微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì)

專(zhuān)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一、金屬鍵1、金屬晶體定義：由金屬陽(yáng)離子和自由電子通過(guò)金屬鍵形成的具有一定幾何外形的晶體。晶體類(lèi)型金屬晶體離子晶體原子晶體分子晶體構(gòu)成粒子金屬陽(yáng)離子自由電子陰陽(yáng)離子原子分子粒子間作用力金屬鍵離子鍵共價(jià)鍵分子間作用力2、金屬的物理性質(zhì)導(dǎo)電性：自由電子導(dǎo)熱性：自由電子延展性：金屬原子的相對(duì)滑動(dòng)硬度和熔沸點(diǎn)：與金屬鍵的強(qiáng)弱有關(guān)。（由庫(kù)侖定律推導(dǎo)）一般規(guī)律：原子半徑越小、價(jià)電子數(shù)越多（即陽(yáng)離子的的電荷越多），金屬鍵就越強(qiáng)，硬度就越大，熔沸點(diǎn)就越高。二、金屬晶體的原子堆積模型晶體為什么具有一定的幾何外形？17世紀(jì)，物理學(xué)家惠更斯提出晶體的規(guī)則幾何外形起因于構(gòu)成晶體的微粒有序排列的猜想。1912年，科學(xué)家通過(guò)清晰的X射線(xiàn)衍射圖推知晶體內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)，并提出整塊晶體是由完全等同的晶胞在空間連續(xù)重復(fù)延伸而形成的，即在晶體中，從一個(gè)晶胞到另一個(gè)晶胞只需平移，不需轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)晶體的微觀結(jié)構(gòu)沒(méi)有區(qū)別，這就是晶胞的本質(zhì)屬性平移性。這也說(shuō)明晶胞是晶體的基本重復(fù)單位。注：永遠(yuǎn)不要把晶胞看成是孤立的多面體，而應(yīng)視為晶體微觀空間里的一個(gè)單元，看見(jiàn)它，就要想象它的上下左右前后有完全相同的晶胞。［思考］:①.如果把金屬晶體中的原子看成直徑相等的球體，把他們放置在平面上,有幾種方式?方式?（非最緊密排列）非密置層 （最緊密排列）密置層.上述兩種方式中，與一個(gè)原子緊鄰的原子數(shù)（配位數(shù)）分別是多少？哪一種放置方式對(duì)空間的利用率較高？思考交流：對(duì)于非密置層在三維空間有幾種堆積方式？簡(jiǎn)單立方體心立方簡(jiǎn)單立方體心立方（1） .非密置層在三維空間堆積方式"簡(jiǎn)單立方（如卦）,平均每個(gè)晶胞含一個(gè)原子J體心立方（鉀型），平均每個(gè)晶胞含二個(gè)原子（2） .密置層在三維空間堆積方式AB型：六方堆積（鎂型鈹、鎂、鋅、鈦）ABC型：面心立方堆積（銅型金、銀、銅、鋁、鈣、鍶）歸納：2、金屬晶體原子堆積模型體心立方 面心立方類(lèi)型簡(jiǎn)單立方鉀型代表物（1） .非密置層在三維空間堆積方式"簡(jiǎn)單立方（如卦）,平均每個(gè)晶胞含一個(gè)原子J體心立方（鉀型），平均每個(gè)晶胞含二個(gè)原子（2） .密置層在三維空間堆積方式AB型：六方堆積（鎂型鈹、鎂、鋅、鈦）ABC型：面心立方堆積（銅型金、銀、銅、鋁、鈣、鍶）歸納：2、金屬晶體原子堆積模型體心立方 面心立方類(lèi)型簡(jiǎn)單立方鉀型代表物Po（釙）配位數(shù)（晶體結(jié)構(gòu)中，與任何一個(gè)原子最近的原子數(shù)目）晶胞中的原子數(shù)1一X8=181原子半徑設(shè)立方體邊長(zhǎng)為a注:相鄰的球彼此接觸r（原子）=a2空間利用率（晶胞中原子的體積占晶胞空間的百分率）52%銅型鉀、鈉等堿金屬金、銀、銅、鋁、及鐵、鋇 鈣、鍶注：體心對(duì)角線(xiàn)上的球彼此接觸注:立方體面上對(duì)角線(xiàn)上的球彼此接觸68%74%六方堆積egg）鎂型班性危陣鈹、鎂、鋅、鈦?zhàn)?六邊形上的球彼此接觸74%三、合金的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1、合金的定義兩種和兩種以上的金屬（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，合金屬于混合物。2、 合金的特點(diǎn)①仍保留金屬的化學(xué)性質(zhì)，但物理性質(zhì)改變很大；②熔點(diǎn)比各成份金屬的都低；③強(qiáng)度、硬度比成分金屬大；④有的抗腐蝕能力強(qiáng)；⑤導(dǎo)電性比成分金屬差。3、 合金的種類(lèi)：防腐性?xún)?yōu)異的不銹鋼、儲(chǔ)氫材料LaNi5合金、形狀記憶合金、高強(qiáng)度的錳鋼、高磁性的硅鋼、航空材料鈦合金。練習(xí)：合金是不同金屬或金屬與一些非金屬熔化狀態(tài)下形成的一種熔合物，根據(jù)下表中提供的不同單質(zhì)的熔沸點(diǎn)數(shù)據(jù)，判斷可以形成合金的是 （）A?鋁和硅B.A?鋁和硅B.鋁和硫C?鈉與硫D.鈉與硅金屬或非金屬鈉鋁鐵硅"疏嬉點(diǎn)/V97：8660.41535,51410110.81沸點(diǎn)/C8832467275023券444.62右圖是金屬鋁晶體結(jié)構(gòu)的示意圖已知：金屬鋁的密度為2.7g?cm-3。求：緊鄰的鋁原子之間的距離。作業(yè)：金屬晶體的形成是因?yàn)榫w中存在 （ ）金屬離子間的相互作用金屬原子間的相互作用金屬離子與自由電子間的相互作用自由電子間的相互作用據(jù)研究表明，一般說(shuō)來(lái)金屬原子半徑越小，價(jià)電子數(shù)越多，金屬鍵越強(qiáng)，其晶體的硬度越大，熔沸點(diǎn)越高。由此判斷下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 （ ）鎂的硬度大于鋁 B.鎂的熔沸點(diǎn)低于鈣C.鎂的硬度大于鉀 D.鈣的熔沸點(diǎn)高于鉀下列敘述正確的是 （ ）任何晶體中，若含有陽(yáng)離子也一定含有陰離子離子晶體中只含有離子鍵，不含有共價(jià)鍵原子晶體中只含有共價(jià)鍵分子晶體中只存在分子間作用力，不含有其他化學(xué)鍵

( )B.稀有氣體的原子序數(shù)越大沸點(diǎn)越高D.( )B.稀有氣體的原子序數(shù)越大沸點(diǎn)越高D.金屬晶體中的自由電子屬整個(gè)晶體共有)同主族金屬的原子半徑越大，熔點(diǎn)越高C.晶體中存在離子的一定是離子晶體下列敘述正確的是熔點(diǎn)：鈉＞鎂＞鋁因?yàn)檠趸X是兩性氧化物，所以它的熔點(diǎn)較低三氯化鋁晶體易溶于水，易溶于乙醚，熔點(diǎn)為200°C左右，所以它是分子晶體所有的金屬在室溫時(shí)都是固體甲中“金屑離子與自由電子之間的作用”比乙電的強(qiáng)甲的自由電子比乙中的少甲能跟稀HCl反應(yīng)，乙不能甲中“金屑離子與自由電子之間的作用”比乙電的強(qiáng)甲的自由電子比乙中的少甲能跟稀HCl反應(yīng)，乙不能甲在常溫時(shí)被濃HN03鈍化而乙不能A.B.C.D.7?格的最高正價(jià)為+6價(jià)，由此可推斷五氧化格(CrO5)的結(jié)構(gòu)為E9o-E9o-oc.oo--r<R序o--o巳oor?9o-oA.-Or.D.OO'0，?Cr

O8.右圖是金屬鐵晶體結(jié)構(gòu)的示意圖已知：金屬鐵的密度為7.8g?cm-3。求：緊鄰的鐵原子之間的距離。課后閱讀材料課后閱讀材料金屬的物理性質(zhì)由于金屬晶體中存在大量的自由電子和金屬離子(或原子)排列很緊密，使金屬具有很多共同的性質(zhì)。狀態(tài)：通常情況下，除Hg外都是固體。金屬光澤：多數(shù)金屬具有光澤。但除Mg、Al、Cu、Au在粉末狀態(tài)有光澤外，其他金屬在塊狀時(shí)才表現(xiàn)出來(lái)。易導(dǎo)電、導(dǎo)熱：由于金屬晶體中自由電子的運(yùn)動(dòng)，使金屬易導(dǎo)電、導(dǎo)熱。延展性熔點(diǎn)及硬度：由金屬晶體中金屬離子跟自由電子間的作用強(qiáng)弱決定。金屬除有共同的物理性質(zhì)外，還具有各自的特性。顏色：絕大多數(shù)金屬都是銀白色，有少數(shù)金屬具有顏色。如Au金黃色Cu紫紅色Cs銀白略帶金色。密度：與原子半徑、相對(duì)原子質(zhì)量、晶體質(zhì)點(diǎn)排列的緊密程度有關(guān)。最重的為鋨(Os)鉑(Pt)最輕的為鋰(Li)熔點(diǎn)：最高的為鎢