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1、金属键 选修选修3 3 物质结构与性质物质结构与性质关于晶体常识的思考什么是晶体？什么是非晶体？晶体有什么特点和性质？晶体和非晶体的本质区别是什么？选修选修3 3 物质结构与性质物质结构与性质一、晶体的常识一、晶体的常识1固体可分为晶体和非晶体两类固体可分为晶体和非晶体两类晶体：具有晶体：具有的固体，的固体，非非晶晶体体：不不具具有有的的固固体。体。规则的几何外形规则的几何外形规则的几何外形规则的几何外形选修选修3 3 物质结构与性质物质结构与性质说明：说明：晶体自范性的本质：是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的晶体自范性的本质：是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。宏
2、观表象。晶体自范性的条件之一：生长速率适当。晶体自范性的条件之一：生长速率适当。了解晶体与非晶体的本质差异了解晶体与非晶体的本质差异自范性自范性微观结构微观结构晶体晶体有（能自发呈现多面体外形）有（能自发呈现多面体外形）原子在三维空间里呈周期性原子在三维空间里呈周期性有序排列有序排列非晶体非晶体没有（不能自发呈现多面体外没有（不能自发呈现多面体外形）形）原子排列相对无序原子排列相对无序选修选修3 3 物质结构与性质物质结构与性质选修选修3 3 物质结构与性质物质结构与性质2、晶体的分类、晶体的分类晶体晶体离子型晶体离子型晶体 原子型晶体原子型晶体 分子型晶体分子型晶体 金属型晶体金属型晶体 混
3、合型晶体混合型晶体3、晶体形成的途径晶体形成的途径：（1）熔融态物质凝固熔融态物质凝固 （2）气态物质冷却不经液态直接凝华）气态物质冷却不经液态直接凝华 （3）溶质从溶液中析出。）溶质从溶液中析出。选修选修3 3 物质结构与性质物质结构与性质经不同途径得到的晶体选修选修3 3 物质结构与性质物质结构与性质4、晶体的特性、晶体的特性有规则的几何外形有固定的熔沸点各向异性（强度、导热性、光学性质等）选修选修3 3 物质结构与性质物质结构与性质一、金属键一、金属键电子气理论电子气理论（1）定义：金属阳离子与自由电子间的强烈的相互作用。）定义：金属阳离子与自由电子间的强烈的相互作用。（2）成键的微粒：
4、金属阳离子和自由电子）成键的微粒：金属阳离子和自由电子（3）特点：无方向性和饱和性，是除了离子键和共价键的）特点：无方向性和饱和性，是除了离子键和共价键的另一种化学键。另一种化学键。选修选修3 3 物质结构与性质物质结构与性质 金属为什么易导电？金属为什么易导电？在金属晶体中，存在着许多自由电子，这些自由在金属晶体中，存在着许多自由电子，这些自由电子的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件电子的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下下自由电子自由电子就会就会发生定向运动发生定向运动，因而形成电流，所以，因而形成电流，所以金属容易导电。金属容易导电。1、金属晶体结构与金属导电性的关系、金属
5、晶体结构与金属导电性的关系用金属键理论解释金属的一些物理性质用金属键理论解释金属的一些物理性质选修选修3 3 物质结构与性质物质结构与性质 金属为什么会导热金属为什么会导热?自由电子在运动时经常与金属离子碰撞，引起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，那个两者能量的交换。当金属某部分受热时，那个区域里的自由电子能量增加，运动速度加快，区域里的自由电子能量增加，运动速度加快，通过碰撞，把能量传给金属离子。通过碰撞，把能量传给金属离子。金属容易导热，是由于金属容易导热，是由于自由电子运动时与自由电子运动时与金属离子碰撞把能量从温度高的部分传到温度金属离子碰撞把
6、能量从温度高的部分传到温度低的部分低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。，从而使整块金属达到相同的温度。3、金属晶体结构与金属导热性的关系、金属晶体结构与金属导热性的关系选修选修3 3 物质结构与性质物质结构与性质金属为什么具有较好的延展性？金属为什么具有较好的延展性？金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作用没有方向性，各原子层之间发生相对滑动以后，用没有方向性，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，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。发生形变也不易断裂。4、金属晶体结构与金属延展性
7、的关系、金属晶体结构与金属延展性的关系选修选修3 3 物质结构与性质物质结构与性质5、金属晶体结构具有金属光泽和颜色、金属晶体结构具有金属光泽和颜色由于自由电子可由于自由电子可吸收所有频率的光吸收所有频率的光，然后很快，然后很快释释放出各种频率的光放出各种频率的光，因此绝大多数金属具有银白，因此绝大多数金属具有银白色或钢灰色光泽。而某些金属（如铜、金、铯、铅色或钢灰色光泽。而某些金属（如铜、金、铯、铅等）由于等）由于较易吸收某些频率的光而呈现较为特殊的较易吸收某些频率的光而呈现较为特殊的颜色颜色。当金属成粉末状时，金属晶体的当金属成粉末状时，金属晶体的晶面取向杂乱、晶面取向杂乱、排列不规则排列
8、不规则，吸收可见光后辐射不出去，所以成黑，吸收可见光后辐射不出去，所以成黑色。色。选修选修3 3 物质结构与性质物质结构与性质金属键的强弱与金属熔点、硬度的关系金属键的强弱与金属熔点、硬度的关系(2)金属键的强弱金属键的强弱:可以用金属的原子化热来衡量。可以用金属的原子化热来衡量。金属的原子化热：指金属的原子化热：指1mol金属固体完全气化成相互金属固体完全气化成相互远离的气态原子时吸收的能量。原子化热可通过实验测量。远离的气态原子时吸收的能量。原子化热可通过实验测量。金属原子化热越大，所以其金属键越强。（但金属性越弱金属原子化热越大，所以其金属键越强。（但金属性越弱）影响金属键的强弱的主要因
9、素：金属元素的原子半径、影响金属键的强弱的主要因素：金属元素的原子半径、单位体积内自由电子的数目。单位体积内自由电子的数目。P33 表表3-1选修选修3 3 物质结构与性质物质结构与性质一般而言，金属元素的原子半径越小、单位体积内自由一般而言，金属元素的原子半径越小、单位体积内自由电子的数目越多电子的数目越多(电荷密度越大），金属键越强，金属晶体的电荷密度越大），金属键越强，金属晶体的硬度越大，熔沸点越高。硬度越大，熔沸点越高。但金属性越弱但金属性越弱如：如：金属键的比较：金属键的比较：Na Mg Na K Rb Cs熔点最低的金属：汞（常温时成液态）熔点最低的金属：汞（常温时成液态）熔点很高
10、的金属：钨（熔点很高的金属：钨（3410）选修选修3 3 物质结构与性质物质结构与性质资资料料金属之最金属之最熔点最低的金属是熔点最低的金属是-汞汞熔点最高的金属是熔点最高的金属是-钨钨密度最小的金属是密度最小的金属是-锂锂密度最大的金属是密度最大的金属是-锇锇硬度最小的金属是硬度最小的金属是-铯铯硬度最大的金属是硬度最大的金属是-铬铬最活泼的金属是最活泼的金属是-铯铯最稳定的金属是最稳定的金属是-金金延性最好的金属是延性最好的金属是-铂铂展性最好的金属是展性最好的金属是-金金选修选修3 3 物质结构与性质物质结构与性质练习：练习：1、金属晶体的形成是因为晶体中存在（、金属晶体的形成是因为晶体
11、中存在（）A.金属离子间的相互作用金属离子间的相互作用B金属原子间的相互作用金属原子间的相互作用 C.金属离子与自由电子间的相互作用金属离子与自由电子间的相互作用 D.金属原子与自由电子间的相互作用金属原子与自由电子间的相互作用 2、金属能导电的原因是（、金属能导电的原因是（）A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较弱金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较弱 B金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动 C金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动动 D金属晶体在
12、外加电场作用下可失去电子金属晶体在外加电场作用下可失去电子 选修选修3 3 物质结构与性质物质结构与性质3.金属的下列性质与金属键无关的是金属的下列性质与金属键无关的是()A.金属不透明并具有金属光泽金属不透明并具有金属光泽B.金属易导电、传热金属易导电、传热C.金属具有较强的还原性金属具有较强的还原性D.金属具有延展性金属具有延展性4.能正确描述金属通性的是能正确描述金属通性的是()A.易导电、导热易导电、导热B.具有高的熔点具有高的熔点C.有延展性有延展性D.具有强还原性具有强还原性选修选修3 3 物质结构与性质物质结构与性质5.下列生活中的问题，不能用金属键知识解释的是下列生活中的问题，不能用金属键知识解释的是（）A.用铁制品做炊具用铁制品做炊具B.B.用金属铝制成导线用金属铝制成导线 C.C.用铂金做首饰用铂金做首饰 D.D.铁易生锈铁易生锈6 6、下列叙述正确的是（、下列叙述正确的是（）A.A.任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子B B原子晶体中只含有共价键原子晶体中只含有共价键 C.C.离子晶体中只含有离子键，不含有共价键离子晶体中只含有离子键，不含有共价键 D D分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其他分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其他化学键化学键