第三节 金属晶体与离子晶体 第1课时 金属晶体 离子晶体 [核心素养发展目标] 1.能辨识常见的金属晶体,能从微观角度分析金属晶体中构成微粒及微粒间作用,并解释金属的物理性质。2.能辨识常见的离子晶体,能从微观角度理解离子键对离子晶体性质的影响,能从宏观角度解释离子晶体性质的差异。3.通过对离子晶体模型的认识,理解离子晶体的结构特点,预测其性质。 一、金属键与金属晶体 1.金属键 (1)概念:金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用。 (2)成键粒子:金属键的成键粒子是金属阳离子和自由电子。 (3)本质: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。 (4)特征:电子气被所有的金属原子所共用,所以金属键没有(填“有”或“没有”)方向性和饱和性。 (5)影响因素 ①金属元素的原子半径:一般而言,金属元素的原子半径越小,金属键越强。 ②金属原子价电子数:一般而言,金属元素的价电子数越多,金属键越强。 (6)对物质性质的影响:金属键强弱不同,所以金属的性质差异很大。如金属钠的熔点较低、硬度较小,而钨是熔点最高的金属、铬是硬度最大的金属。 2.金属晶体 (1)概念 金属(除汞外)在常温下都是晶体,称其为金属晶体。它们的结构就好像很多硬球一层一层很紧密地堆积,每一个金属原子的周围有较多相同的原子围绕着。在金属晶体中,原子间以金属键相互结合。 (2)用“电子气理论”解释金属的性质 3.金属晶体熔点的变化规律 (1)金属晶体熔点的变化规律 金属晶体熔点差别较大,一般熔点较高,但有部分熔点较低,如Cs、Hg等。汞在常温下是液体,熔点很低(-38.87 ℃),而钨的熔点为3 410 ℃。 (2)金属键的强弱对碱金属单质物理性质的影响 元素 3Li(锂) 11Na(钠) 19K(钾) 37Rb(铷) 55Cs(铯) 熔点/℃ 180.5 97.81 63.65 38.89 28.40 沸点/℃ 1 347 882.9 774 688 678.4 金属硬度的大小,熔、沸点的高低与金属键的强弱有关。金属键越强,金属晶体的熔、沸点越高,硬度越大。 (3)一般合金的熔点比各组分的熔点低。 1.试用金属键解释Na、Mg、Al的熔点逐渐升高的原因。 提示 Na、Mg、Al的原子半径逐渐减小,价电子数逐渐增多,金属键逐渐增强,熔点逐渐升高。 2.纯铝硬度不大,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的变化? 提示 金属晶体中掺入不同的金属或非金属原子时,影响了金属的延展性和硬度。 3.为什么金属在粉末状态时,失去金属光泽而呈暗灰色或黑色? 提示 金属在粉末状态时,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,所以金属粉末常呈暗灰色或黑色。 1.正误判断 (1)不存在只有阳离子,而没有阴离子的物质 ( ) (2)金属晶体在外力作用下,各层之间发生相对滑动,金属键也被破坏 ( ) (3)金属原子半径越小,价电子数越多,其金属单质熔、沸点越高,硬度越大 ( ) (4)共价晶体的熔点一定比金属晶体的高,分子晶体的熔点一定比金属晶体的低 ( ) 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× 2.(2023·济南高二检测)下列有关金属的说法正确的是 ( ) A.金属原子的核外电子在金属晶体中都是自由电子 B.金属晶体有导电性,能导电的物质一定是金属 C.金属原子在化学变化中失去的电子数越多,其还原性越强 D.金属晶体的堆积方式会影响金属的性质 答案 D 解析 因金属的价电子受原子核的吸引力小,则金属原子中的价电子在金属晶体中为自由电子,而不是所有的核外电子,A错误;金属原子在化学变化中失去电子越容易,其还原性越强,C错误;金属晶体中原子的堆积方式会影响金属的性质,如延展性,D正确。 3.金属晶体熔、沸点的高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱,而金 ... ...
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