金属键-金属晶体
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金属键-金属晶体
金属的分类： 按颜色： 黑色金属：Fe Cr Mn
有色金属：除以上三种金属以外 按密度： 轻金属：ρ<4.5g/cm3 Na Mg
重金属：ρ>4.5g/cm3 Zn Cu
常见金属： Fe Mg Al 按含量
稀有金属： 锆、钒、钼 、根—轻—据—以、上——分常—类—见—：—金金属属镁、金铝属属的共于性—有——色—
熔点最高的金属是-------- 钨（熔点3380℃ ）
金 密度最小的金属是-------- 锂（密度0.534克/厘米3 ）
属 密度最大的金属是-------- 锇（密度22.59克/厘米3 ）
之 最
硬度最小的金属是-------- 铯 硬度最大的金属是-------- 铬 延展性最好的金属是------- 金
金属键-金属晶体
一、金属健与金属特性
金属键概念：金属阳离子与自由电子之间的强烈的 相互作用－金属键。 金属键的本质：电性作用
成键微粒：金属阳离子和自由电子 微粒间作用力：金属键 成键特点：无方向性和饱和性
存 在：金属单质或合金。
金属键-金属晶体
2. 金属的物理性质
具有金属光泽,能导电,导热,具有良好的延展 性,金属的这些共性是有金属晶体中的化学键和金
导热性
由于金属晶体中自由电子运动时与金属离子
碰撞并把能量从温度高的部分传导温度低的 部分，从而使整块金属达到相同的温度
延展性
由于金属晶体中金属键是没有方向性的，各原 子层之间发生相对滑动以后，仍保持金属键的 作用，因而在一定外力作用下，只发生形变而 不断裂
金属键-金属晶体
有的金属软如蜡,有的金属软如钢;有的金属熔点低,有的金 属熔点高,为什么?
专题3 微粒间作用力与物质性质
金属键-金属晶体
晶体的概念 晶体：具有规则几何外形的固体。 晶体为什么具有规则的几何外形呢?
构成晶体的微粒有规则排列的结果. 晶胞:反映晶体结构特征的基本重复单位.
晶胞在空间连续重复延伸而形成晶体。
金属键-金属晶体
大家都知道晶体有固定的几何外形、有 固定的熔点，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？
属原子的堆砌方式所导致的
（1）导电性 （2）导热性 （3）延展性
金属键-金属晶体
（2）导热性
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）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,因 此在一定强度的外力作用下,金属可以发生形 变,表现为良好的延金展属键性-金属晶。体
金属键-金属晶体
金属键与金属的特性
教科书 P28
1.非金属原子之间通过共价键结合成单质 或化合物，活泼金属与活泼非金属通过 离子键结合形成了离子化合物。那么， 金属单质中金属原子之间是采取怎样的 方式结合的呢？
2.你能归纳出金属的物理性质吗?你知道金 属为什么具有这些物理性质吗?
金属键-金属晶体
大多数金属单质都有较高的熔点，说明了什么？金属能导电又说明了什么？
金属的延展性
++ + +++ + + ++ +
+++ ++ + + + ++
Fra Baidu bibliotek
位错
+++ + ++ + + ++ ++++ +++ + +++ +
自由电子
+ 金属离子
金属原子
金属键-金属晶体
小结：
共性
金属晶体与性质的关系
导电性
在金属晶体中，存在许多自由电子，自由电子 在外加电场的作用下，自由电子定向运动，因 而形成电流
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。
金属键-金属晶体
结论： 金属元素原子的半径越小，单位体积内自
由电子的数目越多，（金属阳离子所带电荷 越多，)则金属键越强，金属晶体的硬度越大， 熔、沸点越高。
金属的熔点、硬度与金属键的强弱有关，金属键的强弱又 可以用原子化热来衡量。原子化热是指1mol金属固体完全 气化成相互远离的气态原金属子键-金时属晶吸体 收的能量。
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
一般而言：
金属元素的原子半径越小，单位体积内自由电 子数目越大，金属键越强，金属晶体的硬度越大， 熔、沸点越高。
最活泼的金属是---------- 铯
最稳定的金属是---------- 金 导电性最好的金属是------- 银
金属键-金属晶体
拓展视野
描述金属键的最简单的理论是“电子气”理 论.
该理论把金属键描述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”.这 些电子不是专属于某几个特定的金属离子,而 是均匀分布于整个晶体中,被所有原子共用,从 而把所有的金属原子维系在一起.金属原子则 “浸泡”在“电子气”的“海洋”中.
同主族金属从上到下，熔沸点_依__次__降__低___，硬 度_依__次__减__小_； 例如：熔点Li＞Na＞K 同周期金属从左到右，熔沸点_依__次__升__高___，硬 度_依__次__增__大_。 例如：熔点Na<Mg<Al
金属键-金属晶体
资料
熔点最低的金属是-------- 汞（熔点-38.72 ℃ ）
根据下表的数据，请你总结影响金属键的因素 部分金属的原子半径、原子化热和熔点
金属
Na
原子外围电子排布 3s1
Mg Al
Cr
3s2 3s23p1 3d54s1
原子半径/pm
186 160 143.1 124.9
原子化热/kJ·mol-1 108.4 146.4 326.4 397.5
熔点/℃
97.5 650 660 1900
说明金属晶体中存在着强烈的相互作用;金属具有导电性,说明金属晶体中存在 着能够自由流动的电子。
分析：
通常情况下，金属原子的部分或全 部外围电子受原子核的束缚比较弱，在 金属晶体内部，它们可以从金属原子上 “脱落”下来的价电子，形成自由流动 的电子。这些电子不是专属于某几个特 定的金属离子，是均匀分布于整个晶体 中。
金属的分类： 按颜色： 黑色金属：Fe Cr Mn
有色金属：除以上三种金属以外 按密度： 轻金属：ρ<4.5g/cm3 Na Mg
重金属：ρ>4.5g/cm3 Zn Cu
常见金属： Fe Mg Al 按含量
稀有金属： 锆、钒、钼 、根—轻—据—以、上——分常—类—见—：—金金属属镁、金铝属属的共于性—有——色—
熔点最高的金属是-------- 钨（熔点3380℃ ）
金 密度最小的金属是-------- 锂（密度0.534克/厘米3 ）
属 密度最大的金属是-------- 锇（密度22.59克/厘米3 ）
之 最
硬度最小的金属是-------- 铯 硬度最大的金属是-------- 铬 延展性最好的金属是------- 金
金属键-金属晶体
一、金属健与金属特性
金属键概念：金属阳离子与自由电子之间的强烈的 相互作用－金属键。 金属键的本质：电性作用
成键微粒：金属阳离子和自由电子 微粒间作用力：金属键 成键特点：无方向性和饱和性
存 在：金属单质或合金。
金属键-金属晶体
2. 金属的物理性质
具有金属光泽,能导电,导热,具有良好的延展 性,金属的这些共性是有金属晶体中的化学键和金
导热性
由于金属晶体中自由电子运动时与金属离子
碰撞并把能量从温度高的部分传导温度低的 部分，从而使整块金属达到相同的温度
延展性
由于金属晶体中金属键是没有方向性的，各原 子层之间发生相对滑动以后，仍保持金属键的 作用，因而在一定外力作用下，只发生形变而 不断裂
金属键-金属晶体
有的金属软如蜡,有的金属软如钢;有的金属熔点低,有的金 属熔点高,为什么?
专题3 微粒间作用力与物质性质
金属键-金属晶体
晶体的概念 晶体：具有规则几何外形的固体。 晶体为什么具有规则的几何外形呢?
构成晶体的微粒有规则排列的结果. 晶胞:反映晶体结构特征的基本重复单位.
晶胞在空间连续重复延伸而形成晶体。
金属键-金属晶体
大家都知道晶体有固定的几何外形、有 固定的熔点，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？
属原子的堆砌方式所导致的
（1）导电性 （2）导热性 （3）延展性
金属键-金属晶体
（2）导热性
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）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,因 此在一定强度的外力作用下,金属可以发生形 变,表现为良好的延金展属键性-金属晶。体
金属键-金属晶体
金属键与金属的特性
教科书 P28
1.非金属原子之间通过共价键结合成单质 或化合物，活泼金属与活泼非金属通过 离子键结合形成了离子化合物。那么， 金属单质中金属原子之间是采取怎样的 方式结合的呢？
2.你能归纳出金属的物理性质吗?你知道金 属为什么具有这些物理性质吗?
金属键-金属晶体
大多数金属单质都有较高的熔点，说明了什么？金属能导电又说明了什么？
金属的延展性
++ + +++ + + ++ +
+++ ++ + + + ++
Fra Baidu bibliotek
位错
+++ + ++ + + ++ ++++ +++ + +++ +
自由电子
+ 金属离子
金属原子
金属键-金属晶体
小结：
共性
金属晶体与性质的关系
导电性
在金属晶体中，存在许多自由电子，自由电子 在外加电场的作用下，自由电子定向运动，因 而形成电流
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。
金属键-金属晶体
结论： 金属元素原子的半径越小，单位体积内自
由电子的数目越多，（金属阳离子所带电荷 越多，)则金属键越强，金属晶体的硬度越大， 熔、沸点越高。
金属的熔点、硬度与金属键的强弱有关，金属键的强弱又 可以用原子化热来衡量。原子化热是指1mol金属固体完全 气化成相互远离的气态原金属子键-金时属晶吸体 收的能量。
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
一般而言：
金属元素的原子半径越小，单位体积内自由电 子数目越大，金属键越强，金属晶体的硬度越大， 熔、沸点越高。
最活泼的金属是---------- 铯
最稳定的金属是---------- 金 导电性最好的金属是------- 银
金属键-金属晶体
拓展视野
描述金属键的最简单的理论是“电子气”理 论.
该理论把金属键描述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”.这 些电子不是专属于某几个特定的金属离子,而 是均匀分布于整个晶体中,被所有原子共用,从 而把所有的金属原子维系在一起.金属原子则 “浸泡”在“电子气”的“海洋”中.
同主族金属从上到下，熔沸点_依__次__降__低___，硬 度_依__次__减__小_； 例如：熔点Li＞Na＞K 同周期金属从左到右，熔沸点_依__次__升__高___，硬 度_依__次__增__大_。 例如：熔点Na<Mg<Al
金属键-金属晶体
资料
熔点最低的金属是-------- 汞（熔点-38.72 ℃ ）
根据下表的数据，请你总结影响金属键的因素 部分金属的原子半径、原子化热和熔点
金属
Na
原子外围电子排布 3s1
Mg Al
Cr
3s2 3s23p1 3d54s1
原子半径/pm
186 160 143.1 124.9
原子化热/kJ·mol-1 108.4 146.4 326.4 397.5
熔点/℃
97.5 650 660 1900
说明金属晶体中存在着强烈的相互作用;金属具有导电性,说明金属晶体中存在 着能够自由流动的电子。
分析：
通常情况下，金属原子的部分或全 部外围电子受原子核的束缚比较弱，在 金属晶体内部，它们可以从金属原子上 “脱落”下来的价电子，形成自由流动 的电子。这些电子不是专属于某几个特 定的金属离子，是均匀分布于整个晶体 中。