中小學(xué)第一單元金屬鍵-金屬晶體公開(kāi)課教案教學(xué)設(shè)計(jì)課件案例測(cè)試練習(xí)卷題

第一單元金屬鍵金屬晶體專題3微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì)2.金屬元素在周期表中的位置及原子結(jié)構(gòu)特征已學(xué)過(guò)的金屬知識(shí)1.金屬的分類按密度分重金屬：銅、鉛、鋅等輕金屬：鋁、鎂等冶金工業(yè)黑色金屬：鐵、鉻、錳有色金屬：除鐵、鉻、錳以外的金屬按儲(chǔ)量分常見(jiàn)金屬：鐵、鋁等稀有金屬：大家都知道晶體有固定的幾何外形、有固定的熔點(diǎn)，水、干冰等都屬于分子晶體，靠范德華力結(jié)合在一起，金剛石等都是原子晶體，靠共價(jià)鍵相互結(jié)合，那么我們所熟悉的鐵、鋁等金屬是不是晶體呢？它們又是靠什么作用結(jié)合在一起的呢？教科書(shū)P32非金屬原子之間通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合成單質(zhì)或化合物，活潑金屬與活潑非金屬通過(guò)離子鍵結(jié)合形成了離子化合物。那么，金屬單質(zhì)中金屬原子之間是采取怎樣的方式結(jié)合的呢？大多數(shù)金屬單質(zhì)都有較高的熔點(diǎn)，說(shuō)明了什么？金屬能導(dǎo)電又說(shuō)明了什么？分析：通常情況下，金屬原子的部分或全部外圍電子受原子核的束縛比較弱，在金屬晶體內(nèi)部，它們可以從金屬原子上“脫落”下來(lái),形成自由流動(dòng)的電子。這些電子不是專屬于某幾個(gè)特定的金屬離子，是均勻分布于整個(gè)晶體中。（1）定義：

金屬離子和自由電子之間的強(qiáng)烈的相互作用。（2）形成

成鍵微粒:

金屬陽(yáng)離子和自由電子

存在:

金屬單質(zhì)和合金中（3）方向性:

無(wú)方向性二、金屬鍵與金屬的物理性質(zhì)1.金屬鍵2.金屬的物理性質(zhì)

具有金屬光澤,能導(dǎo)電,導(dǎo)熱,具有良好的延展性,金屬的這些共性是有金屬晶體中的化學(xué)鍵和金屬原子的堆砌方式所導(dǎo)致的（1）導(dǎo)電性（2）導(dǎo)熱性（3）延展性

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)形成電流導(dǎo)電物質(zhì)電解質(zhì)金屬晶體狀態(tài)導(dǎo)電粒子升溫時(shí)導(dǎo)電能力導(dǎo)電本質(zhì)溶液或熔融液固態(tài)或液態(tài)陰離子和陽(yáng)離子自由電子增強(qiáng)減弱電解過(guò)程自由電子的定向移動(dòng)小結(jié)：共性金屬晶體與性質(zhì)的關(guān)系導(dǎo)電性導(dǎo)熱性延展性在金屬晶體中，存在許多自由電子，自由電子在外加電場(chǎng)的作用下，自由電子定向運(yùn)動(dòng)，因而形成電流由于金屬晶體中自由電子運(yùn)動(dòng)時(shí)與金屬離子碰撞并把能量從溫度高的部分傳導(dǎo)溫度低的部分，從而使整塊金屬達(dá)到相同的溫度由于金屬晶體中金屬鍵是沒(méi)有方向性的，各原子層之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)以后，仍保持金屬鍵的作用，因而在一定外力作用下，只發(fā)生形變而不斷裂金屬NaMgAlCr熔點(diǎn)/℃97.56506601900部分金屬的熔點(diǎn)（4）金屬的熔點(diǎn)為什么金屬晶體熔點(diǎn)差距如此巨大？結(jié)論：金屬晶體內(nèi)部微粒之間的作用存在差異，即金屬的熔點(diǎn)高低與金屬鍵的強(qiáng)弱有關(guān)。影響金屬鍵的強(qiáng)弱的因素是什么呢？3.影響金屬鍵強(qiáng)弱的因素（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)目越大，金屬鍵越強(qiáng)，金屬晶體的硬度越大，熔、沸點(diǎn)越高。

如：同一周期金屬原子半徑越來(lái)越小，單位體積內(nèi)自由電子數(shù)增加，故熔點(diǎn)越來(lái)越高，硬度越來(lái)越大,如Na<Mg<Al；同一主族金屬原子半徑越來(lái)越大，單位體積內(nèi)自由電子數(shù)減少，故熔點(diǎn)越來(lái)越低，硬度越來(lái)越小,如Li<Na<K。總結(jié)金屬鍵的概念運(yùn)用金屬鍵的知識(shí)解釋金屬的物理性質(zhì)的共性和個(gè)性影響金屬鍵強(qiáng)弱的因素1.晶體(1)定義:通過(guò)結(jié)晶過(guò)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。晶體2.晶胞什么是晶胞？

晶體中能夠反映晶體結(jié)構(gòu)特征的基本重復(fù)單位

說(shuō)明：晶體的結(jié)構(gòu)是晶胞在空間連續(xù)重復(fù)延伸而形成的。晶胞與晶體的關(guān)系如同磚塊與墻的關(guān)系。在金屬晶體中，金屬原子如同半徑相等的小球一樣，彼此相切、緊密堆積成晶體。金屬晶體中金屬原子的緊密堆積是有一定規(guī)律的。

3.密堆積：

由無(wú)方向性的金屬鍵、離子鍵和范德華力等結(jié)合的晶體中，原子、離子或分子等微觀粒子總是趨向于能充分利用空間的堆積密度最大的那些結(jié)構(gòu)。密堆積方式因充分利用了空間，而使體系的勢(shì)能盡可能降低，而結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。金屬晶體1.金屬晶體的堆積方式和對(duì)應(yīng)的晶胞教科書(shū)

P35二維平面堆積方式I型II型行列對(duì)齊四球一空非最緊密排列行列相錯(cuò)三球一空最緊密排列密置層非密置層三維空間堆積方式（4種）Ⅰ.簡(jiǎn)單立方堆積形成簡(jiǎn)單立方晶胞，空間利用率較低，金屬釙（Po）采取這種堆積方式。這是非密置層另一種堆積方式，將上層金屬填入下層金屬原子形成的凹穴中。得到的是體心立方堆積，如金屬K,Na,Cr等。Ⅱ.體心立方堆積Ⅲ.面心立方密堆積六方最密堆積分解圖Ⅳ.六方密堆積①簡(jiǎn)單立方堆積②體心立方堆積

——體心立方晶胞③面心立方密堆積——面心立方晶胞堆積方式及性質(zhì)小結(jié)2.晶胞中金屬原子數(shù)目的計(jì)算(平均值)頂點(diǎn)占1/8棱占1/4面心占1/2體心占1晶胞中微粒數(shù)的計(jì)算

(3)六方晶胞：在六方體頂點(diǎn)的微粒為6個(gè)晶胞共有，在面心的為2個(gè)晶胞共有，在體內(nèi)的微粒全屬于該晶胞。

微粒數(shù)為：12×1/6+2×1/2+3=6

(2)面心立方：在立方體頂點(diǎn)的微粒為8個(gè)晶胞共有，在面心的為2個(gè)晶胞共有。

微粒數(shù)為：8×1/8+6×1/2=4

(1)體心立方：在立方體頂點(diǎn)的微粒為8個(gè)晶胞共享，處于體心的金屬原子全部屬于該晶胞。

微粒數(shù)為：8×1/8+1=2長(zhǎng)方體晶胞中不同位置的粒子對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)：頂----1/8棱----1/4面----1/2心----11.右圖是鈉晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，則晶胞中的原子數(shù)是

.鈉晶體的晶胞練習(xí)