人教版高中化学选修三第三章第三节 金属晶体(1)

导体
实例
金刚石、二氧化硅、 晶体硅、碳化硅
Ar、S等
Au、Fe、Cu、钢 铁等
阅读教材P73
1、为什么金、银具有良好的延展性？ 2、为什么银、铜、铝等金属具有良好的导电性？ 3、温度升高时，金属的导电性能如何变化？ 4、金属的导电性和电解质的导电性有何差别？ 5、为什么金属具有良好的导热性能？ 6、温度升高时，金属的导热性能（热导率）如何变化？
作用力
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
分子间以分子 间作用力相结 合而成的晶体
通过金属键形成的 晶体
共价键
分子间作用力
金属键
原子
很高 很大
分子 很低 很小
金属阳离子 和自由电子
差别较大
差别较大
无（硅为半导体） 无
❖ 总结 金属晶体的结构与性质的关系
导电性
导热性
延展性
金属离子 自由电子在外加 自由电子与金 晶体中各原子
和自由电 电场的作用下发 属离子碰撞传 层相对滑动仍
子
生定向移动
递热量
保持相互作用
【思考4】金属的熔点及硬度为何差别很大？
金属键的强弱→金属单质的熔点及硬度，
而金属键的强弱主要由以下因素决定： ①金属原子半径； ②金属阳离子的电荷；
【思考5】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。
② 金属阳离子所带电荷（价电子数）越多，金属键越强。
2、电子气理论及其对金属物理共性的解释
电子气理论的要点：
◆1、构成金属的粒子：金属离子和自由电子； ◆2、 自由电子：在整块金属中自由流动，形成整块金属
的“电子气”； ◆3、金属离子：在整块金属中分层堆积，浸泡于“电子气”
的汪洋之中。
【思考1】 金属为什么易导电？
贵金属、 稀土金属
2、金属物理通性：
（1）大多数金属呈银白色，有金属光泽； 金属中除汞常温为 液态外，其余均为固态；
（2）密度、硬度、熔点差别大；
（3）导电性、导热性一般较强；
（4）延展性。
3.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。
特点： ①保留金属的化学性质，但物理性质改变很大； ②熔点通常比各成分金属的都低； ③强度、硬度一般比成分金属大。
【思考3】金属为什么具有较好的延展性？
++ + +++ + + ++ +
+++ ++ + + + ++
错位
+++ + ++ + + ++ ++++ +++ + +++ +
自由电子
+ 金属离子
金属原子
金属键无方向性，层与层在外力作用下易发生相对滑动。
之间的 相对滑动变得困难
讨论2：试判断钠、镁、铝三种金属熔沸点和硬度的大小。
同周期元素，从左到右，价电子数依次增大，原子（离子） 半径依次减弱，则单质中所形成金属键依次增强，故钠、镁、 铝三种金属熔沸点和硬度的大小顺序是：钠＜镁＜铝。
资料 金属之最
熔点最低的金属是-------- 汞 [-38.87℃] 熔点最高的金属是-------- 钨 [3410℃] 密度最小的金属是-------- 锂 [0.53g/cm3] 密度最大的金属是-------- 锇 [22.57g/cm3] 硬度最小的金属是-------- 铯 [0.2] 硬度最大的金属是-------- 铬 [9.0] 延性最好的金属是-------- 铂[铂丝直径：50100 mm] 展性最好的金属是-------- 金[金箔厚： 1001m00m] 最活泼的金属是---------- 铯 最稳定的金属是---------- 金
3、下列性质，适用于某种金属晶体的是( ) 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
金属样品 Ti
【知识回顾】 金属概论
1、金属分类
按密度分重 轻金 金属 属： ：[[
4.5g 4.5g
(cm) (cm)
3 3
]，如：K、Ca、Na、Mg、Al ]，如：Cu、Zn、Ag、Au
按冶金分 黑有色色金金属属：：除Fe、FeC、r 、CrM、nM及n其外合的金其它金属
按含量分
常见金属： Al、Fe、Na、Mg 稀有金属：Zr、Hf
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 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（ ） 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
外加电场 → 自由电子 → 定向运动
温度越高，金属的导电性能越 。(强或弱) （温度越高，金属离子振动越厉害，对电子的阻碍越大。）
【思考2】金属为什么易导热？
加热 → 速率变快 → 碰撞 → 热传递
热导率与单位时间内热量从一处传到相邻位置的多少 成正比，则：温度越高，热导率越 。 （温度越高，金属离子振动越厉害，对电子的阻碍越大。）
3、金属晶体
（1）概念：通过金属键结合而成的单质晶体。
（2）组成粒子：金属阳离子和自由电子
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
讨论1：判断碱金属元素的熔沸点随原子序数的增大的变化， 试用金属键理论加以解释。
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。
第三节 金属晶体
一、金属键
1、金属键 （1）定义：
金属离子和自由电子之间的强烈的相互作用，叫金属键。
①成键微粒是金属阳离子和自由电子。 ②金属键存在于金属单质和合金中。 （2）金属键特征： ①成键电子可以在整块金属中自由流动；
②金属键既没方向性，又没饱和性。
（3）影响金属键强弱的因素： ① 金属阳离子半径越小，金属键越强；