选择性必修2 物质结构与性质 · 人教版
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10 金属晶体与离子晶体_第1课时

免费读1269字2024-07-22

  未知

  各位同学,大家好,我是北京四中化学组的徐晓斌老师,今天我们一起来学习金属晶体与离子晶体。金属材料在生活中有着非常广泛的应用,如国家体育场鸟巢的钢架结构、铝合金用于C919飞机的外壳、铜用作电缆等。物质的用途又可以体现出物质的性质。请同学们思考金属有哪些共同的物理性质?这肯定难不住大家,除金属汞在室温是液态外,其他的金属在室温都是晶体。金属一般不透明,具有金属光泽。1、导电一导热有延展性等。为什么金属会有这些共同的性质?要回答这些问题,我们需要从微观的角度去认识晶体,因为结构决定性质,物质的宏观表现是由其微观结构决定的。现在就让我们一起走进金属的微观世界。

  未知

  通过高倍摄像机,我们看到了金属的生长过程,美丽而震撼。从视频中可以看到,金属呈现了较为规则的几何外形,但是我们不能看到其微观的结构。晶体的结构通常需要借助x射线衍射法测定。x射线衍射实验证实,铜的晶体结构模型是这样的。

  未知

  从多个角度,我们可以很清楚地看到铜原子和铜原子紧密地堆积在一起。事实上,金属晶体的结构就好像很多硬球一样,一层一层很紧密的堆积。每一个金属原子的周围都有较多相同的原子围绕着。我们可以选取最小的重复单元作为精包。

  未知

  为了清晰起见,我们常常使金属原子互相接触,以便更好地观察这种堆积的经包。现在请同学们思考一个问题,金属晶体是由金属原子堆积起来的,这些原子是通过什么作用结合在一起的?是共价键、离子键或分子键作用力吗?很显然,金属原子之间存在着相互作用,否则不可能是紧密的堆积。但是,这种相互作用不可能是离子件或共价件,而是一种全新的相互作用方式。

  未知

  到底是怎样的相互作用?我们从金属原子结构的视角去分析,可以发现,金属原子的稼电子比较少,有容易失去稼电子的性质。因此,在金属晶体中,每个金属原子都有机会失去价电子,成为金属阳离子,每个阳离子都有机会结合价电子成为金属原子,也就是说金属原子脱落下来的价电子不再属于某一金属原子,而可以在整个金属晶体中自由的流动,形成遍布整块晶体的电子气,为整个金属所共有。留下来的金属阳离子就浸泡在这些自由电子的海洋中。金属中这种自由电子与金属阳粒子之间的作用力称为金属件,金属件将金属原子交合在一起而称为金属晶体,这种理论称为电子气理论。

  未知

  讨论完金属件,现在请同学们对刚才的模型进行完善。构成晶体的微粒是什么?微粒间的相互作用是什么?容易得到构成晶体的微粒,使金属阳离子与自由电子通过金属件这种相互作用形成了金属晶体。金属件实质就是金属阳离子与自由电子之间强烈的相互作用,理解了金属晶体的内部结构和相互作用力。现在请大家利用电子气理论解释,第一,金属为什么具有良好的导电性,而且金属的电导率随温度的升高而降低?来听同学的观点,自由电子在外加电厂影响下可以定向流动而形成电流,使金属具有良好的导电性。加热时

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