片时间海，我们也常在爱情里受伤害。1、 只有在开水里，茶叶才能展开生命浓郁的香气。人生就像奔腾的江水，没有岛屿与暗礁，就难以激起美丽的浪花。别人能做到的事，我一定也能做到。不 要浪费你的生命，在你一定会后悔的地方上。逆境中，力挽狂澜使强者更强，随波逐流使弱者更弱。凉风把枫叶吹红，冷言让强者成熟。努力不不一定成 功，不努力一定不成功。永远不抱怨，一切靠自己。人生最大的改变就是去做自己害怕的事情。每一个成功者都有一个开始。勇于开始，才能找到成功的 路。社会上要想分出层次，只有一个办法，那就是竞争，你必须努力，否则结局就是被压在社会的底层。后悔是一种耗费精神的情绪后悔是比损失更大的 损失，比错误更大的错误所以不要后悔。每个人都有潜在的能量，只是很容易:被习惯所掩盖，被时间所迷离,被惰性所消磨。与其临渊羡鱼，不如退而结网。 生命之灯因热情而点燃，生命之舟因拼搏而前行。世界会向那些有目标和远见的人让路。不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海。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。若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。赚钱之道很多，但是 找不到赚钱的种子，便成不了事业家。最有效的资本是我们的信誉，它小时不停为我们工作。销售世界上第一号的产品——不是汽车，而是自己。在你成
人教版高中化学选修三 33金属晶体 课件(共28张PPT)
【慎思1】试分析比较金属键和共价键、离子键的异同点。 提示 相同点：三种化学键都是微粒间的电性作用。 不同点：共价键是相邻两原子间的共用电子对，离子键是 原子得失电子，形成阴、阳离子，阴、阳离子间产生静电 作用。金属键是金属离子与自由电子的静电作用，金属离 子之间的电性斥力的综合作用。
【慎思2】(1)金属晶体都是纯净物吗？ (2)金属导电与电解质溶液导电有什么区别？ 提示 (1)金属晶体包括金属单质及其合金。 (2)金属导电一般为物理变化，仅仅是自由电子的定向移 动，而电解质溶液导电的过程就是其被电解的过程，是化 学变化。
2．金属键的本质——“电子气”理论
3．金属键的作用 金属晶体硬度的大小，熔沸点的高低与金属键的强弱有 关。金属键越强，金属晶体的熔沸点越_高___，硬度越_大__。
4．影响金属键的因素 金属元素原子半径越_小__，单位体积内自由移动电子数目越 _多__，金属键越强。
笃学二 金属晶体的原子堆积模型
要点一 | 影响金属键的因素
1．金属元素原子半径越小，单位体积内自由移动电子数目越 大，金属键越强。金属单质硬度的大小，熔、沸点的高低 与金属键的强弱有关。金属键越强，金属晶体的熔、沸点 越高，硬度越大。
2．一般来说，金属的原子半径越小，价电子数越多，则金属 键越强。如对Na、Mg、Al而言，由于价电子数：Al＞Mg ＞Na，原子半径：Na＞Mg＞Al，故金属键由强到弱为： Al＞Mg＞Na，故熔点：Na＜Mg＜Al(97.81 ℃＜645 ℃＜ 660.4 ℃)，硬度：Na＜Mg＜Al。
第三节 金属晶体
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。
化学3.3金属晶体课件(人教版选修3)
(3)延展性 大多数金属具有较好的延展性，与金属离子和自由 电子之间的较强作用有关。当金属受到外力时，晶 体中的各原子层就会发生相对滑动，由于金属离子 与自由电子之间的相互作用没有方向性，受到外力 后，相互作用没有被破坏，金属虽然发生了形变但
不会导致断裂。
(4)颜色 由于金属原子以最紧密堆积状态排列，内部存在自 由电子，所以当光辐射到它的表面上时，自由电子 可以吸收所有频率的光，然后很快释放出各种频率 的光，这就使得绝大多数金属呈现银灰色以至银白 色光泽。而金属在粉末状态时，金属的晶面取向杂 乱，晶格排列不规则，吸收可见光后辐射不出去，
(2)密置层在三维空间堆积 ①六方最密堆积
如图所示，按ABABABAB……的方式堆积。
②面心立方最密堆积 如图所示，按ABCABCABC……的方式堆积。
思考感悟 3．金属晶体采用密堆积的原因是什么？ 【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，原子配位数高，能
堆积方式。
②体心立方堆积 将上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中 ，并使非密置层的原子稍稍分离。这种堆积方式所 得的晶胞是一个含有两个原子的立方体，一个原子
在立方体的_______顶_，角另一个原子在立方体的 ___高_____中____心_____，，其碱空金间属的属利于用这率种比堆简积单方立式方。堆积
把所有____金__属__原__子____维系在一起。 (2)成键微粒是__金__属__阳__离__子___和____自__由__电__子___。
思考感悟 1．试分析比较金属键和共价键、离子键的异同点
。 【提示】 相同点：三种化学键都是微粒间的电
性作用。 不同点：共价键是相邻两原子间的共用电子对； 离子键是原子得失电子形成阴、阳离子，阴、阳 离子间产生静电作用；金属键是金属离子与自由 电子的静电引力、金属离子之间的电性斥力的综
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。
人教版选修3 第3章第3节 金属晶体 课件(59张)
(2)金原子半径为 A cm，则晶胞中面对角线是 4A cm，所以
晶胞的边长是
2
2A
cm，所以2
2A3·ρ 197
×NA
＝
4
，
解
得
ρ＝
4 129A73NA。
(3)晶胞的体积是(2 2A)3，而金原子占有的体积是 4×43πA3， 所以金原子空间占有率为42×432πAA33＝42×243π3≈74%(0.74)。
解析：选 C 在金属晶体中，原子间以金属键相互结合，金 属键的本质是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，从而将所有金属原子维系在一 起而形成金属晶体。实际上也就是靠脱落下来的价电子与其中的 金属离子间的相互作用而使它们结合在一起。
2．金属的下列性质中和金属晶体的结构无关的是( )
4．金属原子在三维空间里有四种堆积方式：
简单立方堆 体心立方堆 六方最密堆 面心立方最密堆
积
积
积
积
知识分点突破
细梳理、练对点、层层过关
分点突破 1 金属键与金属晶体
1．金属键 (1)概念：“电子气理论”把金属键描述为金属原子脱落下 来的 1 __价__电__子__形成遍布整块晶体的“ 2 __电__子__气__”，被所有原 子所共用，从而把所有的 3 __金__属__原__子__维系在一起。
(3)在六方最密堆积中，如下图，
设原子半径为 r，则底面边长为 2r，底面高 h＝ 3r，所以底 面积 S＝2r× 3r＝2 3r2。晶胞的高 H＝2×236r，所以晶胞体 积 V 晶胞＝S×H＝2 3r2×436r＝8 2r3,2 个原子的体积 V 球＝2×43 πr3。
空间利用率为VV晶球胞×100%＝28×432πr3r3×100%≈74%。
人教版化学选修三3.3《金属晶体》同步课件(共28张PPT)
沸点越高，且研究表明，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
法中错误的是
()
A．镁的硬度大于铝 B．镁的熔、沸点低于钙
C．镁的硬度大于钾 D．钙的熔、沸点高于钾
克州三中 刘汉鹏
一、教学内容
• 1、课标中的内容 (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)知道金属晶体的结构微粒,微粒间作用力 与分子晶体,原子晶体的区别
2、教材中的内容
• 本节课是人教版化学选修3第三章第三节的 教学内容，是在学习分子晶体、原子晶体、 离子晶体的基础上认识金属晶体。
比较离子晶体、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
水溶液或 熔融状态下
晶体状态
导电粒子 自由移动的离子 自由电子
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？
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。
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。 2.金属晶体结构与金属导热性的关系。 3.金属晶体结构与金属延展性的关系。
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。
例题1：下面叙述正确的是 A.金属受外力作用时常常发生变形而不易折断， 是由于金属原子之间有较强的作用
B.通常情况下，金属里的自由电子会发生定向 移动，而形成电流
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
练习
3.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？
资
金属之最
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。
比较离子晶体、金属晶体导电的区别：
晶体类型 导电时的状态
离子晶体
水溶液或 熔融状态下
金属晶体
晶体状态
导电粒子 自由移动的离子 自由电子
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？
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。
小结：三种晶体类型与性质的比较
晶体类型
原子晶体
分子晶体
金属晶体
概念
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
分子间以范德 华力相结合而
成的晶体
通过金属键形成的 晶体
作用力
共价键
构成微粒
熔沸点 物 理 硬度 性 质 导电性
原子 很高 很大
无（硅为半导体）
实例
金刚石、二氧化硅、 晶体硅、碳化硅
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
硬度最大的金属是-------- 铬
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
种堆积方式。
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 )
金属容易导热，是由于自由电子运动时与金 属离子碰撞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。
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？
原子晶体受外力作用时，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之后，仍可保 持这种相互作用，因而即使在外力作用下， 发生形变也不断裂，因此，金属有良好的延 展性。
练习
下列说法错误的是（ AB ）
A、钠的硬度大于铝 B、镁的熔沸点低于钙 C、钠的硬度大于钾 D、钙的熔沸点高于钾
练习
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，熔融态能导电，但溶于水 后能导电
4、金属晶体基本构型
（1）.简单立方堆积：
非最紧密堆积，空间利用率低（52%）
配位数是 6 个.
只有金属（Po）采取这种堆积方式
（2）钾型 ----体心立方堆积：
这种堆积晶胞是一个体心立方，
每个晶胞每个晶胞含 2 个原子，
空间利用率不高（68%），属于非 密置层堆积，配位数为 ，许
多金8属（如Na、K、Fe等）采取这
金属键
金属键的成键微粒：金属阳离子和自由电子。存 在于金属单质和合金中。
金属键的特征：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。
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。导电性随温度升高而降低。
范德华力 分子 很低
很小 无
Ar、S等
金属键
金属阳离子和自 由电子
差别较大
差别较大
导体
Au、Fe、Cu、钢 铁等
练习
1.金属晶体的形成是因为晶体中存在（ A.金属离子间的相互作用
C）
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
2.金属能导电的原因是（ B）
组成粒子： 金属阳离子和自由电子
金属单质中不存在 单个分子或原子。
作用力： 金属离子和自由电子之间的较强作
用—— 金属键
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。
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 电粒之间的作用力，使微粒间尽可能的 相互接近，使它们占有最小的空间。
空间利用率：空间被晶格质点占据的百分数。用来 表示紧密堆积的程度。
配位数：在密堆积中，一个原子或离子周围距离最 近且相等的原子或离子的数目。
2、二维堆积
I型
2
1
3
4
非密置层
配位数为4
II 型
2 1
6
3 4
5
密置层 配位数为6
金属晶体
金属样品 Ti
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：构成金属的粒子有哪些？
电子气理论”(自由电子理论) 金属原子脱落来的价电
子形成遍布整个晶体的“电 子气”,被所有原子所共用， 从而把所有的原子维系在一 起。
“有阳离子而无阴离子” 是金属独有的特性。
三、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。
堆积原理：
组成晶体的金属原子在没有其他因素 影响时，在空间的排列大都遵循紧密堆积 原理。这是因为金属键没有方向性，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，并以紧密堆积方式降低体系 的能量，使晶体变得比较稳定。
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
练习
3.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？
资
金属之最
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。
比较离子晶体、金属晶体导电的区别：
晶体类型 导电时的状态
离子晶体
水溶液或 熔融状态下
金属晶体
晶体状态
导电粒子 自由移动的离子 自由电子
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？
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。
小结：三种晶体类型与性质的比较
晶体类型
原子晶体
分子晶体
金属晶体
概念
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
分子间以范德 华力相结合而
成的晶体
通过金属键形成的 晶体
作用力
共价键
构成微粒
熔沸点 物 理 硬度 性 质 导电性
原子 很高 很大
无（硅为半导体）
实例
金刚石、二氧化硅、 晶体硅、碳化硅
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
硬度最大的金属是-------- 铬
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
种堆积方式。
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 )
金属容易导热，是由于自由电子运动时与金 属离子碰撞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。
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？
原子晶体受外力作用时，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之后，仍可保 持这种相互作用，因而即使在外力作用下， 发生形变也不断裂，因此，金属有良好的延 展性。
练习
下列说法错误的是（ AB ）
A、钠的硬度大于铝 B、镁的熔沸点低于钙 C、钠的硬度大于钾 D、钙的熔沸点高于钾
练习
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，熔融态能导电，但溶于水 后能导电
4、金属晶体基本构型
（1）.简单立方堆积：
非最紧密堆积，空间利用率低（52%）
配位数是 6 个.
只有金属（Po）采取这种堆积方式
（2）钾型 ----体心立方堆积：
这种堆积晶胞是一个体心立方，
每个晶胞每个晶胞含 2 个原子，
空间利用率不高（68%），属于非 密置层堆积，配位数为 ，许
多金8属（如Na、K、Fe等）采取这
金属键
金属键的成键微粒：金属阳离子和自由电子。存 在于金属单质和合金中。
金属键的特征：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。
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。导电性随温度升高而降低。
范德华力 分子 很低
很小 无
Ar、S等
金属键
金属阳离子和自 由电子
差别较大
差别较大
导体
Au、Fe、Cu、钢 铁等
练习
1.金属晶体的形成是因为晶体中存在（ A.金属离子间的相互作用
C）
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
2.金属能导电的原因是（ B）
组成粒子： 金属阳离子和自由电子
金属单质中不存在 单个分子或原子。
作用力： 金属离子和自由电子之间的较强作
用—— 金属键
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。
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 电粒之间的作用力，使微粒间尽可能的 相互接近，使它们占有最小的空间。
空间利用率：空间被晶格质点占据的百分数。用来 表示紧密堆积的程度。
配位数：在密堆积中，一个原子或离子周围距离最 近且相等的原子或离子的数目。
2、二维堆积
I型
2
1
3
4
非密置层
配位数为4
II 型
2 1
6
3 4
5
密置层 配位数为6
金属晶体
金属样品 Ti
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：构成金属的粒子有哪些？
电子气理论”(自由电子理论) 金属原子脱落来的价电
子形成遍布整个晶体的“电 子气”,被所有原子所共用， 从而把所有的原子维系在一 起。
“有阳离子而无阴离子” 是金属独有的特性。
三、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。
堆积原理：
组成晶体的金属原子在没有其他因素 影响时，在空间的排列大都遵循紧密堆积 原理。这是因为金属键没有方向性，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，并以紧密堆积方式降低体系 的能量，使晶体变得比较稳定。