3.3《金属晶体》课件(新人教版选修3)

2、组成粒子：金属阳离子和自由电子
3、微粒间作用力：金属键
思考：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 逐渐升高？
五、金属晶体的原子堆积模型
1、金属晶体的原子在二维平面堆积模型
非密置层 密置层 配位数：4 配位数：6
（a）非密置层
（b）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）
三、金属键 1、定义：金属阳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） 2、特征：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 3、金属键强弱判断: 阳离子所带电荷多、半径小，金属键强
四、金属晶体： 1、定义：通过金属键结合形成的晶体。 金属单质和合金都属于金属晶体
A 1 6 5 4 A
2
3
C B
第四层再排 A，于是形成 ABC
ABC 三层一个周期。 得到面心立方 堆积。 配位数 12 (同层 6,上下层各 3)
C
B A
C B Aຫໍສະໝຸດ 2、金属晶体的原子在三维空间堆积模型
堆积 模型 简单 立方 钾型 (bcp) 镁型 (hcp) 铜型 (ccp) 采纳这种堆积的典 型代表 空间 利用 率 52% 配位数 晶胞
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
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 自由电子 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
错位
+
金属离子
金属原子
金属样品
一、金属共同的物理性质
易导电、导热、
有延展性、 有金属光泽等
二、电子气理论 1、内容：金属原子的最外层电子数较少,容易 失去电子成为金属离子,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，从而把所有金属原子维系在一起。
2、电子气理论对金属的物理性质的解释
⑴金属导电性的解释 但在外加电场的条件下，自由电子定向运 动导电。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
简单立方堆积
②体心立方堆积—钾型（碱金属）
体 心 立 方 堆 积
配位数：8
密置层堆积法
镁型
铜型
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。 (
4，6 位，其情形是一样的 )
1 6 5 4
或对准 2，
1
3 6 5
2
3 4
A
，
2
B
③六方最密堆积—镁型
A
1 6 5 4 2 3
（4）石墨晶体中，层内碳原子之间以 共价键 结合，每个碳原子提供一个电
子在层内形成 金属键
范德华力 结合。
，层间以
能力训练
1．下列有关金属元素特征的叙述中正确的是
A．金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化 性 B．金属元素在化合物中一定显正价 C．金属元素在不同化合物中的化合价均不同
D．金属单质的熔点总是高于分子晶体
2、某些金属晶体(Cu、Ag、Au)的原子 按面心立方的形式紧密堆积，即在晶体结 构中可以划出一块正立方体的结构单元， 金属原子处于正立方体的八个顶点和六个 侧面上，试计算这类金属晶体中原子的空 间利用率。
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
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？ 物质类型 电解质 水溶液或 熔融状态下 金属晶体
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
晶体状态
自由移动的离子 自由电子
化学变化 物理变化
增强
减弱
⑵金属导热性的解释
“电子气”（自由电子）在热的作 用下与金属原子频繁碰撞从而使能量传 递
B
A B
每两层形成一个周期，即 AB AB 堆积方式，形成六方紧密堆积。 配位数 12 。 ( 同层 6，上下层各 3 )，空间利用率为74%
A
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。
1 6 5
2 3 4
1 6
5
2
3
4
④面心立方最密堆积:铜型
提示： 数出面心立方中的铜的个数：
r
o
a
r r
a
Po (钋)
K、Na、Fe
6 8
68%
Mg、Zn、Ti
Cu, Ag, Au
74%
12
12
74%
石墨晶体
思考：
sp2 （1）在石墨晶体中,C采取 杂化方式，每个C与 3 个C成键， 正三角形 结构。最小 形成 碳环由 个碳原子组成，它们 6 （在或不在）同一平面内 在
（2）在石墨晶体中，C原子个数与C—C键数之 比为 2:3 。 （3）12克石墨中C—C键数为多少NA？ 1.5