3.3.1 金属晶体-【赢在微点】轻松课堂2023-2024学年新教材高中化学选择性必修2（人教版，单选）

第三节　金属晶体与离子晶体 第1课时　金属晶体 新课程标准 核心素养 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。 1.宏观辨识与微观探析:能辨识常见的金属晶体,能从微观角度分析金属晶体中的构成微粒及微粒间的相互作用。 2.证据推理与模型认知:能利用金属晶体的通性推导晶体类型,从而理解金属晶体中各微粒之间的作用力,并能用均摊法分析其晶胞结构。 课前预习新知 　 知|识|梳|理 知识点 金属键和金属晶体 1.金属键。 (1)概念:金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用。 (2)实质:金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”,被所有原子所共用,从而把所有的金属原子维系在一起,形成一种“巨分子”。 2.金属晶体。 (1)金属晶体。 通过金属阳离子与自由电子之间的较强作用形成的晶体,叫做金属晶体,包括纯金属和合金。 (2)用电子气理论解释金属的性质。 微判断(正确的画“√”,错误的画“×”) 1.常温下,金属单质都以晶体形式存在。 (×) 2.固态时能导电是判断金属晶体的标志。 (×) 3.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。 (×) 4.金属晶体的熔点一定比分子晶体高。 (×) 5.金属键的强弱决定金属晶体的熔点和硬度。 (√) 课堂互动探究 　 探究 金属晶体的性质 1.金属晶体的性质。 (1)金属晶体具有良好的导电性、导热性和延展性。 (2)熔、沸点:金属键越强,熔、沸点越高。 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、沸点一般比其各成分金属的熔、沸点都低。 ④金属晶体熔点差别很大,如金属钠的熔点较低,而钨是熔点最高的金属。 2.金属晶体物理特性的分析。 (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原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。 【例】　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 解析　从基本构成微粒的性质看,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强烈相互作用,所以金属键与离子键的实质类似,都属于电性作用,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,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,B项错误,C项正确;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,所以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,D项正确。 答案　B 【变式训练】 1.如图是金属晶体内部电子气理论图: 电子气理论可以用来解释金属的性质,其中正确的是 (　　) A.金属能导电是因为金属阳离子在外加电场作用下定向移动 B.金属能导热是因为自由电子在热的作用下相互碰撞,从而发生热的传导 C.金属具有延展性是因为在外力的作用下,金属阳离子各层间会出现相对滑动,但自由电子可以起到润滑的作用,使金属不会断裂 D.合金与纯金属相比,由于增加了不同的金属或非金属,使电子数目增多,所以合金的延展性比纯金属强,硬度比纯金属小 解析　A项,金属能导电是因为自由电子在外加电场作用下做定向运动,错误;B项,金属能导热是因为自由电子在热的作用下与金属阳离子碰撞,从而发生热的传导,错误;D项,合金与纯金属相比,增加了不同的金属或非金属,相当于填补了金属阳离子之间的空隙,所以延展性减小,硬度增大,错误。故选C。 答案　C 2.根据下列晶体的相关性质,判断可能属于金属晶体的是 (　　) 选项 晶体的相关性质 A 由分子间作用力结合而成,熔点低 B 固态或熔融态时易导电,熔点在1 000 ℃左右 C 由共价键结合成三维骨架结构,熔点高 D 固体不导电,但溶于水或熔融后能导电 解析　A项,由分子间作用力结合而成的晶体属于分子晶体,错误;B项,金属晶体中有自由移动的电子,能导电,绝大多数金属在常温下为固体,熔点较高,所以固态或熔融态时易导电,熔点在1 000 ℃左右