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(共18張PPT)
金屬鍵與金屬晶體
結構
性質
用途
決定
決定
金屬有哪些共同的物理性質？如何從結構角度進行理解
結構
性質
用途
決定
決定
構成微粒
相互作用
晶體類型
金屬陽離子、
自由電子
金屬鍵
金屬晶體
金屬晶體
1. 金屬鍵：金屬陽離子和自由電子之間強烈的相互作用
一、金屬鍵與金屬晶體
2. 金屬晶體：金屬陽離子和自由電子之間通過金屬鍵形成的晶體
從金屬原子上“脫落” 下來的價電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”，被所有原子共用，從而把所有金屬原子維系在一起。
金屬原子則“浸泡”在“電子氣”的 “海洋”之中。
一、金屬鍵與金屬晶體
① 在金屬晶體中，不存在單個分子或原子，金屬單質或合金(晶體鍺、灰錫除外)屬于金屬晶體。
② 金屬晶體是一個“巨分子”。
方法與技巧
二、解釋金屬的性質
如何應用電子氣理論，解釋金屬的導電性？
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外加電場
金屬晶體中的自由電子在電場中定向移動而形成電流，呈現良好的導電性
二、解釋金屬的性質
用電子氣理論解釋金屬的導熱性？
自由電子在受熱后，加快了運動速度，自由電子通過與金屬離子發生碰撞，傳遞了能量，使得金屬具有導熱性
二、解釋金屬的性質
用電子氣理論解釋金屬的延展性？
當金屬受到外力作用時，晶體中的各原子層就會發生回相對滑動，但排列方式不變，金屬離子與自由電子形成的電子氣沒有破壞，所以金屬有良好的延展性。
二、解釋金屬的性質
用電子氣理論解釋金屬光澤
因為自由電子可吸收所有頻率的光，很快釋放出去，絕大多數塊狀金屬具有光澤，某些金屬因易吸收某些頻率光而呈特殊顏色。
思考與討論
1. 對比鋰、鈉、鎂、鋁、鉀的原子結構和熔點的數據，晶體的熔點與哪些
因素有關？
晶體 離子半徑/pm 電荷數 熔點/℃
Li 76 1 180
Na 102 1 97.5
Mg 72 2 650
Al 53.5 3 660
K 138 1 63.4
金屬陽離子半徑越小，所帶電荷數越多，金屬鍵越強，熔沸點越高，
硬度越大。
思考與討論
2. 有陽離子一定有陰離子？若有陰離子，一定存在陽離子？
在金屬晶體中有陽離子，但沒有陰離子
晶體中有陽離子不一定有陰離子
有陰離子，則一定有陽離子。
晶體類型 電解質 金屬晶體
導電時的狀態
導電粒子
導電時發生的變化
導電能力隨溫度的變化
水溶液或熔融狀態下
晶體狀態
自由移動的離子
自由電子
化學變化
物理變化
增強
減弱
小結
三種晶體類型與性質的比較
晶體類型 共價晶體 分子晶體 金屬晶體
概念
作用力
構成微粒
物 理 性 質 熔沸點
硬度
導電性
實例 金剛石、二氧化硅 Ar、S等 Au、Fe、Cu
相鄰原子之間以共價鍵相結合而成具有空間網狀結構的晶體
分子間以范德華力相結合而成的晶體
通過金屬鍵形成的晶體
共價鍵
范德華力
金屬鍵
原子
分子
金屬陽離子和自由電子
很高
很低
差別較大
很大
很小
差別較大
無（硅為半導體）
無
導體
小結
1.下列敘述正確的是（ ）
A.任何晶體中，若含有陽離子，就一定含有陰離子
B.金屬晶體的形成是因為晶體中存在金屬陽離子間的相互作用
C.價電子數越多，金屬元素的金屬性越強
D.含有金屬元素的離子不一定是陽離子
D
2. 下列關于金屬鍵的敘述中不正確的是（ ）
A.金屬鍵是金屬陽離子和自由電子這兩種帶異性電荷的微粒間強烈的相互作用，其實質與離子鍵類似，也是一種電性作用
B.金屬鍵可以看作是許多原子共用許多電子所形成的強烈的相互作用，所以與共價鍵類似，也有方向性和飽和性
C.金屬鍵是金屬陽離子和“自由電子”間的相互作用，金屬鍵無飽和性和方向性
D.構成金屬鍵的“自由電子”在整個金屬內部的三維空間中做自由運動
B
3.金屬晶體熔、沸點的高低和硬度大小一般取決于金屬鍵的強弱，而金屬鍵與金屬陽離子所帶電荷的多少及半徑大小有關。由此判斷下列說法正確的是（ ）
A. 金屬鎂的熔點大于金屬鋁
B. 堿金屬單質的熔、沸點從Li到Cs是逐漸增大的
C. 金屬鋁的硬度大于金屬鈉
D. 金屬鎂的硬度小于金屬鈣
C
4.已知金屬鍵是金屬離子與自由電子之間的靜電作用力，金屬鍵強弱與金屬離子半徑和離子所帶電荷有關，則金屬鈉、鎂、鋁的熔點高低順序正確的是（ ）
A.Na＞Mg＞Al B.Al＞Mg＞Na
C.Mg＞Al＞Na D.Na＞Al＞Mg
B

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