1、第三節金屬晶體導學案姓名班級第1 2課時【學習目標】1理解金屬鍵的概念和電子氣理論2 初步學會用電子氣理論解釋金屬的物理性質3. 了解金屬晶體內原子的幾種常見排列方式【重點】金屬鍵和電子氣理論、金屬晶體內原子的空間排列方式【難點】金屬具有共同物理性質的解釋、金屬晶體內原子的空間排列方式【學習過程】一、金屬鍵1、 定義： 和的較強的相互作用叫做金屬鍵。2、 成鍵微粒：和3、本質：金屬陽離子和自由電子間的作用叫靜電作用4、 特征：沒有和5、 影響因素：金屬鍵的強弱與離子、離子有關。6、金屬鍵對物質性質的影響原子半徑越小、金屬鍵就越 ;價電子數（即陽離子的的電荷）越 金屬鍵就越。金屬鍵的強弱影響金屬

2、晶體的物理性質。金屬鍵越強，硬度就越 ，熔沸點就越。一般地，合金的熔沸點比其他各成分金屬的熔沸點 。【注意】： 金屬晶體的熔點變化差別很大。女口 Hg在常溫下為液態，熔點低而Fe等金屬熔點高，這是由于金屬晶體密堆積方式、金 屬陽離子與自由電子的作用力不同造成的。二、電子氣理論及其對金屬通性的解釋1電子氣理論：理論內容：金屬原子上“脫落”下來的 形成遍布整塊晶體的 ，被所有原子，從而把所有的金屬原子維系在一起。由此可見，金屬晶體和原子晶體一樣，是一種 (1) 對金屬延展性的解釋當金屬受到外力作用時，晶體中的各原子層就會發生 但不會改變原來的 而且彌漫在金屬原子之間的電子氣可以起到類似軸承中滾珠之

3、間潤滑劑的作用，從而使金屬具有良好的延展性。對合金性能的解釋當向金屬晶體中摻入不同的金屬或非金屬原子時，就像在滾珠之間摻入了細小而堅硬的砂土或碎石一樣，使金屬的甚至 生改變。(3)對導電性的解釋金屬晶體中的自由電子在沒有外電場存在時是 的，而在外電場作用下，自由電子 成電流。比較電解質溶液、金屬晶體導電的區別類別電解質溶液金屬晶體導電粒子過程(填化學變化、物理變化)溫度影響溫度越，導電能力越溫度越高，導電能力越(4)對熱導率的解釋金屬的熱導率隨溫度升高而降低，是由于在熱的作用下， 與 繁碰撞阻礙了熱量的傳遞。顏色由于金屬原子以最緊密堆積狀態排列，內部存在自由電子，所以當光線投射到它的表面上時，

4、可以吸收所有頻率的光，然后很快放出各種頻率的光，這就使絕大多數金屬呈現銀灰色以至 光澤。而金屬在粉末狀態時，金屬的取向，晶格排列得不規則，吸收可見光后輻射不出去，所以金屬粉末常呈 色或色。【當堂檢測】1、構成金屬晶體的微粒是()A.原子B.2、金屬鍵具有的性質是A.飽和性B.3、金屬具有的通性是（具有良好的導電性分子C.金屬陽離子（ ）方向性C無飽和性和方向性）具有良好的傳熱性具有延展性A.B.C.D.金屬陽離子和自由電子D.既有飽和性又有方向性都具有較高的熔點通常狀況下都是固體D.都具有很大的硬度8、 金屬晶體能傳熱的原因（）A.因為金屬晶體的緊密堆積C.金屬晶體中含自由移動的電子9、下列物

5、質的熔沸點依次升高的是（A . K、Na、Mg、AlC. Al、Mg、Na、K10 .在下列有關晶體的敘述中錯誤的是（ A.分子晶體中，一定存在極性共價鍵 C.金屬晶體的熔沸點均很高B.因為金屬鍵是電子與電子之間的作用 D .金屬晶體中的自由移動的陽離子）B . Li、Na、Rb CsD . C、K、Mg、Al）B.原子晶體中，只存在共價鍵D .稀有氣體的原子能形成分子晶體4、下圖是金屬晶體內部的電氣理論示意圖； 仔細觀察并用電氣理論解釋金屬導電的原因是 （A. 金屬能導電是因為含有金屬陽離子B. 金屬能導電是因為含有的自由電子在外電場作用下做定向運動C. 金屬能導電是因為含有電子且無規則運動

6、D. 金屬能導電是因為金屬陽離子和自由電子的相互作用5、 金屬晶體的熔沸點之間的差距是由于（）A.金屬鍵的強弱不同B.金屬的化合價的不同C.金屬的晶體中電子數的多少不同D.金屬的陽離子的半徑大小不同6、金屬的下列性質中，不能用金屬的電氣理論加以解釋的是（）A.易導電B .易傳熱C.有延展性D .易銹蝕7、金屬晶體具有延展性的原因（）A.金屬鍵很微弱B.金屬鍵沒有飽和性C.金屬陽離子之間存在斥力D .密堆積層的陽離子容易發生滑動，但不會破壞密堆積的排列方式，也不會破壞金屬鍵、金屬晶體(一).金屬晶體：(1) 定義：和通過形成的晶體。(2) 構成微粒：。(3) 微粒間相互作用：。(二八金屬晶體的原

7、子堆積模型1 概念 緊密堆積：微粒之間的作用力，使微粒間盡可能地相互接近，使它們占有最小的空間 空間利用率：空間被晶格質點占滿的百分數。用來表示緊密堆積的程度 配位數：在晶體中，與離子直接相連的帶異電荷的離子數稱為配位數2 金屬晶體的原子堆積模型(1)金屬原子在二維平面里有兩種方式為非密置層和密置層 層，配位數為 層，配位數為(2)金屬原子在三維空間里有四種堆積方式 簡單立方體堆積非密置層排列的金屬原子，在空間內可能的排列相鄰菲密置層爛子的原手核在同一直線上的堆積為淸晰起見我們使金屬原手不相接融,洪便更奸地考察這種堆積的晶胞這種堆積方式形成的晶胞是一個 ，每個晶胞含_個原子，被稱為堆積。這種堆

8、積方式的空間利用率 ，只有金屬釙采取這種堆積方式。簡單立方堆積空間占有率二體心立方堆積-鉀型如果是非密置層上層金屬原子填入下層的金屬原子形成的凹穴中，每層均照此堆積，如下圖:這種堆積方式所得的晶胞是一個含 個原子的立方體，一個原子在立方體的 ，另一個在立方體的，稱為體心立方堆積，這種堆積方式的空間利用率（ ）顯然比簡單立方堆積的 多了，許多金屬是這種堆積方式，如堿金屬，簡稱為鉀型。休心工方堆積空間占有串-六方最密堆積和面心立方最密堆積對于密置層的原子按鉀型堆積方式堆積，會得到兩種基本堆積方式 -和，即：鎂型和銅型。六方最 密堆積如下圖左側，按 的方式堆積；面心立方最密堆積如圖右側，按 的方式堆

9、積這兩種堆積方 式都是金屬晶體的 堆積,配位數均為 空間利用率均為 , 但所得的晶胞的形式不同。六方最密堆積面心立方最密堆積四、混合晶體石墨是呈 雜化，形成吉構，因此石墨晶體是 結構的，每一層內部碳原子間是靠 相維系，層間沒有化學鍵相連，是靠 維系的；石墨的二維結構內，每一個碳原子的配位數為 ，有一個末參與雜化的2p電子，它的原子軌道垂直于碳原子平面。石墨晶體中，既有 又有，還有，不能簡單地歸屬于其中任何一種晶體，是一種混合晶體。【歸納小結】金屬晶體的四種堆積模型對比（填表）：【典題解悟】堆積模型簡單立方堆積體心立方堆積（鉀型）六方最密堆積（鎂型）面心立方最密 堆積（銅型）采用這種堆積的典型代

10、表空間利用率配位數晶胞A. 4B. 3C.2D . 12、金屬晶體的中金屬原子的堆積基本模式有（)A. 1B. 2C.3D . 43、仔細觀察右圖這種堆積方式是（）A .鉀型B .簡單立方C.鎂型D .銅型例、關于金屬晶體的六方最密堆積的結構型式的敘述正確的是（）。A.晶胞是六棱柱B.晶胞是六面體C.每個晶胞中含4個原子 D.每個晶胞中含17個原子【當堂檢測】1、金屬鉀晶體為體心立方結構，則在單位晶胞中鉀原子的個數是（）4、下列排列方式是鎂型堆積方式的是（）A. ABCABCABCB . ABABABC. ABBAABBAD . ABCCBAABCCBA5、下列金屬晶體采取的堆積方式是銅型的是

11、（）A. AgB. FeC. ZnD . Po6、金屬晶體的基本堆積方式中空間利用律最高的是（）A.簡單立方B .鉀型 C .鎂型7、從嚴格意義上講石墨屬于（）A.分子晶體B .原子晶體8、下列有關金屬晶體的判斷正確的是（）A.簡單立方、配位數6、空間利用律68%C.鎂型、配位數&空間利用律74%9、 下列有關晶體的敘述正確的是（）A.金屬晶體含有金屬陽離子和自由電子D .銅型C.混合晶體D .金屬晶體B .鉀型、配位數6、空間利用律68%D .銅型、配位數12、空間利用律74%B. 原子晶體一定是單質OO CuCflq) © BaCtJ/J.) 巒O (範B . YBa2C

12、u2O5D . YBaCu4O4C. 分子晶體一定是化合物D .金屬晶體的硬度 原子晶體的硬度 分子晶體的硬度10、下列說法正確的是（）A. 晶體是具有一定幾何外觀的，所以汞不屬于金屬晶體B. 金屬一般具有較高的硬度，而鈉可以用小刀切，但鈉屬于金屬晶體C. 塑料具有一定延展性，所以屬于金屬晶體D .金屬晶體一般具有較高的硬度，所以金剛石屬于金屬晶體11、科學家發現的釔鋇銅氧化合物在 90K具有超導性，若該化合物晶體的晶胞結構如圖所示，則該化合物的化學式可能是（）A . YBa2Cu3O4C . YBa2Cu3O512、金屬原子在二維平面里有兩種方式為非密置層和密置層，其配位數分別為和;金屬晶體

13、可看成金屬原子在堆積而成.金屬原子堆積有4種基本模式，分別是；金屬晶體的最密堆積是配13、（1）請描述金屬晶體中自由電子的存在狀態.答：請說明金屬晶體中自由電子所起的作用.答:該單元平均是由金屬原子14、有一種金屬結構單元是一個 面心立方體”（注：八個頂點和六個面分別有一個金屬原子） 組成的。15、石墨片層結構如右圖所示，冋：（1）平均多少個碳原子構成一個正六邊形?（2）n g碳原子可構成多少個正六邊形？1 超導體一類急待開發的材料一般說來，金屬是電的良好導體（汞的很差）。1911年荷蘭物理學家H 昂內斯在研究低溫條件下汞的導電性能時，發現當溫 度降到約4 K（即一269、）時汞的電阻“奇異”

14、般地降為零，表現出超導電性。后又發現還有幾種金屬也有這種性質，人們將具有超 導性的物質叫做超導體。2. 合金兩種和兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質，叫做合金，合金屬于混合物，對應的固體為金屬晶 體。合金的特點仍保留金屬的化學性質，但物理性質改變很大；熔點比各成份金屬的都低；強度、硬度比成分金屬大；有 的抗腐蝕能力強；導電性比成分金屬差。3. 金屬的物理性質由于金屬晶體中存在大量的自由電子和金屬離子（或原子）排列很緊密，使金屬具有很多共同的性質。（1）狀態：通常情況下，除Hg外都是固體。（2）金屬光澤：多數金屬具有光澤。但除 Mg Al、Cu、Au在粉末狀態有光澤外，

15、其他金屬在塊狀時才表現出來。（3）易導電、導熱：由于金屬晶體中自由電子的運動，使金屬易導電、導熱。延展性（5）熔點及硬度：由金屬晶體中金屬離子跟自由電子間的作用強弱決定。金屬除有共同的物理性質外，還具有各自的特性。 顏色：絕大多數金屬都是銀白色，有少數金屬具有顏色。如Au金黃色Cu紫紅色Cs銀白略帶金色。 密度：與原子半徑、原子相對質量、晶體質點排列的緊密程度有關。最重的為鋨(Os)鉑(Pt)最輕的為鋰(Li) 熔點：最高的為鎢(W),最低的為汞(Hg) , Cs,為28. 4C Ca為30C 硬度：最硬的金屬為鉻(Cr)，最軟的金屬為鉀(K)，鈉(Na)，銫(Cs)等，可用小刀切割。 導電性：導電性能強的為銀(Ag)，金(Au)，銅(Cu)等。導電性能差的為汞(Hg) 延展性：延展性最好的為金(Au)，Al面心立方和六方密堆積模型晶胞獲取示意圖六方密堆積滾型及晶瞠獲取示意圏面心立方密堆積模型及晶胞獲取示意圖面心立方和六方最密堆積的空間占有率計算 (1)面心立方(銅型)在立方體頂點的微粒為8個晶胞共有，在面心的為2個晶胞共有1個晶胞