专题3 第一单元 金属键 金属晶体（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修2（苏教版2019）

第一单元　金属键　金属晶体 课程标准要求 学业质量水平 1．借助金属晶体模型认识金属晶体的结构特点。 2．能利用金属键理论解释金属的一些物理性质。 1．能采用模型、符号等多种方式对物质的结构进行综合表征。(水平3) 2．能说明物质间的组成和微粒间作用力的差异对物质性质的影响。(水平3) [对应学生用书P43] 一、金属键与金属特性 1．金属键：金属离子与自由电子之间强烈的相互作用。 2．金属性质与解释 性质 原因 导电性 在外电场作用下，自由电子在金属内部会发生定向运动而形成电流 导热性 金属某一部分受热时，该区域自由电子运动速率增大，自由电子与金属离子的碰撞频率增加，通过自由电子的运动把能量从温度高的区域传到温度低的区域 延展性 金属键没有方向性，当金属受到外力作用时，金属原子之间发生相对滑动，各层金属原子之间仍然保持金属键的作用，因此金属在外力作用下可以发生形变 3．金属键强弱的判断及其对金属性质的影响 一般而言，金属元素的原子半径越小，单位体积内自由电子的数目越多，金属键越强，金属晶体的硬度越大，熔点、沸点越高。 二、金属晶体 1．形成 通常条件下，大多数金属单质及其合金都是金属晶体。在金属晶体中，金属原子如同半径相等的小球一样，彼此相切、紧密堆积成晶体。 2．组成单元——晶胞 能够反映晶体结构特征的基本重复单位叫做晶胞。金属晶体是金属晶胞在空间连续重复延伸而形成的。 3．金属原子在二维平面中放置的两种方式 金属晶体中的原子可看成直径相等的球体，把它们放置在平面上(即二维空间里)，可有两种排列方式：非密置层和密置层(如下图所示)。 (1)晶体中一个原子周围距离相等且最近的原子的数目叫做配位数。分析上图，非密置层的配位数是4，密置层的配位数是6。 (2)密置层放置平面的利用率比非密置层的要大。 4．合金的组成和性质 (1)合金：一种金属与另一种或几种金属(或非金属)的融合体。 (2)合金的性能：通常，多数合金的熔点比它的成分金属的熔点要低，而强度和硬度比它的成分金属要大。 1．巧判断(对的画“√”，错的画“×”) (1)常温下，金属单质都以晶体形式存在。(　×　) (2)金属键可以看作为许多原子共用许多电子的相互作用，故也有方向性和饱和性。(　×　) (3)金属晶体的熔点一定比共价晶体的低。(　×　) (4)金属晶体中有阳离子，必含有阴离子。(　×　) (5)同主族的金属元素自上而下，金属单质的熔点逐渐降低，表现为金属键逐渐减弱。(　√　) 2．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．自由电子与金属原子之间的相互作用 A　[金属键就是金属中的金属阳离子与自由电子间的相互作用，其本质上是一种电性作用。] 3．铝的熔点、沸点比镁高的原因是(　　) A．镁比铝活泼 B．铝的化合价比镁高 C．铝的外围电子比镁多、原子半径比镁小 D．铝能与酸碱反应 C　[金属铝和镁均为金属晶体，金属晶体的熔点、沸点与金属键的强弱有关。与镁原子比较，铝原子的半径较小，外围电子数较多，故铝的金属键也比镁的金属键强，铝的熔点、沸点比镁高。] [对应学生用书P44] 学习任务一　探究金属键与金属物理性质的关系 金属晶体中的金属键示意图 1．含有阳离子的晶体中一定含有阴离子吗？ 提示　不一定。如金属晶体中只有阳离子和自由电子，没有阴离子。 2．纯铝硬度小，但形成硬铝合金后，硬度很大。金属形成合金后为什么有些物理性质会发生很大变化？ 提示　金属晶体中掺入不同的金属或非金属原子时，其组成和晶体结构变化，性质随之变化。 3．金属键强弱的影响因素有哪些？ 提示　由于金属键是自由电子(带负电)和金属阳离子(带正电)之间的电性作用，所以金属阳离子电荷越多，半径越小，则金属键越强。由于金属原子的堆积方式影响着空间利用率，因此它也是金属键强弱的影响因素之一。 1．金属键 (1)金属键的特征 金属键无方向性和饱和性。 晶体中的电子不专属于某一个或某几个特定的金属阳离子，而几乎是均匀地分布在整块晶体中，晶体中存在金属阳离子与自由电子之间“弥漫”的电性作用，这种电性作用就是金属键，因此金属键没有方向性和饱和性。 (2)金属键的强弱 一般来说，金属键的强弱主要取决于金属元素原子的半径和价电子数。原子半径越大，价电子数越少，金属键越弱；原子半径越小，价电子数越多，金属键越强。 (3)金属键对物质性质的影响 ①金属键越强，晶体的熔点、沸点越高。 ②金属键越强，晶体的硬度越大。 2．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)金属晶体的熔点、沸点的变化 ①同周期金属元素从左到右，其单质(如Na、Mg、Al)的熔点、沸点升高。 ②同主族金属