高中數學 第三章 晶體結構與性質 第三節(jié) 金屬晶體課件 新人教版選修3.ppt

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1、考向一,第三節(jié)金屬晶體,,,晨背關鍵語句,,,,,,,,考向二,,隨堂基礎鞏固,,,,課時跟蹤訓練,,,,理解教材新知,把握熱點考向,應用創(chuàng)新演練,第三章晶體結構與性質,知識點二,,,知識點一,,知識點三,,知識點四,,1金屬鍵是指金屬原子脫落下來的價電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”，被所有原子所共用，從而把所有的金屬原子維系在一起。2金屬晶體中，原子之間以金屬鍵相結合，金屬鍵的強弱決定金屬晶體的熔點和硬度。3金屬原子在二維空間里有兩種放置方式：密置層和非密置層。4金屬原子在三維空間里有四種堆積方式：簡單立方堆積，體心立方堆積，六方最密堆積，面心立方最密堆積。,自學教材填要點,(1)概念：金屬

2、原子脫落下來的形成遍布整塊晶體的“”，被所有原子共用，從而把所有維系在一起。(2)成鍵粒子是和。(3)金屬鍵的強弱和對金屬性質的影響：金屬鍵的強弱主要決定于金屬元素的原子半徑和價電子數，原子半徑越大，價電子數越少，金屬鍵越弱；反之，金屬鍵越強。金屬鍵越強，金屬晶體的熔、沸點越高，硬度越大。,價電子,電子氣,金屬原子,金屬陽離子,自由電子,1雙選題金屬晶體中的金屬鍵越強，其硬度越大，熔、沸點越高，且研究表明，一般來說，金屬原子半徑越小，價電子數越多，則金屬鍵越強。由此判斷下列說法中錯誤的是()A鎂的硬度大于鋁B鎂的熔、沸點低于鈣C鎂的硬度大于鉀D鈣的熔、沸點高于鉀,解析：鎂和鋁的電子層數相同，價

3、電子數AlMg，離子半徑Al3Mg2，金屬鍵強度MgCa，B不正確。同理可知硬度MgK；鈣和鉀位于同一周期，價電子數CaK，電荷數Ca2K，離子半徑KCa2，金屬鍵強度CaK，故熔、沸點CaK。答案：AB,自學教材填要點,1金屬晶體的性質具有優(yōu)良的、和。2電子氣理論對金屬性質的解釋(1)延展性：當金屬受到外力作用時，晶體中的各原子層就會發(fā)生，但不變，金屬離子與自由電子形成的金屬鍵沒有破壞，所以金屬有良好的延展性。,延展性,導電性,導熱性,相對滑動,排列方式,(2)導電性：在外加電場的作用下，金屬晶體中的作而形成電流，呈現(xiàn)良好的導電性。(3)導熱性：電子氣中的自由電子在運動時經常與金屬離子發(fā)生碰

4、撞，形成能量傳遞，呈現(xiàn)出良好的導熱性。,電子氣,定向,移動,2下列關于金屬晶體的敘述正確的是()A常溫下，金屬單質都以金屬晶體形式存在B金屬離子與自由電子之間的強烈作用，在一定外力作用下，不因形變而消失C鈣的熔、沸點低于鉀D溫度越高，金屬的導電性越好解析：常溫下，Hg為液態(tài)，A錯誤；因為金屬鍵無方向性，故金屬鍵在一定范圍內不因形變而消失，B正確；鈣的金屬鍵強于鉀，故熔、沸點高于鉀，C錯誤；溫度升高，金屬的導電性減弱，D錯誤。答案：B,1.二維空間模型(1)非密置層:配位數為，如圖所示：,4,(2)密置層:配位數為，如圖所示：,6,2三維空間模型(1)非密置層在三維空間堆積。簡單立方堆積：相鄰非

5、密置層的原子在三維空間中的堆積，空間利用率太低，只有金屬采用這種堆積方式。,釙,體心立方堆積：將上層金屬原子填入下層的金屬原子形成的凹穴中，并使非密置層的原子稍稍分離。這種堆積方式所得的晶胞是一個含有個原子的立方體，一個原子在立方體的，另一個原子在立方體的，其空間的利用率比簡單立方堆積，堿金屬屬于這種堆積方式。其配位數為，空間利用率為68%。,兩,頂角,中心,高,8,(2)密置層在三維空間堆積。六方最密堆積：如圖所示，按的方式堆積。如采用這種堆積方式。其配位數均為，空間利用率為74%。,ABAB,Mg、Zn、Ti,12,面心立方最密堆積：如圖所示，按的方式堆積。如采用這種堆積方式。其配位數均為

6、，空間利用率均74%。,ABCABC,Cu、Ag、Au,12,3已知下列金屬晶體：Na、Po、K、Fe、Cu、Mg、Zn、Au。其堆積方式為：(1)簡單立方堆積的是________；(2)體心立方堆積的是________；(3)六方最密堆積的是________；(4)面心立方最密堆積的是________。,解析：簡單立方堆積方式的空間利用率太低，只有金屬Po采取這種方式。體心立方堆積是上層金屬原子填入下層的金屬原子形成的凹穴中，這種堆積方式的空間利用率比簡單立方堆積的高，多數金屬是這種堆積方式。六方最密堆積按ABABAB的方式堆積，面心立方最密堆積按ABCABCABC的方式堆積，六方最密堆積常

7、見金屬為Mg、Zn、Ti，面心立方最密堆積常見金屬為Cu、Ag、Au。答案：(1)Po(2)Na、K、Fe(3)Mg、Zn(4)Cu、Au,1.結構特點層狀結構(1)同層內，碳原子采用雜化，以相結合形成平面網狀結構。所有碳原子的p軌道平行且相互重疊，p電子可在整個平面中運動。(2)層與層之間以相結合。2晶體類型石墨晶體中，既有，又有和，屬于。,sp2,共價鍵,正六邊形,范德華力,共價鍵,金屬鍵,范德華力,混合晶體,4石墨的片層結構如圖所示，試回答：(1)片層中平均每個正六邊形含有________個碳原子。(2)在片層結構中，碳原子數、CC鍵、六元環(huán)數之比為________。(3)ng碳原子可構

8、成________個正六邊形。,例1要使金屬晶體熔化必須破壞其中的金屬鍵。金屬晶體熔、沸點高低和硬度大小一般取決于金屬鍵的強弱，而金屬鍵的強弱與金屬陽離子所帶電荷的多少及半徑大小有關。由此判斷下列說法正確的是()A金屬鎂的熔點大于金屬鋁B堿金屬單質的熔、沸點從Li到Cs是逐漸增大的C金屬鋁的硬度大于金屬鈉D金屬鎂的硬度小于金屬鈣,解析影響晶體熔、沸點的是組成晶體的粒子間的相互作用，包括化學鍵和分子間作用力，找準是哪種作用再具體分析。影響金屬晶體熔、沸點的是金屬鍵。鎂離子比鋁離子的半徑大而所帶的電荷少，所以金屬鎂比金屬鋁的金屬鍵弱，熔、沸點和硬度都??；從Li到Cs，離子的半徑是逐漸增大的，所帶電

9、荷相同，金屬鍵逐漸減弱，熔、沸點和硬度都逐漸減??；因離子的半徑小而所帶電荷多，使金屬鋁比金屬鈉的金屬鍵強，所以金屬鋁比金屬鈉的熔、沸點和硬度都大；因離子的半徑小而所帶電荷相同，使金屬鎂比金屬鈣的金屬鍵強，所以金屬鎂比金屬鈣的熔、沸點和硬度都大。答案C,影響晶體熔、沸點的是組成晶體的粒子間的相互作用，包括化學鍵和分子間作用力。而影響金屬晶體熔、沸點高低的是金屬鍵，金屬鍵的強弱要從離子半徑和離子所帶電荷兩方面分析。,1下列晶體中，金屬陽離子與自由電子間的作用最強的是()ANaBMgCAlDK解析：影響金屬鍵強弱的主要因素有金屬原子的半徑、單位體積內自由電子的數目等。一般而言，金屬原子的半徑小、單位

10、體積內自由電子數目多，金屬鍵就強，,金屬陽離子與自由電子間的作用就強。Na、Mg、Al均位于第三周期，原子半徑逐漸減小，價電子數目逐漸增多，所以金屬鍵逐漸增強，其中鋁的金屬鍵最強，鈉的金屬鍵最弱，而K和Na位于同一主族，且K的半徑比Na大，鉀的金屬鍵比鈉弱。答案：C,例2金屬原子在二維空間里的放置有下圖所示的兩種方式，下列說法中正確的是(),A圖(a)為非密置層，配位數為6B圖(b)為密置層，配位數為4C圖(a)在三維空間里堆積可得鎂型和銅型D圖(b)在三維空間里堆積僅得簡單立方,解析金屬原子在二維空間里有兩種排列方式，一種是密置層排列，一種是非密置層排列。密置層排列的空間利用率高，原子的配位數為6，非密置層的配位數較密置層小，原子的配位數為4。由此可知，圖(a)為密置層，圖(b)為非密置層。密置層在三維空間堆積可得到六方最密堆積和面心立方最密堆積兩種堆積模型，非密置層在三維空間堆積可得簡單立方和體心立方堆積兩種堆積模型。答案C,(1)金屬晶體堆積方式常見有三種：鉀型、銅型和鎂型。(2)鉀型為非密置層堆積的一種方式，為體心立方堆積；鎂型和銅型為密置層堆積方式，鎂型為六方最密堆積，銅型為面心立方最密堆積。,2關于鉀型晶體的結構(如圖)的敘述中正確的是()A是密置層的一種堆積方式B晶胞是六棱柱C每個晶胞內含2個原子D每個晶胞內含6個原子,答案：C,