人教版高中化学选修3课件第三节金属晶体

《选修3第三章第三节 金属晶体》导学案（第2课时）

班级 姓名 组名

【学习目标】

1．了解金属晶体内原子的几种常见排列方式

2． 训练学生的动手能力和空间想象能力和合作意识。

【知识链接】

分子晶体中，分子间的范德华力使分子有序排列；原子晶体中，原子之间的共价键使原子有序排列；金属晶体中，金属键使金属原子有序排列。金属原子的空间排列会怎样呢？

【学习过程】

活动探究] 教材P74 利用20个大小相同的玻璃小球，有序地排列在水平桌面上（二维平面上），要求小球之间紧密接触。可能有几种排列方式?两种排列方式小球的配位数分别是多少？哪一种排列方式空间利用率更高？

将直径相等的圆球放置在平面上，使球面紧密接触，除上面两种方式外，还有没有第三种方式？

如果将小球在三维空间排列情况又如何？ 阅读教材P74-75，初步了解金属晶体的主要空间排列方式

二。金属晶体的原子堆积模型

1.非密置层与密置层（二维平面）

金属原子在二维平面里放置得到 种方式：配位数为 和 ，称为 层和

层。

2.原子的四种基本堆积模型（三维空间）

(1)配位数为6的________堆积。只有金属 采用这种堆积方式。

(2)配位数为8的________堆积，如 金属。

(3)配位数为____ __的__________和 堆积。____ ____以ABAB方式堆积，________以ABCABC方式堆积，就金属原子的堆积来看，两者的区别是第______层。两者空间原子利用率 （填“相等”或“不相等”）。

例1.金属晶体堆积密度大，原子配位数高，能充分利用空间的原因是（ ）

A.金属原子的价电子数少 B.金属晶体中有自由电子

C.金属原子的原子半径大 D.金属键没有饱和性和方向性

用心 爱心 专心 金属晶体 同步练习

1．金属的下列性质中，不能用金属晶体结构加以解释的是 ( )

A．易导电 B．易导热 C．有延展性 D．易锈蚀

2．金属能导电的原因是 ( )

A．金属晶体中金属阳离子与自由电子间的作用较弱

B．金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动

C．金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动

D．金属晶体在外加电场作用下可失去电子

3.金属晶体具有延展性的原因（ ）

A．金属键很微弱 B．金属键没有饱和性

C．密堆积层的阳离子容易发生滑动，但不会破坏密堆积的排列方式，也不会破坏金属键

D．金属阳离子之间存在斥力

4．在金属中，自由移动的电子所属的微粒 （ ）

A．与电子最近的金属阳离子 B．整块金属的所有金属阳离子

C．在电子附近的金属阳离子 D．与电子有吸引力的金属阳离子

5．组成金属晶体的微粒 （ ）

A．金属原子 B．金属阳离子和电子

C．金属原子和电子 D．阳离子和阴离子

6．下列各组物质中，按熔点由低到高排列正确的是（ ）

A．O2、I2、Hg B．CO2、KCl、SiO2 C．Na、K、Rb D．SiC、NaCl、SO2

7．下列各组物质中都存在非极性键的是（ ）

A．H2、H2O、H2O2 B．H2O2、Cl2、Na2O2

C．金刚石、石墨、Na2O2 D．CH4、NaOH、Br2

8．下列微粒在固态时形成分子晶体的是（ ）

A．2MgCl B．CO2 C．NaOH D．He

9．下列各组物质的熔点比较正确的是（ ）

1 第三节 金属晶体 课 时 第一课时

教学目的 知识与技能 1．理解金属键的概念和电子气理论

2．初步学会用电子气理论解释金属的物理性质

过程与方法 学会运用探究方法进行学习。

情感态度价值观 让学生形成实事求是的科学态度,培养学生合作学习精神。

重 点 金属键和电子气理论。

难 点 金属具有共同物理性质的解释。

教学过程

教学步骤、内容 师生活动

［引入］大家都知道晶体有固定的几何外形、有确定的熔点，水、干冰等都属于分子晶体，靠范德华力结合在一起，金刚石、金刚砂等都是原子晶体，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？

［板书］一、金属键

1、定义：金属阳离子和自由电子的较强的相互作用叫做金属键。

2、成键微粒：金属阳离子和自由电子

［讲］金属原子的电离能低，容易失去电子而形成阳离子和自由电子，阳离子整体共同整体吸引自由电子而结合在一起。这种金属离子与自由电子之间的较强作用就叫做金属键。

［板书］3、本质：金属阳离子和自由电子间的作用叫静电作用

［讲］金属键可看成是由许多原子共用许多电子的一种特殊形式的共价键，这种键既没有方向性也没有饱和性，金属键的特征是成键电子可以在金属中自由流动，使得金属呈现出特有的属性在金属单质的晶体中，原子之间以金属键相互结合。金属键是一种遍布整个晶体的离域化学键。

2 ［板书］4、特征：没有饱和性和方向性

［讲］金属键的强弱差别很大。例如钠、钾的熔点低，存在的金属键较弱，铬的硬度较大，沸点高，存在的金属键的较强。同主族元素，随着核电荷数的增大，金属原子半径增大，金属键变弱，键能减小；同周期元素，随着核电荷数的增加，金属原子半径减小，金属键增强，键能增大，物质的熔沸点升高。

［板书］5、影响因素：金属元素的原子半径和单位体积内自由电子的数目及所带电荷的多少

［强调］金属晶体是以金属键为基本作用力的晶体。由金属键结合成的金属是大分子。

1 第三节

金属晶体

[核心素养发展目标]

1.宏观辨识与微观探析：能辨识常见的金属晶体，能从微观角度分析金属晶体中的构成微粒及微粒间的相互作用。2.证据推理与模型认知：能利用金属晶体的通性推导晶体类型，从而理解金属晶体中各微粒之间的作用，理解金属晶体的堆积模型，并能用均摊法分析其晶胞结构。

一、金属键和金属晶体

1．金属键

(1)概念：金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用。

(2)实质：金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起，形成一种“巨分子”。

(3)特征：金属键没有方向性和饱和性。

2．金属晶体

(1)金属晶体

通过金属阳离子与自由电子之间的较强作用形成的晶体，叫做金属晶体。

(2)用电子气理论解释金属的性质

1金属单质和合金都属于金属晶体。

2金属晶体中含有金属阳离子，但没有阴离子。

3金属导电的微粒是自由电子，电解质溶液导电的微粒是自由移动的阳离子和阴离子；前者导电过程中不生成新物质，为物理变化，后者导电过程中有新物质生成，为化学变化。因而，二者导电的本质不同。

例1 下列关于金属键的叙述中，不正确的是( )

A．金属键是金属阳离子和自由电子这两种带异性电荷的微粒间的强烈相互作用，其实质与离

2 子键类似，也是一种电性作用

B．金属键可以看作是许多原子共用许多电子所形成的强烈的相互作用，所以与共价键类似，也有方向性和饱和性

C．金属键是带异性电荷的金属阳离子和自由电子间的相互作用，故金属键无饱和性和方向性

D．构成金属键的自由电子在整个金属内部的三维空间中做自由运动

【考点】 金属键和金属晶体

【题点】 金属键的理解

答案 B

解析 从基本构成微粒的性质看，金属键与离子键的实质类似，都属于电性作用，特征都是无方向性和饱和性；自由电子是由金属原子提供的，并且在整个金属内部的三维空间内运动，为整个金属的所有阳离子所共有，从这个角度看，金属键与共价键有类似之处，但两者又有明显的不同，如金属键无方向性和饱和性。