2019-2020年高中化学第三章晶体结构与性质第三节金属晶体课时作业新人教版选修

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1、2019-2020年高中化学第三章晶体结构与性质第三节金属晶体课时作业新人教版选修[目标导航]　1.初步了解金属键的含义，能用“电子气理论”解释金属的一些物理性质。2.初步了解金属晶体的4种基本堆积模型。3.了解混合晶体石墨的结构与性质。一、金属键1．概念(1)金属键：在金属单质晶体中原子之间以金属阳离子与自由电子之间强烈的相互作用。(2)成键微粒：金属阳离子和自由电子。(3)成键条件：金属单质或合金。2．决定金属键强弱的因素金属键的强度(用原子化热衡量)主要决定于金属元素的原子半径和单位体积内自

2、由电子的数目(价电子数)。随原子半径的增大，原子化热逐渐减小，金属键逐渐减弱。如从Li到Cs原子化热递减，金属键由强到弱递变。单位体积内自由电子的数目(价电子数)越多，则金属键就越强。3．金属熔、沸点的比较金属原子的价电子越多，原子半径越小，金属离子与自由电子的作用力就越强，金属键也就越强，晶体的熔、沸点就越高。例如：熔、沸点：Na＜Mg＜Al。【议一议】1．电解质在熔化状态或溶于水时能导电，这与金属导电的本质是否相同？答案　金属导电依靠的是自由电子，电解质熔化或溶于水后导电依靠的是自由移动的阳、

3、阴离子。金属导电过程不会生成新物质，属物理变化；而电解质导电的同时要在阴、阳两极生成新物质，属化学变化，二者的导电本质是不同的。另外金属的导电能力随温度的升高而降低，而电解质溶液或熔融状态的电解质的导电能力随温度的升高而增强。二、金属晶体1．概念通过金属离子与自由电子之间的较强的作用形成的单质晶体，叫做金属晶体。2．电子气理论：金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块金属的“电子气”，被所有原子共用，从而把所有金属原子维系在一起，形成像原子晶体一样的“巨分子”。3．金属的性质金属具有优良的导电性、导热

4、性和延展性。导热性：电子气中自由电子通过运动把能量从高温区传到低温区。导电性：外电场下，电子气中自由电子在金属内部定向移动形成电流。延展性：原子之间相对滑动，而金属键仍然存在。【议一议】2．如何解释金属的导电性、导热性和延展性？答案　(1)金属导电性的解释在金属晶体中，充满着带负电的“电子气”，这些电子气的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下电子就会发生定向移动，因而形成电流，所以金属容易导电。(2)金属导热性的解释金属容易导热，是由于电子气中的自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞从而把能

5、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。(3)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，弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用，所以在各原子层之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。因此，金属都有良好的延展性。一、金属键对金属的物理性质的影响【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

6、强烈相互作用，其实质与离子键类似，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

7、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。故选B。规律总结1．金属晶体的熔点比较(1)金属的熔点高低与金属键的强弱直接相关。金属键越强，金属的熔点(沸点)越高，硬度一般也越大。(2)金属键的强弱主要取决于金属阳离子的半径和离子所带的电荷。金属阳离子半径越小，金属键越强；离子所带电荷越多，金属键越强。(3)同周期金属单质，从左到右(如Na、Mg、Al)熔、沸点升高。同主族金属单质，从上到下(如碱金属)熔、沸点降低。(4)金属晶体熔点差别很大，如汞常温为液体，熔点很

8、低(－38.9℃)，而铁等金属熔点很高(1535℃)。2．金属晶体物理特性分析(1)金属键没有方向性，当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层发生相对滑动而不会破坏金属键，金属发生形变但不会断裂，故金属晶体具有良好的延展性。(2)金属材料有良好的导电性是由于金属晶体中的自由电子可以在外加电场作用下发生定向移动。(3)金属的导热性是自由电子在运动时与金属离子碰撞而引起能量的交换，从而使能量从温度高的部分传到温度低的部分，使整块金属达到相同的温度。变式训练1　下列关于金属晶体的叙述正确的