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(共34張PPT)
請用一個字形容賽博皮卡
帥
賽博皮卡為什么這么帥呢？
金屬光澤、導電性、導熱性、延展性 等
結構
性質
用途
決定
決定
熔點最高的金屬—鎢
硬度最大的金屬—鉻
號稱工業中"牙齒"
銅晶體中，銅原子之間是靠什么力連接在一起的呢？
金屬晶體與離子晶體
第三章·第三節
第一課時
金屬鍵與金屬晶體
PART 01
金屬鍵
銅晶體中，只有銅原子嗎？
金屬晶體的結構
金屬晶體中
會不會有其他的的作用力？
金屬鍵
1s22s22p33s23p63d104s1
請寫出銅原子的電子排布式
價電子脫落
遍布整塊晶體
“電子氣”
＋
＋
＋
＋
＋
金屬鍵
1．定義：在金屬單質晶體中原子之間以金屬陽離子與自由電子之間強烈的相互作用。
2．成鍵粒子： 和 。
3．成鍵條件（存在于）： 或 中。
金屬鍵
金屬陽離子
自由電子
金屬單質
合金
注意： 自由電子不是專屬于某幾個特定的金屬離子，而是均勻分布于整個晶體中，被所有離子共用，從而把所有的金屬原子維系在一起，金屬原子則“浸泡”在“電子氣”的“海洋”中。
4．成鍵本質
電子氣理論：金屬原子脫落下來的 形成遍布整塊晶體的“電子氣”，被所有原子所共用，從而把 維系在一起，形成像共價晶體一樣的“巨分子”。
金屬鍵
價電子
所有的金屬原子
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
自由電子
金屬陽離子
+
金屬鍵是否像共價鍵一樣，具有方向性和飽和性呢？以及這次的金屬晶體的熔、沸點又和什么因素有關呢？
對比鋰、鈉、鎂、鋁、鉀的原子結構和熔沸點的數據，晶體的熔沸點與哪些因素有關？
元素 3Li(鋰) 11Na(鈉) 19K(鉀) 12Mg 13Al
離子半徑/pm 76 102 138 72 53.5
價電子數 1 1 1 2 3
熔點/℃ 180.5 97.72 63.65 651 660
沸點/℃ 1347 883 759 1107 2324
Li-K：價電子數相同，離子半徑逐漸增大，
金屬鍵作用減弱，則熔沸點降低。
Na-Mg-Al:
離子半徑依次減小，價電子數增多，金屬鍵增強。
金屬鍵
注：
金屬鍵
①金屬鍵沒有飽和性和方向性②金屬鍵的強弱主要取決于金屬元素原子的半徑和價電子數。原子半徑越大，價電子數越少，金屬鍵越弱；原子半徑越小，價電子數越多，金屬鍵越強。③金屬鍵越強，晶體的熔、沸點越高。④金屬鍵越強，晶體的硬度越大。
【即學即練1】
1．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
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
√
【即學即練1】
2．金屬鍵的實質是
A．金屬陽離子和自由電子之間的相互排斥
B．陰、陽離子之間的相互作用
C．金屬陽離子和自由電子之間的相互吸引
D．金屬陽離子和自由電子之間的相互作用
√
PART 02
金屬晶體
金屬晶體
1．通過金屬陽離子與 之間的較強作用形成的單質晶體，是原子間通過 形成的一類晶體，叫做金屬晶體。金屬晶體常溫下除 外都是固體。
自由電子
金屬鍵
汞
晶胞特征：層狀緊密堆積
構成微粒：
金屬陽離子、電子
微粒間作用力：
金屬鍵
金屬
合金
延展性
外力
層狀緊密堆積
各原子層就會發生相對滑動
金屬晶體中由于金屬離子和自由電子間的相互作用沒有方向性,和原子層之間發生相對滑動以后，仍可保持這種相互作用，因而即使在外力作用下，發生形變也不易斷裂。
電子氣起到潤滑劑作用
金屬晶體
根據“電子氣理論”解析金屬的通性
延性：抽成細絲
展性：壓成薄片
家里有一兩黃金的同學有福了！因為延展性最好的金屬是金，一兩黃金，
壓成金箔可覆蓋兩個半籃球場。
等等…
兩個半，籃球……
外加電場
導電性
電子氣的運動：無序
自由電子定向運動形成電流
根據“電子氣理論”解析金屬的通性
金屬的電導率隨溫度升高而降低
金屬晶體
金屬能導電，電解質也能導電，那兩者的導電原理一樣嗎？
易錯精析
金屬導電與電解質溶液導電的不同：金屬導電的微粒是電子，離子晶體熔融狀態下或溶于水后導電的微粒是陽離子和陰離子；金屬導電過程不生成新物質，屬物理變化，而電解質導電的同時要在陰、陽兩極生成新物質，屬于化學變化（電解），故兩者導電的本質是不同的。
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。
金屬晶體
根據“電子氣理論”解析金屬的通性
金屬光澤
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。
金屬晶體
根據“電子氣理論”解析金屬的通性
金屬晶體
2．用電子氣理論解釋金屬的物理性質
（1）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 ，但原來的 不變，彌漫在金屬原子間的 可以起到類似軸承中滾珠之間潤滑劑的作用，所以金屬有良好的延展性。
（2）導電性： 在外加電場的作用下， 金屬晶體中的自由電子做 而形成電流，呈現良好的導電性。
（3）導熱性：電子氣中的自由電子在熱的作用下與金屬原子頻繁 ，從而引起兩者能量的交換。
相對滑動
排列方式
電子氣
定向移動
碰撞
注：
金屬晶體
①溫度越高，金屬的導電能力越弱。②合金的熔、沸點比其各成分金屬的熔、沸點低。
加熱時，金屬離子的振動加強，阻礙自由電子的運動，造成金屬的電阻隨溫度升高增大。
金屬晶體的性質及變化規律
金屬晶體除了具有良好的導電性、導熱性和延展性其熔、沸點變化規律為：金屬鍵越強，熔、沸點越高。具體表現如下：
①同周期金屬單質，從左到右(如Na、Mg、Al)熔、沸點升高。
②同主族金屬單質，從上到下(如堿金屬)熔、沸點降低。
③合金的熔、沸點一般比其各成分金屬的熔、沸點低。
④金屬晶體熔點差別很大，如汞常溫下為液體，熔點很低；而鐵常溫下為固體，熔點很高。
【即學即練2】
1．下列關于金屬晶體的敘述正確的是
A．用鉑金做首飾不能用金屬鍵理論解釋
B．固態和熔融時易導電，熔點在1000℃左右的晶體可能是金屬晶體
C．Al、Na、Mg的熔點逐漸升高
D．溫度越高，金屬的導電性越好
√
【即學即練2】
2．要使金屬晶體熔化必須破壞其中的金屬鍵。金屬晶體熔點的高低和硬度的大小一般取決于金屬鍵的強弱，而金屬鍵的強弱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．堿金屬的熔點從Li到Cs是逐漸增大的
C．金屬鋁的硬度大于金屬鈉
D．金屬鈣的硬度小于金屬鋇
√
“電子氣理論”對金屬性質的詳細解釋
1．金屬的導電性
在金屬晶體中，充滿著帶負電荷的“電子氣”，“電子氣”的運動是沒有方向的，但在外加電場的作用下“電子氣”會發生定向移動，從而形成電流，所以金屬容易導電，如圖所示：
“電子氣理論”對金屬性質的詳細解釋
2．金屬的導熱性
金屬容易導熱，是由于“電子氣”中的自由電子在熱的作用下與金屬原子頻繁碰撞，從而把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分，使整塊金屬達到相同的溫度。
“電子氣理論”對金屬性質的詳細解釋
3．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相對滑動，但不會改變原來的排列方式，彌漫在金屬原子間的電子氣可以起到類似軸承中滾珠之間潤滑劑的作用，所以在各原子層之間發生相對滑動以后，仍可保持這種相互作用，因而即使在外力作用下發生形變，也不易斷裂，因此，金屬都有良好的延展性。如圖所示：
“電子氣理論”對金屬性質的詳細解釋
4．金屬晶體中有金屬陽離子和自由電子，兩者間的強烈相互作用形成金屬鍵，金屬鍵無方向性和飽和性，這些特點決定了金屬晶體的物理性質，如導電性、導熱性和延展性等。
5．在不通電的情況下，金屬晶體中的自由電子在整塊金屬中做無規則運動。在外加電場作用下，自由電子發生定向移動，形成電流。但金屬陽離子只在一定范圍內振動，而不會自由移動，溫度升高，碰撞次數增多，電阻增大，金屬導電能力變弱，這與電解質溶液導電是有區別的。

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