《金属晶体》公开课课件(人教版化学选修3)PPT
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（1）石墨中C原子以sp2杂化； （2）石墨晶体中最小环为六元环，含有C
2个，C-C键为 3； （3）石墨分层，层间为范德华力，硬度小，可 导电； （4）石墨中r（C-C）比金刚石中r（C-C）短。
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预习课本74页~75页回答下列问题:
1.金属原子在平面上有 列方式. 配位数分别是
和 两种排 和.
2.金属原子在三维空间中有
分别是
;
;
配位数分别是多少?
种堆积模型. ;
.
如： Li﹥Na﹥ K ﹥Rb ﹥Cs K ﹤Na ﹤Mg ﹤Al
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6.用电子气理论解释金属晶体的 延展性,导热性,导电性.
原子晶体受外力作用时，原子间 的位移必然导致共价键的断裂， 因而难以延展成型，无延展性。
在金属晶体中，存在着许多自由电子，这些自由电子 的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下自 由电子就会发生定向运动，因而形成电流，所以金属 容易导电。
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金属晶体的电子气理论与金属导热性的关系 金属容易导热，是由于自由电子运动时 与金属离子碰撞把能量从温度高的部分传 到温度低的部分，从而使整块金属达到相 同的温度。
2个，C-C键为 3； （3）石墨分层，层间为范德华力，硬度小，可 导电； （4）石墨中r（C-C）比金刚石中r（C-C）短。
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预习课本74页~75页回答下列问题:
1.金属原子在平面上有 列方式. 配位数分别是
和 两种排 和.
2.金属原子在三维空间中有
分别是
;
;
配位数分别是多少?
种堆积模型. ;
.
如： Li﹥Na﹥ K ﹥Rb ﹥Cs K ﹤Na ﹤Mg ﹤Al
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6.用电子气理论解释金属晶体的 延展性,导热性,导电性.
原子晶体受外力作用时，原子间 的位移必然导致共价键的断裂， 因而难以延展成型，无延展性。
在金属晶体中，存在着许多自由电子，这些自由电子 的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下自 由电子就会发生定向运动，因而形成电流，所以金属 容易导电。
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金属晶体的电子气理论与金属导热性的关系 金属容易导热，是由于自由电子运动时 与金属离子碰撞把能量从温度高的部分传 到温度低的部分，从而使整块金属达到相 同的温度。
金属晶体课件人教版_高中化学选修三ppt
+ +++++ + + +++++ +++
错位
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++ + +++ ++
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+++++++ +
++++ + +++
自由电子 + 金属离子
金属晶体课件人教版版高中化学选修 三【精 品课件 】
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一、金属键 ⑤金属键对晶体性质的影响： 金属键越强，晶体熔、沸点越高，硬度越大。 例如：同周期金属单质，从左到右，如：Na、Mg、 Al熔、沸点依次升高； 同主族金属单质，从上至下，如碱金属Li、Na、K 等熔、沸点依次降低； 一般地，合金的熔、沸点比各成分金属都低。
4.用电子气理论解释金属的物理性质 （5）金属的金属光泽和颜色 由于自由电子可吸收所有频率的光，然后很 快释放出各种频率的光，因此绝大多数金属具有 银白色或银灰色光泽。而某些金属（如铜、金、 铯、铅等）由于较易吸收某些频率的光而呈现较 为特殊的颜色。 当金属成粉末状时，金属晶体的晶面取向杂 乱、晶格排列不规则，吸收可见光后辐射不出去， 所以成黑色。
人教版高中化学选修三PPT课件：《金属晶体》(教学精选)
钾型，④为铜型
• B．每个晶胞含有的原子数分别为：①1
• 答案 B
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15
– 本题考查金属键强弱的判断，解题的关键是明 确金属键的强弱与金属物理性质的关系。一般 情况下(同类型的金属晶体)，金属晶体的熔点由 金属阳离子的半径、所带的电荷数共同决定。
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16
【体验•1】► 下列物质的熔、沸点依次升高的是
( )。
• A．Na、Mg、Al
B．Na、Rb、Cs
表
简单立
方堆积 Po(钋)
52%
6
(bcp)
晶胞
体心立方 堆积
Na、K、Fe
68%
8
六方最 密堆积 (hcp)
Mg、Zn、 Ti
74%
12
面心立 Cu、Ag、
方最密堆
Au
74%
12
积(ccp)
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18
【例2•】► 有四种不同堆积方式的金属晶体的晶 胞如图所示，有关说法正确的是 ( )。
• A．①为简单立方堆积，②为镁型，③为
学校公开课 教育教学样板
讲课人：教育者
年
班
第三节 金属晶体
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2
1．• 分子晶体中一定有共价键吗？分子晶体熔 化时破坏共价键吗？
–提示 不一定，如稀有气体晶体中只有分子间
作用力而无化学键。分子晶体熔化时只破坏分
子间用力，不破坏共价键。
2．• 含有共价键的晶体叫做原子晶体，这种说 法对吗？为什么？
利用率约为
• ____A_B。CABCABC • (4)面心立方最密堆积
• 它属于密置层原子按体心立方堆积的另一
种堆积方式。 新版课件
8
人教版化学选修3金属晶体PPTPPT(44页)
强烈相互作用。无方向性。
（2）成键微粒: 金属阳离子和自由电子 （3）存在: 金属单质和合金中
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2 金属的特性
（1）导电性 （2）导热性 （3）延展性
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（1）计算晶胞中的微粒数 （2）计算晶胞的空间利用 率 微粒数为：6 ×1/2 + 8×1/8 = 4
空间利用率：
堆积方式及性质小结
①简单立方堆积 ② 体心立方堆积 ③ 六方最密堆积 ④面心立方最密堆积
配位数 = 6 空间利用率 = 52.36% 配位数 = 8 空间利用率 = 68.02% 配位数 = 12 空间利用率 = 74.05% 配位数 = 12 空间利用率 = 74.05%
金属之最
熔点最低的金属是---Hg 熔点最高的金属是---W
密度最小的金属是----Li 密度最大的金属是----76Os
硬度最小的金属是----Cs 硬度最大的金属是----Cr
延性最好的金属是----Pt 最活泼的金属是---Cs
展性最好的金属是---Au 最稳定的金属是---Au
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金属晶体的原子在平面上的排列方式 探究
二维平面中堆积方式——密置层
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2
1
3
A
6
4
5
配位数为6
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金属晶体的原子在平面上的排列方式
有两种——非密置层和密置层
（2）成键微粒: 金属阳离子和自由电子 （3）存在: 金属单质和合金中
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2 金属的特性
（1）导电性 （2）导热性 （3）延展性
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（1）计算晶胞中的微粒数 （2）计算晶胞的空间利用 率 微粒数为：6 ×1/2 + 8×1/8 = 4
空间利用率：
堆积方式及性质小结
①简单立方堆积 ② 体心立方堆积 ③ 六方最密堆积 ④面心立方最密堆积
配位数 = 6 空间利用率 = 52.36% 配位数 = 8 空间利用率 = 68.02% 配位数 = 12 空间利用率 = 74.05% 配位数 = 12 空间利用率 = 74.05%
金属之最
熔点最低的金属是---Hg 熔点最高的金属是---W
密度最小的金属是----Li 密度最大的金属是----76Os
硬度最小的金属是----Cs 硬度最大的金属是----Cr
延性最好的金属是----Pt 最活泼的金属是---Cs
展性最好的金属是---Au 最稳定的金属是---Au
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金属晶体的原子在平面上的排列方式 探究
二维平面中堆积方式——密置层
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A
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配位数为6
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金属晶体的原子在平面上的排列方式
有两种——非密置层和密置层
课件_人教版化学选修三金属晶体PPT课件_优秀版
2、晶体中有阳离子就一定有阴离子吗？有阴离子就一定有阳离子吗？
原子共用,从而把所有的金属原子维系在一起.金属原子 金晶体的最小重复单元(也称晶胞)是面心立方体，即在立方体的8个顶点各有—个金原子，各个面的中心有一个金原子，每个金原子被
相邻的晶胞所共有(如图)。
则“浸泡”在“电子气”的“海洋”中 应用最广泛的金属是铁（Fe）
四.金属晶体熔点变化规律
1、金属晶体熔点变化较大，
与金属晶体紧密堆积方式、金属阳离子与自由电子之间的金 属键的强弱有密切关系．
2、一般情况下，金属晶体熔点由金属键强弱决定：
金属阳离子半径越小，所带电荷越多，自由电子越多，
金属键越强，熔点就相应越高，硬度也越大。但金属性越弱 如：K ﹤Na ﹤Mg ﹤Al
熔点很高的金属：钨（3410℃）
熔点最高的金属单质是钨(W)，最低的是汞(Hg)
2.金属键
（1）定义：
金属阳离子和自由电子之间的强烈的相互作用。
（2）形成 成键微粒: 金属阳离子和自由电子 存 在: 金属单质和合金中
（3）特征:
A、无方向性和饱和性 B、金属原子的半径越小，价电子数越多，金属 键越强，金属的熔沸点越高，硬度越大
2、体心立方堆积
配位数： 8 （非密堆积）
空间占有率： 68.02%
代表金属： Na、K、Cr、Mo、W等
思考：密置层的堆积方式有哪些？
第二层 ： 对第一层来讲最紧密的堆积方式是将 球对准1，3，5 位。 ( 或对准 2，4，6 位，其情形是一 样的 )
12
6
3
54
12
6
3
54
，
AB
关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有两种 最紧密的堆积方式。
原子共用,从而把所有的金属原子维系在一起.金属原子 金晶体的最小重复单元(也称晶胞)是面心立方体，即在立方体的8个顶点各有—个金原子，各个面的中心有一个金原子，每个金原子被
相邻的晶胞所共有(如图)。
则“浸泡”在“电子气”的“海洋”中 应用最广泛的金属是铁（Fe）
四.金属晶体熔点变化规律
1、金属晶体熔点变化较大，
与金属晶体紧密堆积方式、金属阳离子与自由电子之间的金 属键的强弱有密切关系．
2、一般情况下，金属晶体熔点由金属键强弱决定：
金属阳离子半径越小，所带电荷越多，自由电子越多，
金属键越强，熔点就相应越高，硬度也越大。但金属性越弱 如：K ﹤Na ﹤Mg ﹤Al
熔点很高的金属：钨（3410℃）
熔点最高的金属单质是钨(W)，最低的是汞(Hg)
2.金属键
（1）定义：
金属阳离子和自由电子之间的强烈的相互作用。
（2）形成 成键微粒: 金属阳离子和自由电子 存 在: 金属单质和合金中
（3）特征:
A、无方向性和饱和性 B、金属原子的半径越小，价电子数越多，金属 键越强，金属的熔沸点越高，硬度越大
2、体心立方堆积
配位数： 8 （非密堆积）
空间占有率： 68.02%
代表金属： Na、K、Cr、Mo、W等
思考：密置层的堆积方式有哪些？
第二层 ： 对第一层来讲最紧密的堆积方式是将 球对准1，3，5 位。 ( 或对准 2，4，6 位，其情形是一 样的 )
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关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有两种 最紧密的堆积方式。
人教版高中化学选修三3.3 金属晶体 讲课实用课件
在一个层中，最紧密的堆积方式，是一个球与周围
62.个对球于相密切置，在层中在心三的维周空围间形成有几6种个最凹紧位密，堆将积其算方 为式第?一层。
第二层 对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对
准1，3，5 位。 ( 或对准 2，4，6 位)
，
12
6
3
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AB
关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有 两种最紧密的堆积方式。
三. 金属晶体的原子堆积模型
思考行: 列对齐 四球一空 行列相错 三球一空
1.如(非果最配把紧位密金数排列是属)非4晶密体置中层的原子看成(最直紧密配径排位列相数)密是等置6的层球体,
把它们放置在平面上,有几种方式?
2.上述两种方式中,与一个原子紧邻的原子数(配 位数)分别是多少?哪一种放置方式对空间的利用 率较高?
二. 金属晶体
包括金属单质和 合金
1.概念：金属阳离子和自由电子之间通过金
属键结合而形成的晶体
2.构成微粒： 金属阳离子和自由电子
3.微粒间的相互作用： 金属键
4.具物有理良性好质钨的：常 的导温熔电下点，可性汞达、是三导千液多态热度性金刀、属切硬割钠延的，可金展铬以属性是用最小
熔沸点和硬度差别较大
金属 Li Na K Rb Cs Ca Sr
熔点∕K 454 371 337 312 302 1112 1042
沸点∕K 1620 1156 1047 961 951 1757 1657
影响金属键强弱的因素：
1.金属阳离子的半径： 离子半径越小，金属键越强
2.金属阳离子的电荷数： 离子的电荷数越多，金属键越强
原性越强 D.金属导电的实质是金属阳离子在外电场作用下的
化学3.3金属晶体课件(人教版选修3)
(3)延展性 大多数金属具有较好的延展性，与金属离子和自由 电子之间的较强作用有关。当金属受到外力时，晶 体中的各原子层就会发生相对滑动，由于金属离子 与自由电子之间的相互作用没有方向性，受到外力 后，相互作用没有被破坏，金属虽然发生了形变但
不会导致断裂。
(4)颜色 由于金属原子以最紧密堆积状态排列，内部存在自 由电子，所以当光辐射到它的表面上时，自由电子 可以吸收所有频率的光，然后很快释放出各种频率 的光，这就使得绝大多数金属呈现银灰色以至银白 色光泽。而金属在粉末状态时，金属的晶面取向杂 乱，晶格排列不规则，吸收可见光后辐射不出去，
(2)密置层在三维空间堆积 ①六方最密堆积
如图所示，按ABABABAB……的方式堆积。
②面心立方最密堆积 如图所示，按ABCABCABC……的方式堆积。
思考感悟 3．金属晶体采用密堆积的原因是什么？ 【提示】 由于金属键没有饱和性和方向性，金属 原子能从各个方向互相靠近，从而导致金属晶体最 常见的结构形式是堆积密度大，原子配位数高，能
堆积方式。
②体心立方堆积 将上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中 ，并使非密置层的原子稍稍分离。这种堆积方式所 得的晶胞是一个含有两个原子的立方体，一个原子
在立方体的_______顶_，角另一个原子在立方体的 ___高_____中____心_____，，其碱空金间属的属利于用这率种比堆简积单方立式方。堆积
把所有____金__属__原__子____维系在一起。 (2)成键微粒是__金__属__阳__离__子___和____自__由__电__子___。
思考感悟 1．试分析比较金属键和共价键、离子键的异同点
。 【提示】 相同点：三种化学键都是微粒间的电
性作用。 不同点：共价键是相邻两原子间的共用电子对； 离子键是原子得失电子形成阴、阳离子，阴、阳 离子间产生静电作用；金属键是金属离子与自由 电子的静电引力、金属离子之间的电性斥力的综
人教版高中化学选修3课件 3.3金属晶体(共28张PPT)
【解析】选C。金刚石中1 mol 碳原子实际占有2 mol共价键， 二氧化硅中1 mol硅原子实际占有4 mol共价键，而石墨中， 1 mol 碳原子实际占有1.5个共价键，所以个数比为4∶8∶3。
1.影响金属键强弱的因素 (1)金属阳离子所带电荷越多、 离子半径越小，金属键越强。 (2)一般情况下，金属晶体熔点由金属键强弱决定，金属阳离 子半径越小，所带电荷越多， 金属键越强，熔点就相应越 高，硬度也越大。
2.金属固体的导电原理不同于电解质溶液的导电原理
导电 粒子
导电 实质
影响 因素
金属导电
(2)石墨是原子晶体吗？ 提示：石墨晶体不是原子晶体，而是原子晶体与分子晶体之间 的一种过渡型晶体。 2.石墨晶体的性质 (1)为什么石墨质地较软，可作润滑剂、铅笔芯？ 提示：石墨晶体是层状结构，层间没有化学键相连，是靠范德 华力维系的，而范德华力很弱，使石墨具有质软滑腻的性质。 因此石墨又具有分子晶体的一些性质。
石墨与金刚石的比较
晶体类型 构成微粒 微粒间的作用力
碳原子的杂化方式 碳原子成键数
金刚石 _原__子__晶__体__
碳原子 _C_—__C_共__价__键___
_s_p_3杂化 _4_
石墨
_混__合__晶__体__
碳原子 _C_—__C_共__价__键__和 _分__子__间__作__用_力___
六元环、不共面
熔点比金刚_还__高__ , 质_软__、滑腻、_易__导 电
六元环、共面
【典题训练】 1 mol的金刚石、二氧化硅、石墨三种物质含有的共价键数之 比是( ) A.1∶3∶1 B.1∶1∶5 C.4∶8∶3 D.4∶4∶3 【解题指南】解答本题注意两个方面： (1)明确三种物质中原子的成键情况； (2)转化为求物质中1 mol中心原子的成键情况。
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6. 优秀的家风积淀着中华民族优秀传 统文化 ，它所 蕴含的 基本精 神，将 成为与 时俱进 和创新 发展的 社会主 义核心 价值观 的力量 源泉。
7.小说开篇包含了丰富的信息，让我 们大概 了解了 李老师 的基本 情况， 包括身 体情况 、工作 情况、 经济状 况和他 同孩子 们之间 的关系
8．美国国家太空协会是一个致力于创 建太空 文明的 民间非 营利组 织，由 国家太 空研究 所和拉 格朗日 点协会 发展而 来。
第三节 金属晶体
金属样品
一、金属共同的物理性质
易导电、导热、 有延展性、 有金属光泽等
二、电子气理论
1、内容：金属原子的最外层电子数较少,容易 失去电子成为金属离子,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，从而把所有金属原子维系在一起。
2、电子气理论对金属的物理性质的解释
比为 2:3 。
（3）12克石墨中C—C键数为多少NA？ 1.5
《 金 属 晶 体 》课件 (人教版 化学选 修3)【 公开课 课件】
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（4）石墨晶体中，层内碳原子之间以 共价键 结合，每个碳原子提供一个电
子在层内形成 金属键 范德华力 结合。
三、金属键 1、定义：金属阳离子和自由电子之间的强烈 的相互作用叫做金属键（电子气理论） 2、特征：既没有方向性，也没有饱和性， 成键电子可以在金属中自由流动
3、金属键强弱判断: 阳离子所带电荷多、半径小，金属键强
《 金 属 晶 体 》课件 (人教版 化学选 修3)【 公开课 课件】
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③六方最密堆积—镁型
A
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6
3
B
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ABΒιβλιοθήκη 每两层形成一个周期，即 AB
A
AB 堆积方式，形成六方紧密堆积。
配位数 12 。 ( 同层 6，上下层各 3 )，空间利用率为74%
++ + +++ + + ++ +
+++ ++ + + + ++
错位
+++ + ++ + + ++ ++++ +++ + +++ +
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自由电子
+ 金属离子
金属原子
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简单立方堆积
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②体心立方堆积—钾型（碱金属）
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体 心 立 方 堆 积
配位数：8
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密置层堆积法
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镁型
铜型
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第二层 对第一层来讲最紧密的堆积方 式是将球对准1，3，5 位。 ( 或对准 2， 4，6 位，其情形是一样的 )
（a）非密置层
（b）密置层
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2、金属晶体的原子在三维空间堆积模型 ①简单立方堆积（Po）
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④面心立方最密堆积:铜型
A
12
C
6
3
B
54
A
第四层再排 A，于是形成 ABC
C
ABC 三层一个周期。 得到面心立方
B
堆积。
A 配位数 12 (同层 6,上下层各 3)
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《 金 属 晶 体 》课件 (人教版 化学选 修3)【 公开课 课件】 《 金 属 晶 体 》课件 (人教版 化学选 修3)【 公开课 课件】
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第三层的另一种排列方式，是将球对准第一层的 2， 4，6 位，不同于 AB 两层的位置，这是 C 层。
石墨晶体
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思考：
（1）在石墨晶体中,C采取 sp2
杂化方式，每个C与 3 个C成键，
形成
正三角形结构。最小
碳环由
个6 碳原子组成，它们
（在或在不在）同一平面内
（2）在石墨晶体中，C原子个数与C—C键数之
堆积 模型
采纳这种堆积的典 型代表
空间 配位数 利用 率
晶胞
简单
立方
Po (钋)
52% 6
钾型
(bcp) K、Na、Fe 68% 8
镁型
(hcp) Mg、Zn、Ti 74% 12
铜型
(ccp) Cu, Ag, Au 74% 12
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导电能力随温 度的变化
化学变化
增强
物理变化
减弱
⑵金属导热性的解释
“电子气”（自由电子）在热的作 用下与金属原子频繁碰撞从而使能量传 递
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⑶金属延展性的解释
当金属受到外力作用时，晶体中的 各原子层就会发生相对滑动，但不会改 变原来的排列方式
，层间以
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拓展了解
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C B A
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2、金属晶体的原子在三维空间堆积模型
⑴金属导电性的解释
但在外加电场的条件下，自由电子定向运 动导电。不同的金属导电能力不同，导电性 最强的三中金属是：Ag、Cu、Al
思考：电解质在熔化状态或溶于水能导 电，这与金属导电的本质是否相同？
物质类型 导电时的状态
导电粒子
电解质
水溶液或 熔融状态下
金属晶体 晶体状态
自由移动的离子 自由电子
导电时发生的变化
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五、金属晶体的原子堆积模型
1、金属晶体的原子在二维平面堆积模型
非密置层 密置层
配位数：4 配位数：6
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1.榜样示范与言传身教并重。现代教 育理念 认为， 家庭是 子女的 第一所 学校。 这与古 人在教 育方面 讲求以 身示范 、身体 力行来 达到教 育晚辈 的目的 是较为 一致的 。他们 都是通 过言传 身教， 营造正 面而健 康的家 庭氛围 ，以期 对晚辈 的人格 塑造产 生潜移 默化的 影响。
2. 家训文化源远流长，它是中国优秀 传统文 化的重 要组成 部分， 潜移默 化地影 响着人 们的内 心、精 神、思 想及其 生活。