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第三节　金属晶体与离子晶体
第1课时　金属晶体
Ti
金属样品
【复习回顾】
1、金属共同的物理性质？
有金属光泽、有延展性、容易导电、导热等。
2、金属的结构
问题：构成金属的粒子有哪些？
金属阳离子和自由电子
“有阳离子而无阴离子”是金属独有的特性。
金属晶体
1、定义：
金属(除汞外)在常温下都是晶体，称其为金属晶体
金属晶体中，除了纯金属，还有大量的_______。
合金
3、微粒间作用力：
金属键
2、构成微粒：金属阳离子和自由电子
那么，金属键的本质是什么呢？
金属键—电子气理论
由于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,金属原子释放出的价电子不专门属于某个特定的金属离子,而为许多金属离子所共有,并在整个金属中自由运动,这些电子又称为自由电子。
从金属原子上“脱落”下来的价电子几乎均匀分布在整个晶体中，像遍布整块金属的“电子气”，被所有原子共用，从而把所有金属原子维系在一起。金属原子则“浸泡”在“电子气”的“海洋”之中。
金属晶体与共价晶体一样是一种“巨分子”
金属键定义: 金属阳离子和自由电子之间强烈的相互作用
板书
金属晶体
定义：金属(除汞外)在常温下都是晶体，称其为～。
金属键
微粒间作用力：金属键
构成微粒：金属阳离子和自由电子
定义: 金属阳离子和自由电子间强烈的相互作用
本质：电子气理论
“电子气理论”解释金属的物理性质
延展性：当金属受到外力作用时，晶体中的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，而且弥漫在金属之
间的电子气可以起到类似轴承中滚珠间的润滑剂作用，所
以大多数金属有良好的延展性。
外力
“电子气理论”解释金属的物理性质
导热性：当金属某部分受热时，该区域的电子运动加剧，通过碰撞，
电子将能量传递给金属原子或离子，这样能量从温度高的
区域传递到温度低的区域，因此金属具有导热性。
以解释生活中常见的些现象。
在冬天我们感觉金属制品比木制品更凉，原因是当人接触到金属时，金属很快将人体的热量传递出去，因为木制品不易导热所以当人接触到木制品时，身体的热量不易散失。
“电子气理论”解释金属的物理性质
导电性:金属晶体内部到处移动的自由电子，在电场作用下，自由
电子就会发生定向移动，形成电流，使金属表现出导电性。
外加电场
【注意】①金属晶体具有导电性，但能导电的物质不一定是金属。
如石墨具有导电性，属于非金属。还有一大类能导电的有机
高分子化合物（如聚乙炔），也不属于金属。
②金属导电的粒子是自由电子，导电过程是物理变化。
电解质溶液导电的粒子是自由移动的离子，导电过程是化学变化。
“电子气理论”解释金属的物理性质
金属光泽:自由电子可吸收所有频率的光，很快释放出去，使绝大
多数块状金属不透明且具有金属光泽。某些金属因易吸
收某些频率光而呈特殊颜色。
金属光泽和颜色
银白色——自由电子吸收所有频率的光，然后又释放。
特殊颜色——易吸收某些频率的光。
粉末——晶面取向复杂，吸收可见光后难反射,常呈暗
灰色或黑色。
【思考与讨论】
1、为什么不同的金属在某些性质方面，如密度、硬度、熔点等又表现出很大差别？
这与金属原子本身、晶体中原子的排列方式等因素有关。
非密置层
密置层
【思考与讨论】
2、金属形成合金以后性能为什么会改变？
当向金属晶体中掺入不同的金属或非金属原子时， 就像在滚珠之间掺入了细小而坚硬的砂土或碎石一样，会使这种金属的延展性甚至硬度发生改变，所以金属材料形成合金以后性能发生改变。
大多数合金以一种金属为主要组成，如以铁为主要成分的碳钢、锰钢、不锈钢等，以铜为主要成分的黄铜、青铜、白铜等。
【思考与讨论】
3、高温下金属导电性减弱的原因？
电子气中的自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞，所以金属的电导率随温度升高而降低的现象。
金属键的特征：
①自由电子不是专属于某个特定的金属阳离子，而是在整块
固态金属中自由移动。
②金属键既没有方向性，也没有饱和性。
③金属晶体与共价晶体一样是一种“巨分子”不存在单个分子；
那么金属键的强弱取决于哪些因素呢？
金属键的影响因素：
金属键
金属阳离子半径
离子所带电荷数
原子半径越小，价电子数越多，
金属键越强，反之，金属键越弱
金属的物理性质
决定
金属光泽
熔沸点
延展性
导电性
导热性
金属键越强，金属的熔沸点越高，硬度越大。
【思考与讨论】
大小顺序是： Na1、判断钠、镁、铝熔沸点和硬度的大小？
2、判断锂、钠、钾熔沸点和硬度的大小？
金属阳离子半径减小，所带电荷增多，金属键依次增强
阳离子所带电荷数相同，离子半径依次增大，则金属键依次减弱
大小顺序是：Li>Na>K
板书
金属晶体
定义：金属(除汞外)在常温下都是晶体，称其为～。
金属键
微粒间作用力：金属键
构成微粒：金属阳离子和自由电子
定义: 金属阳离子和自由电子间强烈的相互作用
本质：电子气理论---解释物性
没有饱和性、方向性
“巨分子”不存在单个分子
特征
影响因素
阳离子半径--越小
离子所带电荷数---越多
金属键越强
存在：金属单质与合金中
金属晶体的性质
(1)金属晶体具有良好的导电性、导热性和延展性。
固态导电：判断金属晶体的显著特点
(2)熔、沸点：金属键越强，熔、沸点越高。
①同周期金属单质，从左到右(如Na、Mg、Al)熔、沸点升高。
②同主族金属单质，从上到下(如碱金属)熔、沸点降低。
③合金的熔、沸点一般比其各成分金属的熔、沸点低。
④金属晶体熔点差别很大，如汞常温下为液体，熔点很低；
而铁常温下为固体，熔点很高。
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]
最活泼的金属是----------
铯
最稳定的金属是----------
金
延性最好的金属是--------
铂[铂丝直径： mm]
展性最好的金属是--------
金[金箔厚： mm]
金属之最
资料
小结：三种晶体类型与性质的比较
晶体类型 共价晶体 分子晶体 金属晶体
概念
作用力
构成微粒
物 理 性 质 熔沸点
硬度
导电性
实例 金刚石、二氧化硅、晶体硅、碳化硅 Ar、S等 Au、Fe、Cu、
钢铁等
相邻原子间以共价键结合而成具有空间网状结构的晶体
共价键
原子
很大
很高
无（硅为半导体）
分子
分子间以范德华力结合而成的晶体
分子间作用力
很低
很小
无
通过金属键形成的晶体
金属键
金属阳离子和自由电子
差别较大
差别较大
导体
1、正误判断
(1)金属在常温下都是晶体( )
(2)金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用( )
(3)金属晶体在外力作用下，各层之间发生相对滑动，金属键被破坏( )
(4)共价晶体的熔点一定比金属晶体的高，分子晶体的熔点一定比金属晶体的低( )
(5)金属晶体除了纯金属，还有大量的合金( )
(6)有机高分子化合物一定不能导电( )
(7)金属的电导率随温度的升高而降低( )
×
×
×
×
√
×
√
2、下列有关金属键的叙述中，错误的是(　　)
A．金属键没有饱和性和方向性
B．金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用
C．金属键中的电子属于整块金属
D．金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关
B
3、下列各组金属熔点高低顺序正确的是(　　)
A．Mg>Al>Ca B．Al>Na>Li
C．Al>Mg>Ca D．Mg>Ba>Al
C
4、下列关于金属及金属键的说法正确的是（ ）
A、金属键具有方向性与饱和性
B、金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用
C、金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子
D、金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光
B
5、下列性质可以证明某单质属于金属晶体的是（ ）
A、有金属光泽 B、具有较高的熔点
C、熔融态不导电 D、固态导电且延展性好
D
6、下列有关金属晶体中说法中正确的（ ）
A、金属晶体都是纯净物 B、最外层电子数少于3个的都是金属
C、任何状态下都具有延展性 D、都能导电和传热
D
7、要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键。金属晶体熔点高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱,而金属键的强弱与金属阳离子所带电荷的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是(　　)
A.金属镁的熔点高于金属铝
B.碱金属单质的熔点从Li到Cs是逐渐升高的
C.金属铝的硬度大于金属钠
D.金属镁的硬度小于金属钙
C

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