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1、 人教版化学选择性必修2第三章第三节1金属键与金属晶体 知识链接Hi，在开始挑战之前，先来热下身吧！（1）金属键： 和 之间的化学键。金属键可看成是由许多金属离子共用许多电子的一种特殊形式的化学键，没有 性和 性。 （2）金属晶体：除 以外的金属形成的晶体。金属晶体中，微粒之间（阳离子和自由电子）以 键相互结合。 学习任务（一）读教材，首战告捷让我们一起来阅读教材，并做好色笔区分吧。（二） 试身手， 初露锋芒让我们来试试回答下面的问题和小练习吧。问题1：电子气理论描述金属键本质的最简单理论是“电子气理论”。该理论把金属键形象地描绘成从金属原子上“脱落”下来的大量自由电子形成可与气体相比拟的带负
2、电的 ，金属原子则“浸泡”在“电子气”的“海洋”之中。金属原子脱落下来的自由电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被 所共用，从而把所有的金属原子维系在一起。由此可见，金属晶体跟原子晶体一样，是一种“巨分子”。 问题2：电子气理论对金属通性的解释金属共同的物理性质：易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。 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 的条件下电子气就会发生 ，因而形成电流，所以金属容易导电。 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量从温度高的部分传到 部分，从而使整块金属达到
3、相同的 。金属延展性的解释： 当金属受到 作用时，晶体中的各原子层就会发生 ，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 ，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。练习:下列关于金属晶体的叙述正确的是（ ）A常温下，金属单质都以金属晶体形式存在B金属离子与自由电子之间的强烈作用，在一定外力作用下，不因变形而消失C钙的熔沸点低于钾D温度越高，金属的导电性越好举一反三：【变式1】下列金属晶体中，自由电子与金属离子间作用力最弱的是（ ）ANa BK CMg DAl（三）攻难关，自
4、学检测 让我们来挑战吧！你一定是最棒的！1可用自由电子与金属离子的碰撞中有能量传递来解释的物理性质是（ ）A金属是热的良导体 B金属是电的良导体C金属有良好的延展性 D有金属光泽，不透明 2下列有关金属键的叙述错误的是（ ） A金属键没有饱和性，没有方向性B金属键是金属阳离子和自由电子间的强烈的静电吸引作用C金属键中的自由电子属于整块金属D金属的物理性质和金属固体的形成都与金属键有关（四）找规律，方法总结金属晶体熔沸点的判断：金属晶体的熔沸点高低和金属键的强弱有关。金属原子价电子越多，原子半径越小，金属离子与自由电子的作用力 ，晶体的熔沸点就 ，反之 。例如：碱金属原子从上到下，价电子相同，原
5、子半径逐渐 ，金属键逐渐 ，单质的熔沸点逐渐 ， 卤素单质的熔沸点从上到下却逐渐升高，是因为相对分子质量逐渐 ，范德华力逐渐 。 测一测，大显身一、选择题（每小题只有1个选项符合题意）1金属中熔点最低的是（ ）。 AFe BHg CSn DNa2金属键的形成是通过（ ）。 A金属原子与自由电子之间的相互作用 B金属离子与自由电子之间强烈的相互作用C自由电子之间的相互作用 D金属离子之间的相互作用3金属晶体的形成是因为晶体中主要存在（ ）。 A金属离子之间的相互作用B金属原子之间的作用C金属离子与自由电子间的相互作用D金属原子与自由电子间的相互作用4某物质熔融状态可导电，固态可导电，将其投入水中
6、溶液也可导电，推测该物质可能是（ ）。A金属 B非金属 C可溶性碱 D可溶性盐5下列生活中的问题，不能用金属键理论知识解释的是（ ）。 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6金属的下列性质中与金属晶体结构无关的是（ ）。A导电性 B化学反应中易失去电子 C延展性 D硬度7金属的下列性质中，与自由电子无关的是（ ）。 A易导热 B容易导电 C延展性 D密度大小8按下列四种有关性质的叙述，可能属于金属晶体的是（ ）。 A由分子间作用力结合而成，熔点低B固体或熔融后易导电，熔点在1000左右C由共价键结合成网状结构，熔点高D固体不导电，但溶于水或熔融后能导电二、填空题9“
7、电子气理论”把金属键描述为 。参考答案 知识链接Hi，在开始挑战之前，先来热下身吧！（1）金属键：金属阳离子和“自由电子”之间的化学键。金属元素的电负性和电离能较小，容易失去价电子而形成金属阳离子和“自由电子”，自由电子在金属阳离子之间自由运动。金属阳离子和“自由电子”之间存在强的相互作用，即金属键。金属键可看成是由许多金属离子共用许多电子的一种特殊形式的化学键，没有方向性和饱和性。 （2）金属晶体：除汞以外的金属形成的晶体。金属晶体中，微粒之间（阳离子和自由电子）以金属键相互结合。（二） 试身手， 初露锋芒让我们来试试回答下面的问题和小练习吧。问题1：电子气理论描述金属键本质的最简单理论是“
8、电子气理论”。该理论把金属键形象地描绘成从金属原子上“脱落”下来的大量自由电子形成可与气体相比拟的带负电的“电子气”，金属原子则“浸泡”在“电子气”的“海洋”之中。金属原子脱落下来的自由电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有金属阳离子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起。由此可见，金属晶体跟原子晶体一样，是一种“巨分子”。问题2：电子气理论对金属通性的解释金属共同的物理性质：易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。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气就会发生定向移动，因而形成电流，所以金属容易导电。金属导热性的
9、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。说明：当向金属晶体中掺人不同的金属或非金属原子时，就像在滚珠之间掺人了细小而坚硬的砂土或碎石一样，会使这种金属的延展性甚至硬度发生改变，这也是对金属材料形成合金以
10、后性能发生改变 的一种比较粗浅的解释。练习： 【答案】B 【解析】A熔化时有固定的熔化温度的物质，叫晶体。常温下，金属单质汞的液态，不是以金属晶体的形式存在，故A错误；B金属原子的价电子比较少，容易失去电子变成金属阳离子，释出的价电子在整个晶体中可以自由移动，成为自由电子，金属离子与自由电子之间的强烈作用为金属键，在一定外力作用下，不因变形而消失，故B正确；C钙的原子半径比钾小，而自由电子比钾多，所以钙的金属键比钾强，金属键越强，沸点越高，钙的熔沸点比钾高，故C错误；D金属温度越高，金属离子运动加剧，阻碍自由电子的运动，所以金属的导电性差，故D错误。举一反三：【变式1】【答案】B（三）攻难关，
11、自学检测 让我们来挑战吧！你一定是最棒的！1 【答案】A【解析】金属自由电子受热后运动速率增大，与金属离子碰撞频率增大，传递了能量，故金属有良好的导热性，故A正确。 2 【答案】B 【解析】A金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈相互作用，自由电子为整个金属的所有阳离子所共有，所以金属键没有方向性和饱和性，而共价键有方向性和饱和性，故A正确；B金属键是金属最离子和自由电子这两种带异性电荷的微粒间的强烈静电作用，既包括吸引也包括排斥作用，故B错误；C自由电子在金属中自由运动，为整个金属的所有阳离子所共有，故C正确；D金属晶体中的金属键决定了金属的物理性质和金属固体的形成，故D正确。（四）找规律，
12、方法总结金属晶体熔沸点的判断：金属晶体熔点变化差别较大。如汞在常温下是液体，熔点很低（38.9）。而铁等金属熔点很高（1535）。这是由于金属晶体紧密堆积方式、金属阳离子与自由电子的静电作用力（金属键）不同而造成的差别金属晶体的熔沸点高低和金属键的强弱有关。金属原子价电子越多，原子半径越小，金属离子与自由电子的作用力就越强，晶体的熔沸点就越高，反之越低。例如：碱金属原子从上到下，价电子相同，原子半径逐渐增大，金属键逐渐减弱，单质的熔沸点从上到下逐渐减小， 卤素单质的熔沸点从上到下却逐渐升高，是因为相对分子质量逐渐增大，范德华力逐渐增大。测一测，大显身手一、选择题1B【解析】Fe，Na，Sn常温
13、下是固态，Hg常温下是液态，故选B。2B【解析】金属键的形成是通过金属离子与自由电子之间强烈的相互作用，故选B。3C【解析】由金属形成的单质晶体以及一些金属合金都属于金属晶体，例如镁、铝、铁和铜等。金属晶体中存在金属离子和自由电子，金属离子总是紧密地堆积在一起，金属离子和自由电子之间存在较强烈的相互作用叫做金属键，故金属晶体的形成是因为晶体中主要存在金属离子和自由电子之间，故选C。4A 【解析】A金属晶体在熔融状态可导电，固态可导电，并且活泼金属与水反应生成碱，为电解质，溶液也能导电，该金属应为活泼金属，故A正确；B非金属单质在熔融状态不导电，固态时，属于半导体材料的可导电，故B错误；C可溶性
14、碱在固态时不导电，故C错误；D可溶性盐在固态时不导电，故D错误。5D 【解析】A用铁制品做炊具，是利用了金属的导热性，金属容易导热是因为自由电子在运动时经常与金属离子碰撞而引起能量的交换，能用金属键理论知识解释，故A不选；B用金属铝制成导线，是利用金属的导电性，金属中存在金属阳离子和“自由电子”，当给金属通电时，“自由电子”定向移动而导电，能用金属键理论知识解释，故B不选；C用铂金做首饰，是因为有金属光泽，金属具有光泽是因为自由电子能够吸收可见光，能用金属键理论知识解释，故C不选；D铁易生锈，是因为铁中含有碳，易发生电化学腐蚀，与金属键无关，故D选。6B 【解析】A金属容易导电是因为晶体中存在
15、许多自由电子，这些自由电子的运动是没有方向性的，但在外加电场作用下，自由电子就会发生定向移动形成电流，故A错误；B金属易失去电子是由原子的结构决定的，与最外层电子数有关，和金属晶体无关，故B正确；C有延展性是因为金属离子和自由电子之间的较强作用，当金属受到外力时，晶体中的各离子层就会发生相对滑动，但由于金属离子和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，故虽发生形变，但不会导致断，故C错误；D金属的硬度与金属的堆积方式、金属键强弱有关，因此与金属晶体的结构有关，故D错误。7D 【解析】A金属晶体的导热是由于晶体内部，自由电子与金属阳离子的碰撞，另一个金属原子又失去最外层电
16、子，碰撞到第三个（形容词）金属阳离子上成为中性原子，故A错误；B自由电子定向移动使金属能够导电，故B错误；C延展性和自由电子有关。如果金属发生形变的时候，自由电子仍然可以在金属子离子之间流动，使金属不会断裂，故C错误；D密度大小与自由电子无关，密度大小取决于原子之前的距离、原子的堆积方式，原子的大小和质量等，故D正确。8B 【解析】A由分子间作用力结合而成，熔点很低，为分子晶体，故A错误；B固体或熔融后易导电，不是很高，排除石墨等固体，应为金属晶体，故B正确；C由共价键结合成网状晶体，熔点很高，为原子晶体，故C错误；D固体不导电，但溶于水或熔融后能导电，为离子晶体，故D错误。二、填空题9【答案】金属原子脱落下来的价电子形成遍布整快晶体的“电子气”，被所有原子所共有，从而把所有金属原子维系在一起。【解析】“电子气理论”把金属键描述为金属原子脱落下来的价电子形成遍布整快晶体的“电子气”，被所有原子所共有，从而把所有金属原子维系在一起。 学科网（北京）股份有限公司