第三章 第三节 金属晶体与离子晶体-【高考领航】2021-2022学年新教材高中化学选择性必修2同步核心辅导与测评教师用书（人教版）

第三节　金属晶体与离子晶体 学业要求解读 活动探究建议 1.通过构成金属晶体的微粒以及微粒间作用力，了解金属的物理性质。 2.熟知离子键、离子晶体的概念，借助离子晶体模型认识离子晶体的结构特点。 1.从多角度、动态地分析不同晶体的组成以及相应物质的性质。 2.阅读教材，交流讨论离子晶体的堆积方式，发展“证据推理与模型认知”的化学学科核心素养。 学习任务一　金属键与金属晶体 一、金属键 1．概念 金属阳离子和自由电子之间的较强作用力。 2．本质 金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子共用，从而把所有的金属原子维系在一起。 3．强弱 金属键强弱与阳离子半径，所带电荷有关。半径越小，电荷越高，金属键越强。 二、金属晶体 1．概念 原子间以金属键结合形成的晶体。金属晶体跟共价晶体一样，是一种“巨分子”。 2．用电子气理论解释金属的性质 3．合金 大多数合金以一种金属为主要组成。如以铁为主要成分的碳钢、锰钢、不锈钢等。以铜为主要成分的黄铜、青铜、白铜。 [思考1]　判一判 (1)在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子。(　　) (2)金属晶体的熔点一定比分子晶体的熔点高。(　　) (3)金属受外力作用时常发生变形而不易折断，是由于金属原子间有较强的作用。(　　) 提示：(1)×。在金属晶体中只有阳离子和自由电子，不存在阴离子。 (2)×。金属晶体的熔点差异很大，如钨熔点很高，超过3 000 ℃，有的则很低，如汞在常温下为液体。 (3)×。金属受外力作用发生变形而不易折断，是因为金属晶体中各层发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式。 [思考2]　(1)金属原子的核外电子在金属晶体中都为自由电子吗？ (2)金属键可以看成是许多原子共用许多电子所形成的强烈相互作用，和共价键类似。金属键有饱和性和方向性吗？ 提示：(1)因金属的原子半径大，最外层电子受原子核的吸引力小，易脱落而成为自由电子。 (2)没有。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，故金属键没有方向性和饱和性。 1．金属导电与电解质溶液导电的比较 运动的微粒 过程中发生的变化 温度的影响 金属导电 自由电子 物理变化 升温，导电性减弱 电解质溶 液导电 阴、阳离子 化学变化 升温，导电性增强 2．金属熔、沸点高低的比较 金属阳离子半径越小，所带电荷越多，则金属键越强，金属的熔、沸点就越高，一般存在以下规律： (1)同周期金属单质，从左到右(如Na、Mg、Al)熔、沸点升高。 (2)同主族金属单质，从上到下(如碱金属)熔、沸点降低。 (3)合金的熔、沸点比其各成分金属的熔、沸点低。 (4)金属晶体熔点差别很大，如汞常温为液体，熔点很低(－38.9 ℃)，而铁等金属熔点很高(1 535 ℃)。 　金属晶体性质的认识误区 ①金属晶体在受外力作用下，各层之间发生相对滑动，但金属键并没有被破坏。②共价晶体的熔点不一定都比金属晶体的高，如金属钨的熔点就高于一般的共价晶体。③分子晶体的熔点不一定都比金属晶体的低，如汞常温下是液体，熔点很低。 [典例剖析] 　下列关于金属晶体的叙述正确的是(　　) A．用铂金制作首饰不能用电子气理论解释 B．固体或熔融后易导电、熔点在1 000 ℃左右的晶体可能是金属晶体 C．Li、Na、Mg的熔点逐渐升高 D．温度越高，金属的导电性越好 [思路点拨]　(1)明确金属晶体的性质特点。 (2)用电子气理论加以解释。 [解析]　选项A，用铂金制作首饰是利用了金属晶体具有延展性，能用电子气理论解释。选项B，金属晶体在固态或熔融态下都能导电，大多数金属晶体在常温下为固体，熔点较高，故题设条件下的晶体可能是金属晶体。选项C，一般情况下，金属键的强弱与金属原子价电子数的多少有关，价电子数越多，金属键越强，与金属原子的半径大小也有关，金属原子的半径越大，金属键越弱。金属键强弱为Mg>Li>Na，其熔点也为Mg>Li>Na。选项D，金属的导电性随温度升高而降低，温度越高，其导电性越差。 [答案]　B [跟踪训练] 1．下列有关金属键的叙述错误的是(　　) A．金属键没有饱和性和方向性 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．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 解析：选B。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，从而把所有的金属原子维系在一起，所以金属键没有方向性和饱和性，A项正确；金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈相互作用，既包括金属阳离子与自由电子之间的静电吸引作用，也包括金属阳离子之间及自由电子之间的静电排斥作用，B项错误；自由电子属于整块金属，C项正确；金属的物理性质和金属