金属晶体4(课件PPT).ppt 32页

'新课标人教版选修三《物质结构与性质》章晶体结构与性质节金属晶体 第三节金属晶体目录一、金属键二、金属晶体的原子堆积模型⑴金属共同的物理性质：导电、导热、有延展性、有金属光泽⑵金属的结构①、电子气理论：②、金属键：③、金属晶体：⑶电子气理论对金属的物理性质的解释：⑷金属的熔点和沸点：价电子越多，原子半径越小，金属离子与自由电子的作用力就越强，晶体的熔沸点就越高⑴几个概念：①紧密堆积；②配位数；③空间利用率。⑵金属晶体的原子在二维平面堆积模型⑶金属晶体的原子在三维空间堆积模型①简单立方；②钾型；③镁型；④铜型⑷金属晶胞空间利用率 金属样品一、金属键 思考1：从上述金属的应用来看，金属有哪些共同的物理性质呢?1、金属共同的物理性质容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等思考2：金属为什么具有这些共同性质呢?2、金属的结构⑴、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.自由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”，从而把所有金属原子维系在一起。 ②组成粒子：金属阳离子和自由电子⑵、金属键：金属离子和自由电子之间的强烈的相互作用叫做金属键（电子气理论）⑶、金属晶体：①通过金属键结合形成的单质晶体。金属单质和合金都属于金属晶体③微粒间作用力：金属键特征：金属键可看成是由许多原子共用许多电子的一种特殊形式的共价键，这种键既没有方向性，也没有饱和性，金属键的特征是成键电子可以在金属中自由流动，使得金属呈现出特有的属性一、金属键④金属键的强弱：价电子数越多，原子半径越小，金属键越强。 3、电子气理论对金属的物理性质的解释在金属晶体中，充满着带负电的“电子气”（自由电子），这些电子气的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下，自由电子定向运动形成电流，所以金属容易导电。不同的金属导电能力不同，导电性最强的三中金属是：Ag、Cu、Al⑴金属导电性的解释一、金属键 水溶液或熔融状态下晶体状态自由移动的离子自由电子思考：电解质在熔化状态或溶于水能导电，这与金属导电的本质是否相同？化学变化物理变化增强减弱一、金属键 “电子气”（自由电子）在运动时经常与金属离子碰撞，引起两者能量的交换。当金属某部分受热时，那个区域里的“电子气”（自由电子）能量增加，运动速度加快，通过碰撞，把能量传给金属离子。“电子气”（自由电子）在热的作用下与金属原子频繁碰撞从而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。⑵金属导热性的解释一、金属键 当金属受到外力作用时，晶体中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，弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用，所以在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，金属都有良好的延展性。⑶金属延展性的解释自由电子+金属离子金属原子+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++外力作用一、金属键 4、金属的熔点和沸点金属原子价电子越多，原子半径越小，金属离子与自由电子的作用力就越强，晶体的熔沸点就越高，反之越低。思考：为什么碱金属单质的熔沸点从上到下逐渐降低，而卤素单质的熔沸点从上到下却逐渐升高？一、金属键碱金属单质原子价电子相同，原子半径逐渐增大，金属键逐渐减弱，晶体的熔沸点逐渐降低。 1、几个概念⑴、紧密堆积：微粒之间的作用力使微粒间尽可能的相互接近，使它们占有最小的空间⑵、配位数：在晶体中与每个微粒紧密相邻的微粒个数⑶、空间利用率：晶体的空间被微粒占满的体积百分数，用它来表示紧密堆积的程度二、金属晶体的原子堆积模型 2、金属晶体的原子在二维平面堆积模型金属晶体中的原子可看成直径相等的小球。将等径圆球在一平面上排列，有两种排布方式，按（b）图方式排列，圆球周围剩余空隙最小，称为密置层；按（a）图方式排列，剩余的空隙较大，称为非密置层。（a）非密置层    （b）密置层二、金属晶体的原子堆积模型 3、金属晶体的原子在三维空间堆积模型①简单立方堆积（Po）二、金属晶体的原子堆积模型 ②体心立方堆积—钾型（碱金属）二、金属晶体的原子堆积模型 镁型铜型二、金属晶体的原子堆积模型 123456第二层对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准1，3，5位。(或对准2，4，6位，其情形是一样的)123456AB，关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧密的堆积方式。二、金属晶体的原子堆积模型 下图是六方紧密堆积的前视图ABABA第一种是将球对准第一层的球。123456于是每两层形成一个周期，即ABAB堆积方式，形成六方紧密堆积。配位数12(同层6，上下层各3)，空间利用率为74%二、金属晶体的原子堆积模型③镁型：六方紧密堆积 第三层的另一种排列方式，是将球对准第一层的2，4，6位，不同于AB两层的位置，这是C层。123456123456123456二、金属晶体的原子堆积模型④面心立方:铜型 二、金属晶体的原子堆积模型123456面心立方堆积的前视图ABCAABC第四层再排A，于是形成ABCABC三层一个周期。得到面心立方堆积。配位数12。(同层6，上下层各3)④铜型 ④面心立方:铜型BCA二、金属晶体的原子堆积模型 123456④面心立方:铜型 镁型铜型金属晶体的两种最密堆积方式二、金属晶体的原子堆积模型镁型铜型 ①简单立方堆积二、金属晶体的原子堆积模型※金属晶胞空间利用率 ②体心立方堆积配位数：8二、金属晶体的原子堆积模型 Po(钋)二、金属晶体的原子堆积模型 第三节金属晶体小结⑴金属共同的物理性质：导电、导热、有延展性、有金属光泽⑵金属的结构①电子气理论：②金属键：③金属晶体：⑶电子气理论对金属的物理性质的解释：⑷金属的熔点和沸点：价电子越多，原子半径越小，金属离子与自由电子的作用力就越强，晶体的熔沸点就越高⑴几个概念：①紧密堆积；②配位数；③空间利用率。⑵金属晶体的原子在二维平面堆积模型⑶金属晶体的原子在三维空间堆积模型①简单立方；②钾型；③镁型；④铜型一、金属键二、金属晶体的原子堆积模型⑷金属晶胞空间利用率 1．下列有关金属元素特征的叙述中正确的是（）A．金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性B．金属元素在化合物中一定显正价C．金属元素在不同化合物中的化合价均不同D．金属单质的熔点总是高于分子晶体能力训练B 2、已知金属铜为面心立方晶体，如图所示，铜的相对原子质量为63.54，密度为8.936g/cm3，试求（1）图中正方形边长a，（2）铜的金属半径raarrorr（1）∵4个Cu的体积为a³cm³1molCu的体积为1.5×10²³a³cm³ρ＝＝8.936g/cm³63.541.5×10²³a³∴a＝3.6×10ˉcm8(2)4r=2a=5×10ˉcm8½∴r=1.25×10ˉcm84个Cu原子 DCB NeCuSi导电性：在外加电场的条件下，自由电子定向运动形成电流，所以金属容易导电。导热性：“电子气”（自由电子）在热的作用下与金属原子频繁碰撞从而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。延展性：当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层发生相对滑动以后，仍可保持这种相互作用(金属键) 答案 4、教学必须从学习者已有的经验开始。——杜威5、构成我们学习最大障碍的是已知的东西，而不是未知的东西。——贝尔纳6、学习要注意到细处，不是粗枝大叶的，这样可以逐步学习摸索，找到客观规律。——徐特立7、学习文学而懒于记诵是不成的，特别是诗。一个高中文科的学生，与其囫囵吞枣或走马观花地读十部诗集，不如仔仔细细地背诵三百首诗。——朱自清8、一般青年的任务，尤其是共产主义青年团及其他一切组织的任务，可以用一句话来表示，就是要学习。——列宁9、学习和研究好比爬梯子，要一步一步地往上爬，企图一脚跨上四五步，平地登天，那就必须会摔跤了。——华罗庚10、儿童的心灵是敏感的，它是为着接受一切好的东西而敞开的。如果教师诱导儿童学习好榜样，鼓励仿效一切好的行为，那末，儿童身上的所有缺点就会没有痛苦和创伤地不觉得难受地逐渐消失。——苏霍姆林斯基11、学会学习的人，是非常幸福的人。——米南德12、你们要学习思考，然后再来写作。——布瓦罗14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。——莱杰15、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。——列宁17、学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。——毛泽东18、只要愿意学习，就一定能够学会。——列宁19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。——列夫·托尔斯泰20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。——约翰·贝勒斯22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。——高尔基24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。——别林斯基13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。——华罗庚52、若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。53、希望是厄运的忠实的姐妹。54、辛勤的蜜蜂永没有时间悲哀。55、领导的速度决定团队的效率。56、成功与不成功之间有时距离很短只要后者再向前几步。57、任何的限制，都是从自己的内心开始的。58、伟人所达到并保持着的高处，并不是一飞就到的，而是他们在同伴誉就很难挽回。59、不要说你不会做！你是个人你就会做！60、生活本没有导演，但我们每个人都像演员一样，为了合乎剧情而认真地表演着。61、所谓英雄，其实是指那些无论在什么环境下都能够生存下去的人。62、一切的一切，都是自己咎由自取。原来爱的太深，心有坠落的感觉。63、命运不是一个机遇的问题，而是一个选择问题；它不是我们要等待的东西，而是我们要实现的东西。64、每一个发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。65、再冷的石头，坐上三年也会暖。66、淡了，散了，累了，原来的那个你呢？67、我们的目的是什么？是胜利！不惜一切代价争取胜利！68、一遇挫折就灰心丧气的人，永远是个失败者。而一向努力奋斗，坚韧不拔的人会走向成功。69、在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由信心跨出第一步。70、平凡的脚步也可以走完伟大的行程。71、胜利，是属于最坚韧的人。72、因害怕失败而不敢放手一搏，永远不会成功。73、只要路是对的，就不怕路远。74、驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。3、上帝助自助者。24、凡事要三思，但比三思更重要的是三思而行。25、如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。26、没有退路的时候，正是潜力发挥最大的时候。27、没有糟糕的事情，只有糟糕的心情。28、不为外撼，不以物移，而后可以任天下之大事。29、打开你的手机，收到我的祝福，忘掉所有烦恼，你会幸福每秒，对着镜子笑笑，从此开心到老，想想明天美好，相信自己最好。30、不屈不挠的奋斗是取得胜利的唯一道路。31、生活中若没有朋友，就像生活中没有阳光一样。32、任何业绩的质变，都来自于量变的积累。33、空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任何事情。34、不大可能的事也许今天实现，根本不可能的事也许明天会实现。35、再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双脚也无法到达。'