配人教版选修1化学同步课件:第三章-晶体结构与性质第3节.pptx
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1、第三节金属晶体第三节金属晶体1.金属键的定义金属键的定义在在金金属属晶晶体体内内部部,金金属属原原子子脱脱落落下下来来的的_形形成成遍遍布布整整块块晶晶体体的的“电电子子气气”,被被所所有有原原子子共共用用,从从而而把把所所有有的的金金属属原子维系在一起。这种作用称为金属键。原子维系在一起。这种作用称为金属键。金属键金属键价价电电子子 2金属键的本质金属键的本质“电子气电子气”理论理论3金属键的作用金属键的作用金金属属晶晶体体硬硬度度的的大大小小,熔熔沸沸点点的的高高低低与与金金属属键键的的强强弱弱有有关关。金属键越强,金属晶体的熔、沸点越金属键越强,金属晶体的熔、沸点越_,硬度越,硬度越_。
2、4影响金属键的因素影响金属键的因素金金属属元元素素原原子子半半径径越越_,单单位位体体积积内内自自由由移移动动电电子子数数目目越越_,金属键越强。,金属键越强。高高 大大 小小 多多 1.二维空间模型二维空间模型金金属属原原子子的的二二维维平平面面放放置置有有_和和_两两种,其配位数分别为种,其配位数分别为_、_。金属晶体的原子堆积模型金属晶体的原子堆积模型非密置层非密置层 密置层密置层 4 6 2三维空间模型三维空间模型(1)简单立方堆积简单立方堆积相相邻邻非非密密置置层层原原子子的的原原子子核核在在一一条条直直线线上上堆堆积积,形形成成的的晶晶胞胞是是一一个个_,每每个个晶晶胞胞含含_个个
3、原原子子。这这种种堆堆积积方方式式空空间利用率低。只有金属间利用率低。只有金属_是这种堆积方式。是这种堆积方式。(2)体心立方堆积体心立方堆积它它是是另另一一种种非非密密置置层层堆堆积积方方式式,将将上上层层金金属属填填入入下下层层金金属属原原子子形形成成的的凹凹穴穴中中。这这种种堆堆积积方方式式比比_空空间间利利用用率高。如率高。如_就是这种堆积方式。就是这种堆积方式。立方体立方体 1 钋钋 简简单单立方堆积立方堆积 碱金属碱金属(3)六方最密堆积六方最密堆积它属于它属于_原子按体心立方堆积方式堆积。原子按体心立方堆积方式堆积。方式为方式为_。配配位位数数为为_,空空间间利利用用率率约约为为
4、_。(4)面心立方最密堆积面心立方最密堆积它属于密置层原子按体心立方堆积的另一种堆积方式。它属于密置层原子按体心立方堆积的另一种堆积方式。方式为方式为_。密置层密置层 ABABAB 12 74%ABCABCABC【慎思慎思1】(1)金属晶体都是纯净物吗?金属晶体都是纯净物吗?(2)金属导电与电解质溶液导电有什么区别?金属导电与电解质溶液导电有什么区别?【答案答案】(1)金属晶体包括金属单质及其合金。金属晶体包括金属单质及其合金。(2)金金属属导导电电一一般般为为物物理理变变化化,仅仅仅仅是是自自由由电电子子的的定定向向移移动动,而而电电解解质质溶溶液液导导电电的的过过程程就就是是其其被被电电解
5、解的的过过程程,是是化化学学变变化。化。【慎思慎思2】金属晶体采用密堆积的原因是什么?金属晶体采用密堆积的原因是什么?【答答案案】由由于于金金属属键键没没有有饱饱和和性性和和方方向向性性,金金属属原原子子能能从从各各个个方方向向互互相相靠靠近近,从从而而导导致致金金属属晶晶体体最最常常见见的的结结构构形形式式是是堆堆积密度大,原子配位数高,能充分利用空间。积密度大,原子配位数高,能充分利用空间。影响金属键的因素影响金属键的因素2一一般般来来说说,金金属属的的原原子子半半径径越越小小,价价电电子子数数越越多多,则则金金属属键键越越强强。如如对对Na、Mg、Al而而言言,由由于于价价电电子子数数:
6、AlMgNa,原原子子半半径径:NaMgAl,故故金金属属键键由由强强到到弱弱为为:AlMgNa,故故熔熔点点:NaMgAl(97.81 645 660.4),硬度:,硬度:NaMgAl。又又如如A族族中中,Li、Na、K、Rb、Cs的的价价电电子子数数均均为为1,但但原原子子半半径径从从Li至至Cs依依次次递递增增,故故其其熔熔点点依依次次递递减减(180.5 97.81 63.65 38.89 28.40)。【例例1】金金属属键键越越强强,金金属属的的硬硬度度越越大大,熔熔、沸沸点点越越高高,且且据据研研究究表表明明,一一般般来来说说,金金属属原原子子半半径径越越小小,价价电电子子数数目目
7、越越多,则金属键越强,由此判断下列说法错误的是多,则金属键越强,由此判断下列说法错误的是()。A镁的硬度小于铝镁的硬度小于铝B镁的熔、沸点低于钙镁的熔、沸点低于钙C镁的硬度大于钾镁的硬度大于钾D钙的熔、沸点高于钾钙的熔、沸点高于钾解析解析答案答案B本本题题考考查查金金属属键键强强弱弱的的判判断断,解解题题的的关关键键是是明明确确金金属属键键的的强强弱弱与与金金属属物物理理性性质质的的关关系系。一一般般情情况况下下(同同类类型型的的金金属属晶晶体体),金金属属晶晶体体的的熔熔点点由由金金属属阳阳离离子子的的半半径径、所所带带的的电电荷荷数数共共同同决决定定。【体验体验1】下列物质的熔、沸点依次升
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