專題3微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì)第一單元

金屬鍵

金屬晶體你能歸納出金屬的物理性質(zhì)嗎你知道金屬為什么具有這些物理性質(zhì)嗎？金屬通常都具有金屬光澤，有良好的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性和延展性。在金屬晶體中，原子間以金屬鍵相互結(jié)合。1.能描述金屬晶體中金屬鍵的成鍵特征，能用金屬鍵理論解釋金屬的典型性質(zhì)。2.能借助模型說明常見金屬晶體中晶胞的構(gòu)成。3.能舉例說明合金的優(yōu)越性能。1.運(yùn)用“宏微結(jié)合”的化學(xué)觀、認(rèn)識(shí)晶體的分類依據(jù)、構(gòu)成粒子及粒子間的相互作用等。（宏觀辨識(shí)與微觀探析）2.通過建立模型解決金屬晶體的相關(guān)問題。（證據(jù)推理與模型認(rèn)知）

體會(huì)課堂探究的樂趣，汲取新知識(shí)的營(yíng)養(yǎng)，讓我們一起吧！進(jìn)走課堂金屬共同的物理性質(zhì)（1）具有金屬光澤，一般不透明（2）具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性（3）具有較好的延展性一般是銀白色。Cu紫紅色、Au金黃色金屬鍵（1）組成粒子：金屬陽(yáng)離子和自由電子（2）粒子間的作用力：

金屬陽(yáng)離子和自由電子之間的強(qiáng)烈的相互作用（3）金屬鍵：通過金屬鍵作用形成的單質(zhì)晶體金屬鍵（4）金屬晶體：金屬鍵既沒有方向性，也沒有飽和性金屬單質(zhì)和合金都屬于金屬晶體1.金屬的導(dǎo)電性

通常情況下金屬晶體內(nèi)部電子的運(yùn)動(dòng)是自由流動(dòng)的，但在外加電場(chǎng)的作用下會(huì)定向移動(dòng)形成電流,所以金屬具有導(dǎo)電性。外加電場(chǎng)2.金屬的導(dǎo)熱性

金屬受熱時(shí)，自由電子與金屬離子（金屬原子）的碰撞頻率增加，自由電子把能量傳給金屬離子（或金屬原子）從而把能量從溫度高的區(qū)域傳到溫度低得區(qū)域。3.金屬的延展性

由于金屬鍵沒有方向性，在外力作用下，金屬原子之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)以后，各層金屬原子仍可保持這種相互作用，發(fā)生形變也不易斷裂。外力

金屬中的自由電子容易可見光的能量躍遷到較高能級(jí)，在返回原能級(jí)時(shí)以光的形式放出能量。鐵、鎂能吸收各種波長(zhǎng)的可見光，吸收后又把它們幾乎全部反射出去，所以呈鋼灰色或銀白色金屬光澤。金屬對(duì)某些波長(zhǎng)的光吸收程度較大，該金屬就呈現(xiàn)與其對(duì)應(yīng)的某種顏色。金屬晶體具有金屬光澤

金屬粉末往往沒有金屬光澤，這是因?yàn)樵诜勰顣r(shí)，金屬的晶面分布在各個(gè)方向，非常雜亂，晶格排列不規(guī)則，吸收可見光后輻射不出去，所以失去光澤?！就卣挂曇啊拷饘貼aMgAlCr原子外圍電子排布3s13s23s23p13d54s1原子半徑/pm186160143.1124.9原子化熱/kJ·mol-1108.4146.4326.4397.5熔點(diǎn)/℃97.56506601900部分金屬的原子半徑、原子化熱和熔點(diǎn)（1）金屬元素的原子半徑（2）單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)目一般而言：

金屬元素的原子半徑越小，單位體積內(nèi)自由電子數(shù)目越多，金屬鍵越強(qiáng)，金屬晶體的硬度越大，熔、沸點(diǎn)越高。影響金屬鍵強(qiáng)弱的因素：【交流討論】1.晶體通過結(jié)晶過程形成的具有規(guī)則幾何外形的固體叫晶體。通常情況下，大多數(shù)金屬單質(zhì)及其合金也是晶體。2.晶胞晶體中能夠反映晶體結(jié)構(gòu)特征的基本重復(fù)單位。3.配位數(shù)：晶體中一個(gè)原子周圍距離相等且最近的原子數(shù)目叫配位數(shù)。二維平面上金屬原子緊密排列的兩種方式非密置層放置密置層放置1122334456配位數(shù)：4配位數(shù)：6金屬晶體的原子在三維空間堆積模型（1）簡(jiǎn)單立方堆積（只有金屬釙Po采用）非密置層在三維空間的“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”堆積配位數(shù)：6（2）體心立方堆積－－－鉀型（Na、K、Fe）非密置層在三維空間的“點(diǎn)對(duì)穴”堆積配位數(shù)：8晶胞中平均分配的原子數(shù)：2（1）ABAB…堆積方式——六方最密堆積（Mg、Zn、Ti）三維空間里密置層的金屬原子的堆積方式12345678910111212六方最密堆積配位數(shù)：123456同層6，上下層各3ABC（2）ABCABC…堆積方式——

面心立方最密堆積（Au、Ag、Cu、Pb）三維空間里密置層的金屬原子的堆積方式12345678910111212面心立方最密堆積配位數(shù)：同層6，上下層各3ABC1.晶胞中原子數(shù)目的計(jì)算（均攤法）頂角棱上面上內(nèi)部頂點(diǎn)占1/8棱上占1/4面上占1/2體內(nèi)占18×1/8=18×1/8+1=212×1/6+2×1/2+3=68×1/8+6×1/2=42.晶體空間利用率的計(jì)算晶體空間利用率=晶胞中微?？傮w積晶胞體積①簡(jiǎn)單立方堆積邊長(zhǎng)a半徑ra=2r空間利用率==52.3%②體心立方堆積邊長(zhǎng)a4r空間利用率=體對(duì)角線③六方堆積空間利用率aha=2rh=正六邊形的面積s=6六方堆積的空間利用率==74%面心立方的空間利用率為=74%④面心立方堆積空間利用率邊長(zhǎng)a4r3.金屬晶體密度的計(jì)算晶體密度的計(jì)算步驟：①先確定一個(gè)晶胞中微粒個(gè)數(shù)N（均攤法）②再確定一個(gè)晶胞中微粒的總質(zhì)量③最后求晶胞的密度簡(jiǎn)單立方堆積體心立方堆積面心立方堆積晶胞類型邊長(zhǎng)a與微粒半徑r的關(guān)系晶胞中微粒數(shù)124晶胞密度ρ合金（1）定義：把兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)叫做合金。（2）合金的特性①合金的熔點(diǎn)比其成分中金屬低。(介于兩種成分金屬的熔點(diǎn)之間；)②具有比各成分金屬更好的硬度、強(qiáng)度和機(jī)械加工性能。金屬晶體金屬鍵組成粒子粒子間的作用概念物理特性導(dǎo)電性導(dǎo)熱性延展性晶體的堆積方式簡(jiǎn)單立方堆積體心立方堆積六方最密堆積面心立方最密堆積合金1.下列生活中的問題，不能用金屬鍵知識(shí)解釋的是（）A.用鐵制品做炊具B.用金屬鋁制成導(dǎo)線C.用鉑金做首飾D.鐵易生銹D2.下列有關(guān)金屬鍵的敘述錯(cuò)誤的是（）A.金屬鍵不同于共價(jià)鍵，沒有飽和性和方向性B.金屬鍵中的電子屬于整塊金屬，具有流動(dòng)性C.金屬鍵是金屬陽(yáng)離子和自由電子之間存在的強(qiáng)烈的靜電吸引作用D.金屬的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性都與金屬鍵有關(guān)C3.最近發(fā)現(xiàn),只含鎂、鎳和碳三種元素的晶體竟然也具有超導(dǎo)性。鑒于這三種元素都是常見元素,從而引起廣泛關(guān)注。該新型超導(dǎo)材料的一個(gè)晶胞如圖所示,則該晶體的化學(xué)式為（）A.Mg2CNi3B.MgC2NiC.MgCNi2D.MgCNi3D【解析】根據(jù)該晶體的結(jié)構(gòu)知該晶胞內(nèi)Mg原子數(shù)為8×=1,C原子數(shù)為1,Ni原子數(shù)為6×=3,所以該晶體的化學(xué)式為MgCNi3。4.銅與金可形成兩種有序的金屬互化物,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是（）A.圖Ⅰ、Ⅱ中物質(zhì)的化學(xué)式相同B.圖Ⅱ中物質(zhì)的化學(xué)式為CuAu3C.圖Ⅱ中與每個(gè)銅原子緊鄰的銅原子有3個(gè)D.設(shè)圖Ⅰ