专题3 第1单元 第1课时 金属键与金属特性-【金版教程】2024-2025学年高中化学选择性必修2作业与测评教用word（苏教版2019）

化学 选择性必修2 作业与测评(苏教) 第1课时　金属键与金属特性 (建议用时：15分钟) 1．金属键 (1)概念：指________与________之间强烈的相互作用。 (2)成键微粒：____________________。 (3)特征：没有________性和________性。 (4)存在：存在于____________________中。 答案　(1)金属离子　自由电子　(2)金属阳离子和自由电子　(3)方向　饱和　(4)金属单质和合金 2．金属特性 (1)金属的物理性质 性质 解释 导电性 在外电场作用下，自由电子在金属内部会发生________，形成电流 导热性 金属受热时，________与________________的碰撞频率增加，________把能量传给________________，从而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，在外力作用下，金属原子之间发生相对滑动时，各层金属原子之间仍然保持________的作用，不会断裂 (2)金属物理性质的影响因素 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____，金属晶体的熔、沸点越____，硬度越____。 答案　(1)定向运动　自由电子　金属离子(或金属原子)　自由电子　金属离子(或金属原子)　金属键　(2)强　高　大 1．金属键的形成是通过(　　) A．金属原子与自由电子之间的相互作用 B．金属离子与自由电子之间强烈的相互作用 C．自由电子之间的相互作用 D．金属离子之间的相互作用 答案　B 2．金属具有延展性的原因是(　　) A．金属原子半径都较大，外围电子较少 B．金属原子之间发生相对滑动，金属阳离子与自由电子间仍具有强烈的相互作用 C．金属中大量自由电子受外力作用时，运动速率加快 D．自由电子受外力作用时能迅速传递能量 答案　B 3．下列生活中的问题，不能用金属键理论知识解释的是(　　) A．用铁制品做炊具 B．用金属铝制成导线 C．用铂金做首饰 D．铁易生锈 答案　D 解析　铁生锈，是因为铁中含有碳，易发生电化学腐蚀，与金属键无关。 4．可用自由电子与金属离子的碰撞中有能量传递来解释的物理性质是(　　) A．金属是热的良导体 B．金属是电的良导体 C．金属有良好的延展性 D．有金属光泽，不透明 答案　A 5．(1)金属导电靠________，电解质溶液导电靠________。 (2)影响金属键强弱的因素有________________________、________________________、金属晶体中金属原子的堆积方式等。一般来说，金属键越强，则金属的熔点________，硬度________。 答案　(1)自由电子　自由离子 (2)金属原子半径　单位体积内自由电子的数目　越高　越大 解析　(1)金属能导电是金属中的自由电子在外加电场的作用下发生定向移动，电解质溶液的导电过程实际上是阴、阳离子定向移动的过程。 (建议用时：40分钟) 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．下列有关金属键的叙述不正确的是(　　) A．金属键没有饱和性和方向性 B．金属键中的电子属于整块金属 C．将铁制品做成炊具，金属键没有被破坏 D．金属导电的过程的实质就是金属键被破坏的过程 答案　D 解析　金属导电的过程的实质是自由电子在外加电场的作用下作定向移动，金属键没有被破坏，D不正确。 [特别提醒]　 自由电子不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．下列物质中只含有阳离子的物质是(　　) A．氯化钠 B．金刚石 C．金属铝 D．氯气 答案　C 解析　氯化钠是离子化合物，既含阳离子又含阴离子；金属铝中含有阳离子和自由电子；金刚石由原子构成，氯气由分子构成，都不含阳离子。 [易错提醒]　 某物质有阳离子，但不一定有阴离子；而有阴离子时，则一定有阳离子。 3．金属具有的通性有(　　) ①具有良好的导电性　②具有良好的传热性　③具有延展性　④都具有较高的熔点　⑤通常状况下都是固体　⑥都具有很大的硬度 A．①②③ B．②④⑥ C．④⑤⑥ D．①③⑤ 答案　A 解析　金属Hg在常温下为液态，熔点低、硬度小，故④⑤⑥不是金属具有的通性。 4.如图是金属晶体内部的电子气理论示意图，仔细观察并用电子气理论解释金属导电的原因是(　　) A．金属能导电是因为含有金属阳离子 B．金属能导电是因为含有的自由电子在外电场作用下做定向运动 C．金属能导电是因为含有电子且无规则运动 D．金属能导电是因为金属阳离子和自由电子的相互作用 答案　B 解析　由题图可知金属晶体内部电子可以自由移动，金属阳离子不能自由移动，在外电场作用下自由电子发生定向移动而使金属导电。 [归纳总结]　金属导电性与电解质导电性的比较 金属导电的微粒是自由电子，电解质溶液导电的微粒是自由移动的阳离子和阴离子；前者导电过程中不生成新物质，为物理变化，后者导电过程中有新物质生成，为化学变化。因而，二者导电的本质不同。 5．要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键。金属晶体的熔、沸点高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱，而金属键与金属元素的原子半径和单位体积内自由电子的数目有关。由此判断下列说法中正确的是(　　) A．金属镁的硬度大于金属铝 B．碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs是逐渐升高的 C．金属镁的熔点高于金属钠 D．金属镁的硬度小于金属钙 答案　C 解析　镁的原子半径大于铝，而金属镁单位体积内自由电子的数目比金属铝的少，所以金属镁的金属键比金属铝的弱，熔、沸点比金属铝的低，硬度比金属铝的小；从Li到Cs，原子的半径逐渐增大，单位体积内自由电子的数目逐渐减少，金属键逐渐减弱，熔、沸点逐渐降低，硬度逐渐减小；同理可得金属镁的熔点比金属钠的高，硬度比金属钙的大。 6．下列有关金属元素的特性，叙述正确的是(　　) A．金属元素的原子具有还原性，离子只具有氧化性 B．金属元素在化合物中一般显正价 C．金属元素在不同化合物中的化合价均不同 D．金属元素的单质在常温下均为固体 答案　B 解析　Fe2＋既有氧化性又有还原性，A错误；同种金属元素在不同化合物中的化合价可能相同，也可能不同，C错误；汞在常温下呈液态，D错误。 7．下列叙述错误的是(　　) A．构成金属的粒子是金属阳离子和自由电子 B．金属晶体内部都有自由电子 C．金属晶体内自由电子分布不均匀，专属于某个特定的金属离子 D．金属内部自由电子的运动不具有固定的方向性 答案　C 解析　金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的，自由电子几乎均匀分布在金属晶体内，不专属于某一个或几个特定的金属离子，C错误。 8．金属钾、铜的部分结构和性质的数据如下表所示，则下列说法错误的是(　　) 金属 K Cu 原子外围电子排布 4s1 3d104s1 原子半径/pm 255 128 原子化热/kJ·mol－1 90.0 339.3 熔点/℃ 63.4 1083 A.单位体积内自由电子数目：K<Cu B．金属键强弱顺序为K<Cu C．金属的硬度大小顺序为K<Cu D．两者最外层电子数目相等，因此其金属键的强弱取决于原子半径大小 答案　D 解析　决定金属键强弱的因素是单位体积内自由电子数目和原子半径的大小，金属键越强，金属的熔、沸点越高，硬度越大；金属单位体积内自由电子的数目则取决于金属的外围电子数目，而不是金属的最外层电子数目。 9．下列有关金属晶体的叙述正确的是(　　) A．金属受外力作用时常常发生变形而不易折断，是由于金属离子之间有较强的作用 B．通常情况下，金属中的自由电子会发生定向移动，而形成电流 C．金属是借助金属离子的运动，把能量从温度高的部分传到温度低的部分 D．金属的导电性随温度的升高而降低 答案　D 解析　金属受外力作用时变形而不易折断，是因为金属晶体中各原子层会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，A错误；自由电子要在外加电场作用下才能发生定向移动形成电流，B错误；金属是借助自由电子的运动，把能量从温度高的部分传到温度低的部分，C错误。 10．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 11．下列关于金属晶体的叙述正确的是(　　) A．金属粉末也具有金属光泽 B．金属离子与自由电子之间的强烈作用，在一定外力作用下，不因形变而消失 C．Ca的熔、沸点低于K D．温度升高，金属的导电性增强 答案　B 解析　金属在粉末状时，金属的晶面分布在各个方向，非常杂乱，晶格排列也不规则，吸收可见光后辐射不出去而失去光泽，A错误；因为金属键没有方向性，因此金属键在一定范围内不因形变而消失，这实际上是金属有延展性的原因，B正确；Ca的金属键强于K，故其熔、沸点应高于K，C错误；温度升高时，金属导电性减弱，D错误。 二、非选择题 12．工业上生产Na、Ca、Mg都是电解其熔融态的氯化物，但钾不能用电解熔融KCl的方法制得，因为金属钾易熔于熔融态的KCl中而产生危险，难以得到钾，且降低电解效率。现在生产金属钾是用金属钠和熔化的KCl反应来制取，有关数据如表所示： 熔点(℃) 沸点(℃) 密度(g·cm－3) Na 97.8 883 0.97 K 63.7 774 0.86 NaCl 801 1413 2.165 KCl 770 1500(升华) 1.984 工业上生产金属钾的化学方程式和条件是 KCl＋NaNaCl＋K (1)工业上制金属钾主要应用什么原理使反应变为现实？______________________________ __________________________________________。 (2)工业上制金属钾时主要运用了上表所列的哪些物理量，并说明原因。________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)应用平衡移动原理，钾蒸气逸出，使生成物浓度减小，平衡不断向右移动，从而获得金属钾 (2)运用钾、钠、氯化钾、氯化钠的熔点和沸点数据。工业上生产钾时温度是关键，850 ℃时NaCl、KCl、Na皆为熔融状态，而钾为蒸气，所以利用了钾、钠、氯化钠、氯化钾的熔点和沸点差异来制取金属钾 13．根据你的生活经验和下表所提供的信息，分析并回答下列问题。 物理性质 物理性质比较 导电性(以 银为100) 银 铜 金 铝 锌 铁 100 99 74 61 27 17 密度/g·cm－3 金 铅 银 铜 铁 锌 铝 19．3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 熔点/℃ 钨 铁 铜 金 银 铝 锡 3410 1535 1083 1064 962 660 232 硬度(以金刚石为10) 铬 铁 银 铜 金 铝 铅 9 4～5 2.5～4 2.5～3 2.5～3 2～2.9 1.5 (1)为什么菜刀、锤子等通常用铁制而不用铅制？_____________________________ ___________________________________________。 (2)银的导电性比铜好，为什么导线一般用铜制而不用银制？_________________________ _______________________________________________。 (3)为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？ ________________________________________________________________________。 (4)上述哪种物理性质与自由电子关系最为密切？________________________________ ________________________________________。 答案　(1)因为铁的硬度比铅大，且铅有毒 (2)银和铜的导电性相近，但银比铜贵得多，且电线用量大，所以用铜不用银 (3)因为钨的熔点很高(3410 ℃)，而锡的熔点(232 ℃)太低，通电时锡就熔化了，所以用钨丝而不用锡丝制灯泡的灯丝　(4)导电性 8 学科网（北京）股份有限公司 $$