2017-2018学年苏教版选修3-专题3-第一单元-金属键-金属晶体-学案.docVIP

第一单元 金属键　金属晶体 [课标要求] 1．知道金属键的涵义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。 2．能列举金属晶体的基本堆积模型。 1．金属键 概念 金属离子与自由电子之间强烈的相互作用 形成 金属原子失去部分或全部外围电子形成的金属离子，与“脱落”下的自由电子相互作用 影响因素 (1)原子半径 (2)单位体积内自由电子的数目 2.金属特性 特性 原因 导电性 通常情况，金属内部自由电子的运动无固定的方向性，在外加电场作用下，自由电子发生定向运动形成电流 导热性 金属受热时，自由电子与金属离子碰撞频率增加，自由电子把能量传给金属离子，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，金属原子间发生相对滑动时，各层金属原子间保持金属键的作用，不会断裂 1．金属导电和电解质溶液导电有什么本质区别？ 提示：金属导电是自由电子的定向移动，是物理变化；电解质溶液导电实际是电解过程，为化学变化。 2．金属键的成键特点是什么？ 提示：整块金属中的金属离子与其中的所有自由电子存在相互作用，即自由电子不属于一个或几个金属离子。 3．金属键对金属的物理性质有什么影响？ 提示：金属键越强，金属的熔、沸点越高，硬度越大。 金属键对金属性质的影响 金属的硬度和熔、沸点等物理性质与金属键的强弱有关，即与金属离子和自由电子之间的作用大小有关。 (1)同一周期，从左到右，金属元素的原子半径逐渐减小，价电子数逐渐增多，单位体积内自由电子数逐渐增多，金属键逐渐增强，金属的熔、沸点逐渐升高，硬度逐渐增大。 (2)同一主族，从上到下，金属元素原子的价电子数不变，原子半径逐渐增大，单位体积内自由电子数逐渐减少，金属键逐渐减弱，金属的熔、沸点逐渐降低，硬度逐渐减小。 (3)1 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，叫做金属的原子化热。金属的原子化热数值越大，金属键越强。 1．与金属的导电性和导热性有关的是(　　) A．原子半径大小　　　　　 　B．最外层电子数 C．金属的活泼性 D．自由电子 解析：选D　金属的导电性是由于自由电子在外加电场中的定向移动造成的。金属的导热性是因为自由电子热运动的加剧会不断和金属离子碰撞而交换能量，使热能在金属中迅速传递。 2．物质结构理论指出：金属晶体中金属离子与“自由电子”之间存在的强的相互作用，叫金属键。金属键越强，金属的硬度越大，熔、沸点越高，一般说来金属离子半径越小，价电子数越多，则金属键越强。由此判断下列说法错误的是(　　) A．镁的硬度大于铝 B．镁的熔点高于钙 C．镁的硬度大于钾 D．钙的熔点高于钾 解析：选A　根据题目所给条件：镁和铝的电子层数相同，价电子数AlMg，离子半径Al3＋Mg2＋，Al的硬度大于镁；镁、钙最外层电子数相同，但离子半径Ca2＋Mg2＋，金属键Mg强于Ca；用以上比较方法可推出：价电子数MgK，离子半径Mg2＋Ca2＋K＋，金属键MgK，硬度MgK；钙和钾位于同一周期，价电子数CaK，离子半径K＋Ca2＋，金属键CaK，熔点CaK。 1．晶体与晶胞 (1)晶体：具有规则的几何外形的固体，晶体外形规则是其内部结构规则的外部表现，构成晶体的微粒的排列是规则的。 (2)晶胞：能够反映晶体结构特征的基本重复单位，它在空间是连续重复延伸的。 2．金属晶体中原子的堆积方式 (1)金属晶体中原子平面堆积模型 金属晶体中原子是以紧密堆积的形式存在的。 (2)三维空间堆积模型 金属原子在三维空间按一定的规律堆积，有4种基本堆积方式。 堆积方式 图式 实例 简单立方堆积 如钋 体心立方堆积 钠、钾、铬、钼、钨等 面心立方堆积 金、银、铜、铅等 六方堆积 镁、锌、钛等 3.合金 (1)概念：由金属与金属或金属与非金属混合形成具有金属性质的物质称为合金。如钠钾合金、铜锌合金等。 (2)合金的性质 ①合金的熔、沸点一般比组成它的各成分金属的熔、沸点低。 ②形成合金后硬度、强度增大(一般情况下)。 [特别提醒]　 (1)由于金属键没有饱和性和方向性，金属原子能从各个方向相互靠近，彼此相切，尽量紧密堆积成晶体，密堆积能充分利用空间，使晶体能量降低，所以金属晶体绝大多数采用密堆积方式。 (2)配位数是指晶体中一种微粒周围和它紧邻的其他微粒的数目。 1．常见的晶胞有几种类型？ 提示：长方体(正方体)晶胞和非长方体(非正方体)晶胞。 2．计算晶胞中微粒数目为什么采用均摊法？ 提示：晶体中的晶胞无隙并置，位于晶胞顶点上、棱上、面上的微粒，不完全归该晶胞所有，只占其中的1/n，故采用均摊法。 1．晶胞中微粒的计算方法——均摊法 均摊是指每个晶胞中平均拥有的微粒数目。若每个微粒为n个图形(晶胞)所共有，则该微粒就有个微粒属于该