金屬的物理性質(zhì).doc

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1、第二章鎂鋁§2-1金屬的物理性質(zhì)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)教學(xué)點(diǎn)：1.金屬的分類（冶金工業(yè)、密度大小、豐度等）2.金屬晶體及金屬晶體中質(zhì)點(diǎn)間的作用方式。3.金屬的物理共性（導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性等）及有關(guān)解釋。能力培養(yǎng)：通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生思考、回憶常見(jiàn)金屬的有關(guān)特點(diǎn)，結(jié)合教材內(nèi)容歸納出金屬的物理通性。對(duì)中學(xué)階段學(xué)習(xí)的四種晶體從不同角度進(jìn)行對(duì)比和歸納。重點(diǎn)難點(diǎn)金屬的物理性質(zhì)用金屬結(jié)構(gòu)理論解釋金屬的物理性質(zhì)金屬晶體教學(xué)過(guò)程從元素周期表的元素種來(lái)看，金屬元素有種，約占4/5的比例。它們位于元素周期表中每個(gè)周期原前部，包括：IA（除氫外）；IIA，IIIA（除硼外）IVA的鍺、錫、鉛；VA銻、鉍；VIA

2、釙各副族和VIII族元素金屬性最強(qiáng)和元素位于表的左下方，即銫和鈁。其中許多金屬早已廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和生活中，還有許多金屬元素正在被人類認(rèn)識(shí)（如：稀有金屬），它們的用途也正在逐步擴(kuò)大。據(jù)有關(guān)報(bào)導(dǎo)，1991年底我國(guó)鋼的年產(chǎn)量位于世界第四位，年產(chǎn)量超過(guò)7000萬(wàn)噸。有色金屬的稀有金屬的生產(chǎn)利用也有很大發(fā)展。引導(dǎo)學(xué)生按照自學(xué)提綱自學(xué)。一．金屬的分類：按照為同的分類標(biāo)準(zhǔn)，可對(duì)金屬?gòu)牟煌慕嵌冗M(jìn)行分類。1.冶金工業(yè)的分類方法：有色金屬：除鐵、鉻、錳外黑色金屬：鐵、鉻、錳2.根據(jù)金屬密度的大?。狠p金屬：（密度小于4.5的）如：KCaNaMgAlZn重金屬：（密度大于4.5的）如：FeSnPb

3、CuHgAgPtAu3.根據(jù)地殼中的含量（豐度）：常見(jiàn)金屬：MgAlZnFeSnPbCu等等稀有金屬：鉬、鈮、鋯等等一．金屬的物理通性（展示幾種金屬樣品，讓學(xué)生通過(guò)觀察、討論提出）1.常溫下均呈固態(tài)（汞除外）2.都有金屬光澤，不透明。多數(shù)金屬為銀白色或灰色，少數(shù)金屬有顏色，如：金-–黃色；銅–紫紅色；鉛–藍(lán)色（中學(xué)階段不要求解釋原因）3.都能導(dǎo)電、傳熱。4.都有延展性。如在金屬進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，可以抽成細(xì)絲而不斷，可以壓成薄片而不裂。這說(shuō)明了金屬在晶體結(jié)構(gòu)方面有著相似性二．金屬的晶體結(jié)構(gòu)：[展示]金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)課件或掛圖課本第17頁(yè)圖2-1常溫下除汞是液態(tài)（熔點(diǎn)-39℃）以外，其

4、余所有金屬常溫下均不晶體。用X射線研究發(fā)現(xiàn)，在晶體中金屬原子好像硬球一層一層地緊密堆積著。金屬原子的價(jià)電子比較少，原子核對(duì)價(jià)電子的吸引力較小，這些電子較容易離開原子核，成為金屬離子和自由電子。在通常情況下，金屬離子對(duì)釋出的電子（自由電子）有較強(qiáng)的作用力，這些電子不能脫離金屬晶體，而是在整個(gè)晶體里自由運(yùn)動(dòng)著。由于自由電子為整個(gè)晶體里的金屬離子所共有，又跟金屬離子有著較強(qiáng)的作用（金屬鍵），因而使許多金屬離子相互結(jié)合在一起，形成晶體。引導(dǎo)學(xué)生解釋金屬的物理通性.1.導(dǎo)電性：在通常情況下，金屬里金屬離子之間是緊密排列并堆積在一起的，但自由電子卻能在整個(gè)晶體里自由運(yùn)動(dòng)（無(wú)一定方向）。但

5、在一定外電場(chǎng)的條件下，自由電子在金屬中就發(fā)生定向移動(dòng)而形成電流，所以金屬易導(dǎo)電。2.導(dǎo)熱性：自由電子有運(yùn)動(dòng)時(shí)常跟金屬離子碰撞而引起兩者能量的交換。當(dāng)金屬某部分受熱，在那啊區(qū)域的自由電子能量增加，運(yùn)動(dòng)速度加快，通過(guò)碰撞子就把能量傳遞給其它金屬離子，金屬就是借著自由電子的運(yùn)動(dòng)，把能量從溫度高的部分傳遞到的部分，從而便整塊金屬達(dá)到同樣的溫度。一般講：導(dǎo)電性好的金屬其導(dǎo)熱性也好，導(dǎo)電性最好的金屬是銀（依次是銅、金、鋁、鋅等）溫度越高，金屬導(dǎo)電性越差（阻礙自由電子的定向移動(dòng)）1.具有良好的延展性：當(dāng)金屬受外力作用時(shí)，各層之間會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，但由于金屬離子跟自由電子之間的較強(qiáng)作用依然存在

6、，所以金屬只發(fā)生形變，但不會(huì)斷裂，金屬的這種延展性使金屬具有良好的機(jī)械加工性能。不的金屬其延展性大小不同，如：鉑和金的延展性特別好，（延展性依次為：鉑、金、銀、鋁、銅、鐵等）最細(xì)的是鉑絲，其直徑不超過(guò)0.0002mm，大約是頭發(fā)直徑的1/400，金的展性第一（依次是銀、鋁、銅等）最薄的金箔只有0.0001mm，以至十萬(wàn)張這種金箔重疊起來(lái)，其厚度只有1cm。金屬除共同的物理性質(zhì)外，還有自己的特性。如;不同的硬度、熔點(diǎn)、密度等。這是由于不同的金屬的原子核電荷數(shù)、原子半徑大小和晶體結(jié)構(gòu)不同所決定的。?在金屬單質(zhì)是熔點(diǎn)最低的是汞（-39℃）最高的是鎢（3410℃）大多數(shù)金屬單質(zhì)拓熔沸

7、點(diǎn)都較高。?在金屬單質(zhì)中，常溫為固態(tài)時(shí)，硬度最大的是鉻（9.0）硬度最小的是銫（0.2）?金屬中密度最大的是鋨（20℃,22.5g/cm3）最小的是鋰（20℃,0.53g/cm3）?同是金屬晶體，金屬離子半徑小的，與自由電子相互作用則大，熔沸點(diǎn)較高。如：熔點(diǎn)Li>Na>K>Rb>Cs