中小学第一单元金属键-金属晶体公开课教案教学设计课件案例测试练习卷题

第一单元金属键金属晶体专题3微粒间作用力与物质性质2.金属元素在周期表中的位置及原子结构特征已学过的金属知识1.金属的分类按密度分重金属：铜、铅、锌等轻金属：铝、镁等冶金工业黑色金属：铁、铬、锰有色金属：除铁、铬、锰以外的金属按储量分常见金属：铁、铝等稀有金属：大家都知道晶体有固定的几何外形、有固定的熔点，水、干冰等都属于分子晶体，靠范德华力结合在一起，金刚石等都是原子晶体，靠共价键相互结合，那么我们所熟悉的铁、铝等金属是不是晶体呢？它们又是靠什么作用结合在一起的呢？教科书P32非金属原子之间通过共价键结合成单质或化合物，活泼金属与活泼非金属通过离子键结合形成了离子化合物。那么，金属单质中金属原子之间是采取怎样的方式结合的呢？大多数金属单质都有较高的熔点，说明了什么？金属能导电又说明了什么？分析：通常情况下，金属原子的部分或全部外围电子受原子核的束缚比较弱，在金属晶体内部，它们可以从金属原子上“脱落”下来,形成自由流动的电子。这些电子不是专属于某几个特定的金属离子，是均匀分布于整个晶体中。（1）定义：

金属离子和自由电子之间的强烈的相互作用。（2）形成

成键微粒:

金属阳离子和自由电子

存在:

金属单质和合金中（3）方向性:

无方向性二、金属键与金属的物理性质1.金属键2.金属的物理性质

具有金属光泽,能导电,导热,具有良好的延展性,金属的这些共性是有金属晶体中的化学键和金属原子的堆砌方式所导致的（1）导电性（2）导热性（3）延展性

通常情况下金属晶体内部电子的运动是自由流动的，但在外加电场的作用下会定向移动形成电流导电物质电解质金属晶体状态导电粒子升温时导电能力导电本质溶液或熔融液固态或液态阴离子和阳离子自由电子增强减弱电解过程自由电子的定向移动小结：共性金属晶体与性质的关系导电性导热性延展性在金属晶体中，存在许多自由电子，自由电子在外加电场的作用下，自由电子定向运动，因而形成电流由于金属晶体中自由电子运动时与金属离子碰撞并把能量从温度高的部分传导温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度由于金属晶体中金属键是没有方向性的，各原子层之间发生相对滑动以后，仍保持金属键的作用，因而在一定外力作用下，只发生形变而不断裂金属NaMgAlCr熔点/℃97.56506601900部分金属的熔点（4）金属的熔点为什么金属晶体熔点差距如此巨大？结论：金属晶体内部微粒之间的作用存在差异，即金属的熔点高低与金属键的强弱有关。影响金属键的强弱的因素是什么呢？3.影响金属键强弱的因素（1）金属元素的原子半径（2）单位体积内自由电子的数目一般而言：

金属元素的原子半径越小，单位体积内自由电子数目越大，金属键越强，金属晶体的硬度越大，熔、沸点越高。

如：同一周期金属原子半径越来越小，单位体积内自由电子数增加，故熔点越来越高，硬度越来越大,如Na<Mg<Al；同一主族金属原子半径越来越大，单位体积内自由电子数减少，故熔点越来越低，硬度越来越小,如Li<Na<K。总结金属键的概念运用金属键的知识解释金属的物理性质的共性和个性影响金属键强弱的因素1.晶体(1)定义:通过结晶过程形成的具有规则几何外形的固体叫晶体。通常情况下，大多数金属单质及其合金也是晶体。晶体2.晶胞什么是晶胞？

晶体中能够反映晶体结构特征的基本重复单位

说明：晶体的结构是晶胞在空间连续重复延伸而形成的。晶胞与晶体的关系如同砖块与墙的关系。在金属晶体中，金属原子如同半径相等的小球一样，彼此相切、紧密堆积成晶体。金属晶体中金属原子的紧密堆积是有一定规律的。

3.密堆积：

由无方向性的金属键、离子键和范德华力等结合的晶体中，原子、离子或分子等微观粒子总是趋向于能充分利用空间的堆积密度最大的那些结构。密堆积方式因充分利用了空间，而使体系的势能尽可能降低，而结构稳定。金属晶体1.金属晶体的堆积方式和对应的晶胞教科书

P35二维平面堆积方式I型II型行列对齐四球一空非最紧密排列行列相错三球一空最紧密排列密置层非密置层三维空间堆积方式（4种）Ⅰ.简单立方堆积形成简单立方晶胞，空间利用率较低，金属钋（Po）采取这种堆积方式。这是非密置层另一种堆积方式，将上层金属填入下层金属原子形成的凹穴中。得到的是体心立方堆积，如金属K,Na,Cr等。Ⅱ.体心立方堆积Ⅲ.面心立方密堆积六方最密堆积分解图Ⅳ.六方密堆积①简单立方堆积②体心立方堆积

——体心立方晶胞③面心立方密堆积——面心立方晶胞堆积方式及性质小结2.晶胞中金属原子数目的计算(平均值)顶点占1/8棱占1/4面心占1/2体心占1晶胞中微粒数的计算

(3)六方晶胞：在六方体顶点的微粒为6个晶胞共有，在面心的为2个晶胞共有，在体内的微粒全属于该晶胞。

微粒数为：12×1/6+2×1/2+3=6

(2)面心立方：在立方体顶点的微粒为8个晶胞共有，在面心的为2个晶胞共有。

微粒数为：8×1/8+6×1/2=4

(1)体心立方：在立方体顶点的微粒为8个晶胞共享，处于体心的金属原子全部属于该晶胞。

微粒数为：8×1/8+1=2长方体晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献：顶----1/8棱----1/4面----1/2心----11.右图是钠晶体的晶胞结构，则晶胞中的原子数是

.钠晶体的晶胞练习