電子氣理論匯編

1、 【回顧與思考】 1. 回顧堿金屬元素從上到下其單質(zhì)的熔沸點(diǎn) 的變化趨勢如何？ 2. 結(jié)合金屬鍵思考為什么這么變？ 練習(xí)：要使金屬晶體熔化必須破壞其中的金屬鍵，則下 列說法正確的是() A金屬鎂的熔點(diǎn)大于金屬鋁 B堿金屬單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)從Li到Cs是逐漸增大的 C金屬鋁的硬度大于金屬鈉 D金屬鎂的硬度小于金屬鈣 3. “電子氣理論電子氣理論”的應(yīng)用的應(yīng)用 【思考思考1】 金屬為什么易導(dǎo)電？金屬為什么易導(dǎo)電？ 解析：外加電場解析：外加電場 自由電子自由電子 定向運(yùn)動定向運(yùn)動 討論：討論：溫度越高，金屬的導(dǎo)電性能越 。(強(qiáng)或弱) （提示：溫度越高，金屬離子振動越厲害，對電子的阻 礙越大。） 【討論討

2、論2】金屬為什么易導(dǎo)熱？金屬為什么易導(dǎo)熱？ 解析：加熱解析：加熱 速率變快速率變快 碰撞碰撞 熱傳遞熱傳遞 討論：討論：通俗的說，熱導(dǎo)率與單位時間內(nèi)熱量從一處傳 到相鄰位置的多少成正比，則：溫度越高，熱導(dǎo)率 越 。 （提示：溫度越高，金屬離子振動越厲害， 對電子的阻礙越大。） 【討論討論3】金屬為什么具有較好的延展性？金屬為什么具有較好的延展性？ 自由電子自由電子 +金屬離子金屬離子金屬原子金屬原子 錯位錯位 + + + + + + + + + + + + + + 解析：金屬鍵無方向性，層與層在外力作用下解析：金屬鍵無方向性，層與層在外力作用下 易發(fā)生相對滑動易發(fā)生相對滑動 【思考交流思考交流

3、】 簡要說明金屬的熔點(diǎn)及硬度為何差別很大？簡要說明金屬的熔點(diǎn)及硬度為何差別很大？ 思路：金屬鍵的強(qiáng)弱思路：金屬鍵的強(qiáng)弱金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)及硬度，金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)及硬度， 而金屬鍵的強(qiáng)弱主要由以下因素決定：而金屬鍵的強(qiáng)弱主要由以下因素決定： 金屬原子半徑；金屬原子半徑； 金屬陽離子的電荷；金屬陽離子的電荷； 4.合金合金 合金：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)。 合金的特點(diǎn) 保留金屬的化學(xué)性質(zhì)，但物理性質(zhì)改變很大； 熔點(diǎn)通常比各成分金屬的都低； 強(qiáng)度、硬度一般比成分金屬大。 1下列有關(guān)金屬元素特征的敘述中正確的是下列有關(guān)金屬元素特征的敘述中正確的是 A金屬元素的原子

4、只有還原性，離子只有氧化性金屬元素的原子只有還原性，離子只有氧化性 B金屬元素在化合物中一定顯正價金屬元素在化合物中一定顯正價 C金屬元素在不同化合物中的化合價均不同金屬元素在不同化合物中的化合價均不同 D金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)總是高于分子晶體金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)總是高于分子晶體 2. 金屬晶體的形成是因?yàn)榫w中存在金屬晶體的形成是因?yàn)榫w中存在 A.金屬離子間的相互作用金屬離子間的相互作用 B金屬原子間的相互作用金屬原子間的相互作用 C.金屬離子與自由電子間的相互作用金屬離子與自由電子間的相互作用 D.金屬原子與自由電子間的相互作用金屬原子與自由電子間的相互作用 B C 【練習(xí)】 3金屬能導(dǎo)電的原因是（金

5、屬能導(dǎo)電的原因是（ ） A.金屬晶體中金屬陽離子與自由電子間的相互作用較弱金屬晶體中金屬陽離子與自由電子間的相互作用較弱 B.金屬晶體中自由電子在外電場作用下可定向移動金屬晶體中自由電子在外電場作用下可定向移動 C.金屬晶體中金屬陽離子在外電場作用下可定向移動金屬晶體中金屬陽離子在外電場作用下可定向移動 D.金屬晶體在外加電場作用下可失去電子金屬晶體在外加電場作用下可失去電子 4、下列敘述正確的是（、下列敘述正確的是（ ） A.任何晶體中，若含有陽離子也一定含有陰離子任何晶體中，若含有陽離子也一定含有陰離子 B.原子晶體中只含有共價鍵原子晶體中只含有共價鍵 C.離子晶體中只含有離子鍵，不含有共

6、價鍵離子晶體中只含有離子鍵，不含有共價鍵 D.分子晶體中只存在分子間作用力，不含其他化學(xué)鍵分子晶體中只存在分子間作用力，不含其他化學(xué)鍵 B B 第二、三課時第二、三課時 涉及知識點(diǎn)： 金屬晶體內(nèi)原子在二維空間的兩種排列方式； 配位數(shù)；簡單立方堆積和體心立方堆積； 簡單立方、體心立方堆積的空間利用率計算； 六方最密堆積和面心立方堆積；石墨晶體 二、金屬晶體的原子堆積模型二、金屬晶體的原子堆積模型 【實(shí)驗(yàn)探究】將若干個小球放置在平面內(nèi)緊密 接觸，看有幾種排列方式？ 1. 金屬晶體的原子金屬晶體的原子二維二維排列方式排列方式 【思考1】哪種方式更緊密？ 非密置層密置層 【思考2】二者中，原子的配位數(shù)

7、分別是多少？ 配位數(shù)：4配位數(shù)：6 2. 金屬晶體的原子金屬晶體的原子三維三維堆積方式堆積方式 (1)(1)簡單立方堆積簡單立方堆積 【思考】該堆積方式中金屬原子的配位數(shù)是多少？ 空間利用率呢？ 配位數(shù)：配位數(shù)：6 簡單立方堆積的空間利用率計算簡單立方堆積的空間利用率計算 簡單立方堆積的晶胞特點(diǎn)簡單立方堆積的晶胞特點(diǎn) 1、晶胞中含有、晶胞中含有1個原子個原子 2、棱上的、棱上的2個原子緊密相連個原子緊密相連 簡單立方堆積空間利用率的計算簡單立方堆積空間利用率的計算 設(shè)球的半徑為設(shè)球的半徑為r，則，則晶胞的邊長晶胞的邊長a為為2r 2r 1個晶胞中平均含有個晶胞中平均含有1個原子個原子 V球 球

8、= 3 3 4 r %100 晶胞 球 V V V晶胞 晶胞=（ （2r）3=8r3 空間利用率空間利用率= %100 8 3 4 3 3 r r =52% 簡單立方堆積空間利用率太低！ 2. 金屬晶體的原子金屬晶體的原子三維三維堆積方式堆積方式 (1)(1)簡單立方堆積簡單立方堆積 配位數(shù)：配位數(shù)：6 -Po 空間利用率：空間利用率： 52% 太低！ (2)(2)體心立方堆積體心立方堆積 【思考】該堆積方式中金屬原子的配位數(shù)是多少？ 空間利用率呢？ 配位數(shù)：配位數(shù)：8 體心立方堆積的空間利用率計算體心立方堆積的空間利用率計算 體心立方堆積的晶胞特點(diǎn)體心立方堆積的晶胞特點(diǎn) 1、晶胞中含有、晶胞

9、中含有2個原子個原子 2、體對角線的、體對角線的3個原子緊密相連個原子緊密相連 體心立方堆積的空間利用率計算：體心立方堆積的空間利用率計算： 設(shè)球的半徑為設(shè)球的半徑為r，晶胞邊長為，晶胞邊長為a 則則晶胞體對角線：晶胞體對角線：4r = ra 3 4 a3 a %100 3 4 2 3 3 a r %100 3 4 3 4 2 3 3 ）（r r 空間利用率空間利用率 = 68% (2)(2)體心立方堆積體心立方堆積 配位數(shù)：配位數(shù)：8 空間利用率：空間利用率： 68% -鈉、鉀、鐵等鈉、鉀、鐵等 金屬晶體的金屬晶體的4 4種堆積方式比較種堆積方式比較 堆積堆積 類型類型 代表代表 物質(zhì)物質(zhì)層類型層類型晶胞晶胞 相切相切 原子原子配位數(shù)配位數(shù) 空間空間 利用率利用率 簡單簡單 立方立方 體心立方體心立方 （K K型）型） 六方最密六方最密 （MgMg型）型） 面心最密面心最密 （CuCu型）型） Po(Po(釙釙) ) 非密置層非密置層棱上棱上2 2球球 6 6 K K