2019-2020学年苏教版化学选修三新素养同步学案：专题3 第一单元 金属键 金属晶体 Word版含答案

第一单元金属键金属晶体

1．了解晶胞的概念。2．了解金属晶体模型和金属键的本质。3．认识金属键与金属物理性质的辩证关系。

4．了解金属晶体内原子的几种常见排列方式。5．认识合金及其广泛应用。

金属键与金属特性

1．金属键

(1)金属离子和自由电子的形成

通常情况下，金属原子的部分或全部外围电子受原子核的束缚比较弱，在金属晶体内部，它们可以从原子上“脱落”下来，形成自由流动的电子。金属原子失去部分或全部外围电子形成金属离子。

(2)概念

金属离子与自由电子之间强烈的相互作用称为金属键。

2．金属特性

(1)导电性

通常情况下，金属内部自由电子的运动不具有固定的方向性，但在外电场作用下，自由电子在金属内部会发生定向运动，从而形成电流。

(2)导热性

当金属某一部分受热时，该区域里自由电子的能量增加，运动速率加快，自由电子与金属离子(或金属原子)的碰撞频率增加，自由电子把能量传给金属离子(或金属原子)。从而把能量从温度高的区域传到温度低的区域，从而使整块金属达到同样的温度。

(3)延展性

金属键没有方向性。在外力作用下，金属原子之间发生相对滑动时，各层金属原子间仍然保持金属键的作用。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)不存在只有阳离子，而没有阴离子的物质。()

(2)金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用。()

(3)金属晶体在外力作用下，各层之间发生相对滑动，金属键也被破坏。()

(4)金属有导热性。()

(5)金属原子半径越小，价电子数越多，其金属单质熔、沸点越高，硬度越大。()

答案：(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√

2．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强烈的相互作用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，所以有方向性和饱和性

C．金属键无饱和性和方向性

D．金属锂中的金属键比金属钠中的金属键强

答案：B

1．

2．金属晶体的熔点变化规律

金属晶体熔点变化差别较大。例如：汞在常温下是液体，熔点很低(－38．9 ℃)，而钨的熔点高达3 000 ℃以上。这与金属键的强弱密切相关。

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半径、所带的电荷数、自由电子的多少决定。阳离子半径越小，所带的电荷越多，自由电子越多，相互作用就越大，熔点就会越高。例如：熔点K＜Na＜Mg＜Al，Li＞Na＞K＞Rb＞Cs。

(1)下列叙述中正确的是________。

A．金属受外力作用时常常发生变形而不易折断是由于金属原子之间有较强的作用B．通常情况下，金属里的自由电子会发生定向移动而形成电流

C．金属是借助金属离子的运动，把能量从温度高的部分传到温度低的部分

D．金属的导电性随温度的升高而减弱

(2)要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键。金属晶体熔、沸点的高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱，而金属键与金属阳离子所带电荷的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是________。

A．金属镁的熔点大于金属铝

B．碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs是逐渐增大的

C．金属铝的硬度大于金属钠

D．金属镁的硬度小于金属钙

[解析](1)金属受外力作用时常常发生变形而不易折断是因为金属晶体中各原子层会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，故A项不正确；金属里的自由电子要在外加电场作用下才能发生定向移动产生电流，故B项不正确；金属的导热性是由于自由电子碰撞金属离子将能量进行传递，故C项不正确。

(2)金属阳离子所带电荷越多，半径越小，金属键越强，据此判断。

[答案](1)D(2)C

金属键与金属特性

1．金属键的实质是()

A．自由电子与金属阳离子之间的相互作用

B．金属原子与金属原子间的相互作用

C．金属阳离子与阴离子的吸引力

D．自由电子与自由电子之间的相互作用

解析：选A。金属晶体由金属阳离子与自由电子构成，金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用即为金属键。

2．下列叙述正确的是()

A．任何晶体中，若含有阳离子，就一定含有阴离子

B．金属晶体的形成是因为晶体中存在金属阳离子间的相互作用

C．价电子数越多的金属原子的金属性越强

D．含有金属元素的离子不一定是阳离子

解析：选D。金属晶体中虽存在阳离子，但没有阴离子，A错误；金属晶体的形成是因为晶体中存在金属阳离子与自由电子间的相互作用，B错误；价电子数多的金属元素的金属性不一定强，如Fe的价电子数比Na多，但Fe的金属性却没有Na的强，C错误；含有金属元素的离子不一定是阳离子，如AlO－2就是阴离子，D正确。

3．下列生活中的问题，不能用金属键知识解释的是()

A．用铁制品做炊具B．用金属铝制成导线

C．用铂金做首饰D．铁易生锈

解析：选D。铁制炊具是因为金属具有导热性，A项正确；铝做导线，是因为金属具有

导电性，B项正确；铂做首饰是因为金属具有延展性，C项正确。

4．金属钠、镁、铝的熔点高低顺序正确的是()

A．Na＞Mg＞Al B．Al＞Mg＞Na

C．Mg＞Al＞Na D．Na＞Al＞Mg

解析：选B。金属阳离子半径越小，所带电荷数越多，金属键越强。钠、镁、铝离子的电荷数逐渐增多，半径逐渐减小，故钠、镁、铝的熔点逐渐升高。

金属晶体

1．自然界中许多固态物质都是晶体，它们有规则的几何外形。通常条件下，大多数金属单质及其合金也是晶体。

2．晶胞：反映晶体结构特征的基本重复单位。

3．金属晶体中原子的常见堆积方式：简单立方堆积，如钋；六方堆积，如镁、锌、钛