3.1 金属键 金属晶体 学案 2023-2024学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2

3.1　金属键　金属晶体 【学习目标】 1.理解金属键的实质,知道影响金属键强弱的因素,并能用金属键理论解释金属的典型性质。 2.了解晶体、晶胞的概念,能借助模型说明常见金属晶体中晶胞的构成,并能用均摊法分析晶胞组成。 【合作探究】 任务1　金属键与金属特性 【学习情境】 我们熟悉的金属的物理性质既有一定的相似性,如导电性、导热性、延展性,也有很大的差异性,如金属钨的熔点达到3390 ℃,而金属汞的熔点为-39 ℃。你知道金属为什么具有这些物理性质吗?形成金属晶体的作用力是什么?金属晶体又是如何构成的? 【新知生成】 1.金属键 (1)概念:　　　　　　与　　　　　　之间强烈的相互作用。 (2)成键微粒:　　　　　　和　　　　　　。 (3)存在:存在于　　　　　　和合金中。 (4)影响金属键强弱的因素:金属元素的原子半径越　　　,单位体积内自由电子的数目越　　　　,金属键越强。 (5)金属的原子化热:是指　　　　 mol金属固体完全气化成相互远离的气态原子时吸收的能量。意义:衡量金属键的强弱,金属的原子化热数值越大,金属键越　　　　。 (6)金属键的强弱对金属单质物理性质的影响:金属键越强,金属晶体的熔、沸点越　　,硬度越　　　　。 2.金属的物理特性分析 (1)导电性:金属中的　　　　可以在外加电场作用下发生定向移动,从而形成电流。 (2)导热性:通过　　　　　　的运动把能量从温度高的区域传到温度低的区域,从而使整块金属达到同样的温度。 (3)延展性:金属键　　　　方向性,当金属受到外力作用时,金属中的各原子层发生相对滑动,各层金属原子之间仍然保持　　　　的作用,金属发生形变,表现出良好的延展性。 【答案】1.(1)金属离子　自由电子　(2)金属阳离子 自由电子　(3)金属单质　(4)小　多　(5)1　强　(6)高　大 2.(1)自由电子　(2)自由电子　(3)没有　金属键 【核心突破】 　　典例1　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强烈的相互作用,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,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强烈的相互作用,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 【答案】B 【解析】从基本构成微粒的性质看,金属键属于电性作用,特征是无方向性和饱和性;自由电子是由金属原子提供的,并且在整个金属内部的三维空间内运动,为整个金属的所有阳离子所共有,从这个角度看,金属键无方向性和饱和性。 　　典例2　金属的下列性质中与金属键无关的是 (　　) A.良好的导电性 B.反应中易失电子 C.良好的延展性 D.良好的导热性 【答案】B 【解析】导电性、延展性、导热性都是金属共有的物理性质,这些性质都是由金属键所决定的,金属易失电子是由原子的结构决定的,所以和金属键无关。 归纳总结　1.自由电子不是专属于某个特定的金属阳离子,即每个金属阳离子均可享有所有的自由电子,但都不可能独占某个或某几个自由电子,电子在整块金属中自由运动。 2.金属晶体熔、沸点高低及硬度大小的比较方法: 　　训练1　某新型“防盗玻璃”为多层结构,每层中间嵌有极细的金属线。当玻璃被击碎时,与金属线相连的警报系统就会立即报警,“防盗玻璃”能报警是利用了金属的 (　　) A.延展性 B.导电性 C.弹性 D.导热性 【答案】B 【解析】当玻璃被击碎时,与金属线相连的警报系统就会立即报警,说明当玻璃被击碎时,形成闭合回路,利用了金属的导电性。 　　训练2　下列对各组物质性质的比较中,正确的是 (　　) A.熔点:Li<Na<K B.熔、沸点:Al>Mg C.密度:Na>Mg>Al D.硬度:Mg<K 【答案】B 【解析】Li—Na—K,金属键减弱,熔点降低,A项错误;Na—Mg—Al,密度逐渐增大,C项错误;Mg的半径小于K,外围电子数Mg的多于K,Mg的金属键强于K,硬度:Mg>K,D项错误。 任务2　金属晶体 【学习情境】 晶胞与晶体就好比砖块与墙、蜂室与蜂巢的关系。 【新知生成】 1.概念 (1)晶体:内部粒子(原子、离子或分子)在空间呈现有规则重复排列,外观具有　　　　　　的固体物质。 (2)晶胞:能够反映晶体结构特征的　　　　　　　　　。 2.金属晶体的常见堆积方式 (1)金属原子在二维平面中放置的两种方式: 　　　　、　　　　。 (2)金属晶体的原子在三维空间里的4种堆积模型: 堆积方式 实例 　　　堆积 钋 　　　堆积 钠、钾、铬、钼、钨等 　　　堆积 金、银、