第17课 金属晶体-【帮课堂】2023-2024学年高二化学同步学与练（人教版2019选择性必修2）

第17课 金属晶体 1．能描述金属键的成键特征。 2．能用金属键理论解释金属的典型性质。 3．能利用金属晶体的通性判断晶体类型，进一步理解金属晶体中各微粒之间的作用力。 4．能举例说明合金的优越性能。 一、金属键 1.概念： 和 之间存在的 的相互作用称为金属键。 2.金属键的本质——“电子气理论”：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。这一理论称为“电子气理论”。由此可见，金属晶体跟共价晶体一样，是一种“巨分子”。 3.金属键的形成 (1)金属原子失去部分或全部外围电子形成的 与“脱落”下的 之间存在强烈的相互作用。 (2)成键粒子： 和 。 4.金属键的特征：自由电子不是专属于某个特定的金属阳离子而是在整块固态金属中自由移动。金属键既没有方向性，也没有饱和性。 5.影响金属键强弱的因素： (1)金属原子半径越 ，金属键越 。 (2)单位体积内 的数目越多，金属键越强。 6.存在：金属键存在与 或 中。 7.金属键的强弱及其对金属性质的影响 ①金属键的强弱主要取决于金属元素的原子半径和价电子数，原子半径越 ，价电子数越 ，金属键越 ；反之，金属键越 。 ②金属晶体熔、沸点的高低与金属键的强弱有关，金属键越 ，金属的熔、沸点越 ，硬度越 。 二、金属晶体 1.概念：金属原子通过 形成的晶体叫做金属晶体。 2.构成微粒： 和 3.微粒间的相互作用： 键 4.金属晶体的性质 ①金属晶体具有良好的 性、 性和 性。 ②熔、沸点：金属键越 ，熔、沸点越 。 A.同周期金属单质，从左到右(如Na、Mg、Al)熔、沸点 。 B.同主族金属单质，从上到下(如碱金属)熔、沸点 。 C.合金的熔、沸点一般比其各成分金属的熔、沸点 。 D.金属晶体熔点差别很大，如汞常温下为 ，熔点很低；而铁常温下为固体，熔点很 。 ③硬度：金属键越 ，晶体的硬度越 。 【易错提醒】①含有阳离子的晶体中不一定含有阴离子，例如金属晶体中只有金属阳离子和自由电子，没有阴离子。但晶体中有阴离子时，一定有阳离子。 5.电子气理论解释金属材料的有关性质 ①延展性：当金属受到外力作用时，晶体中的 就会发生相对滑动，但不会改变原来的 ,而且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，所以金属有良好的延展性。当向金属晶体中掺入不同的金属或非金属原子时，就像在滚珠之间掺入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后性能发生改变的一种比较粗浅的解释。 【名师点拨】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后性能发生改变的一种比较粗浅的解释。 纯金属内，所有原子的大小和形状都是相同的，原子的排列十分规整。而合金中加入了其他元素或大或小的原子，改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层之间的相对滑动变得困难。因此合金比纯金属延展性要差。 ②导电性：电子气理论还十分形象地用电子气在电场中定向移动解释金属良好的导电性，在金属晶体中，存在许多 ，这些电子移动是没有 的，但是在外加电场的作用下，自由电子就会发生定向 ，形成 ，使金属表现出导电性。 注：a.金属晶体有导电性，但能导电的物质不一定是金属。例如，石墨有导电性却属于非金属。 b.还有一大类能导电的有机高分子化合物，也不属于金属。 c.金属导电的粒子是 ，导电过程是 变化。而电解质溶液导电的粒子是自由移动的 ，导电过程是 . ③导热性： A.自由电子在运动时与金属离子碰撞而引起能量的 ，当金属某部分受热时，那个区域里的自由电子能量 ，运动速度 ，通过碰撞，把能量传递给 。自由电子与金属阳离子频繁碰撞，从而使能量从温度 的部分传到温度 的部分，使整块金属达到 的温度。 B.电导率随温度的变化规律：还可用电子气中的自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞解释金属的电导率随温度升高而降低的现象。