【高中化學(xué)】金屬晶體與離子晶體 2022-2023學(xué)年高二上人教版（2019）選擇性必修2

組織建設(shè)第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三節(jié)金屬晶體與離子晶體第1課時(shí)金屬共同的物理性質(zhì)有哪些？觀察思考一、金屬晶體1.概念：由金屬陽離子和自由電子通過金屬鍵形成的具有一定幾何外形的晶體。

①構(gòu)成粒子：金屬陽離子與自由電子

②粒子間的作用力：金屬鍵2.物理性質(zhì)特征

①導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性。

②熔沸點(diǎn)高低不一。

③金屬陽離子所帶電荷越多，半徑越小，熔沸點(diǎn)越高二、金屬鍵1.概念：金屬陽離子與自由電子之間的強(qiáng)烈的相互作用2.成鍵本質(zhì)：金屬陽離子與自由電子之間的強(qiáng)烈的靜電作用3.特征

①自由電子不是專屬于某個(gè)特定的金屬陽離子，而是在整塊固態(tài)金屬中自由移動(dòng)

②金屬鍵既沒有方向性，也沒有飽和性

③金屬鍵的成鍵粒子是金屬陽離子和自由電子

從金屬原子上“脫落”下來的價(jià)電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”，被所有原子所共用，從而把所有的金屬原子維系在一起。金屬原子則“浸泡”在“電子氣”的“海洋”之中。自由電子++++++++++++++++金屬離子+電子氣理論①在金屬晶體中有陽離子，但沒有陰離子，所以，晶體中有陽離子不一定有陰離子，若有陰離子，則一定有陽離子。②在金屬晶體中，不存在單個(gè)分子或原子，金屬單質(zhì)(晶體鍺、灰錫除外)或合金屬于金屬晶體。③金屬晶體與共價(jià)晶體一樣是一種“巨分子”?！咀⒁狻?.金屬鍵的影響因素

金屬原子價(jià)電子越多，原子半徑越小，金屬鍵越強(qiáng)，金屬的熔沸點(diǎn)越高，

反之越低?！拘〗Y(jié)】金屬鍵越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高，硬度越大①同周期金屬單質(zhì)，從左到右(如Na、Mg、Al)熔、沸點(diǎn)升高②同主族金屬單質(zhì)，從上到下(如堿金屬)熔、沸點(diǎn)降低③合金的熔、沸點(diǎn)一般比其各成分金屬的熔、沸點(diǎn)低④金屬晶體熔點(diǎn)差別很大：

熔點(diǎn)最低的金屬：汞（常溫時(shí)成液態(tài)）

熔點(diǎn)很高的金屬：鎢（3410℃）1.下列關(guān)于金屬鍵的敘述中，不正確的是（

）A.金屬鍵是金屬陽離子和自由電子這兩種帶異性電荷的微粒間的強(qiáng)烈相互作用，其實(shí)質(zhì)與離子鍵類似，也是一種電性作用B.金屬鍵可以看作是許多原子共用許多電子所形成的強(qiáng)烈的相互作用，所以與共價(jià)鍵類似，也有方向性和飽和性C.金屬鍵是帶異性電荷的金屬陽離子和自由電子間的相互作用，故金屬鍵無飽和性和方向性D.構(gòu)成金屬鍵的自由電子在整個(gè)金屬內(nèi)部的三維空間中做自由運(yùn)動(dòng)【課堂練習(xí)】B三、用“電子氣理論”解釋金屬的通性自由電子+金屬離子金屬原子錯(cuò)位+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++1.金屬或合金的延展性很好

在金屬離子間的電子可以起到類似軸承中滾珠的潤滑劑作用。當(dāng)金屬晶體受外力作用時(shí)，晶體中各原子層就會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，但不會(huì)改變?cè)瓉淼呐帕蟹绞?，發(fā)生形變金屬鍵也不易斷裂。金屬離子自由電子+++++++++++++++++2.金屬或合金的導(dǎo)熱性很好

當(dāng)金屬晶體的某一端在受熱時(shí)，其附近內(nèi)部的自由電子做劇烈的無序運(yùn)動(dòng)，從而與金屬陽離子發(fā)生碰撞。在碰撞過程中，引起兩者能量上的交換，能量高的自由電子將自己的能量傳遞給金屬陽離子。3.金屬或合金常溫下能導(dǎo)電

金屬晶體內(nèi)部到處移動(dòng)的自由電子，在電場作用下，改作定向移動(dòng)，從而形成了電流通電電子定向移動(dòng)電子運(yùn)動(dòng)沒有固定方向【注意】

①不同的金屬導(dǎo)電能力不同，導(dǎo)電性最強(qiáng)的三種金屬是：Ag、Cu、Al

②高溫下熱運(yùn)動(dòng)劇烈，電子的定向移動(dòng)程度減弱，隨著溫度的升高，

金屬的導(dǎo)電性減弱。

③金屬晶體具有導(dǎo)電性，但能導(dǎo)電的物質(zhì)不一定是金屬。

如石墨有導(dǎo)電性，屬于非金屬。還有一類能導(dǎo)電的有機(jī)高分子化合物（如聚乙炔），也不屬于金屬。

④金屬導(dǎo)電的粒子是自由電子，導(dǎo)電過程是物理變化。而電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的粒子是自由移動(dòng)的陰陽離子，導(dǎo)電過程中有新物質(zhì)生成，是化學(xué)變化?！練w納總結(jié)】1.金屬晶體的一般性質(zhì)及其結(jié)構(gòu)根源①有自由電子存在，是良好的導(dǎo)體②自由電子與金屬離子碰撞傳遞熱量，具有良好的傳熱性能③自由電子能夠吸收可見光并能隨時(shí)放出，使金屬不透明，且有光澤④等徑圓球的堆積使原子間容易滑動(dòng)，所以金屬具有良好的延展性和可塑性⑤金屬間能“互溶”，易形成合金4.金屬大都有特殊的金屬光澤

金屬內(nèi)部原子以最緊密堆積狀態(tài)排列，且存在自由電子，所以當(dāng)光線照射到金屬表面時(shí)，自由電子可以吸收所有頻率的光并很快放出，使金屬不透明且具有金屬光澤。而金屬在粉末狀態(tài)時(shí)，晶格排列不規(guī)則，吸收可見光后反射不出去，所以金屬粉末常呈暗灰色或黑色。2.金屬之最

①熔點(diǎn)最低的金屬是

，熔點(diǎn)最高的金屬是

。

②密度最小的金屬是

，密度最大的金屬是

。

③硬度最小的金屬是

，硬度最大的金屬是

。

④延性最好的金屬是

，展性最好的金屬是

。

⑤最活潑的金屬是

，最穩(wěn)定的金屬是

。金汞鎢鋰鋨銫鉻鉑銫金1.下圖是金屬晶體內(nèi)部電子氣理論圖，電子氣理論可以用來解釋金屬的性質(zhì)，其中正確的是（

）A.金屬能導(dǎo)電是因?yàn)榻饘訇栯x子在外加電場作用下定向移動(dòng)B.金屬能導(dǎo)熱是因?yàn)樽杂呻娮釉跓岬淖饔孟孪嗷ヅ鲎?，從而發(fā)生熱

的傳導(dǎo)

C.金屬具有延展性是因?yàn)樵谕饬Φ淖饔孟?，金屬陽離子各層間會(huì)出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)，但自由電子可以起到潤滑的作用，使金屬不會(huì)斷裂D.合金與純金屬相比，由于增加了不同的金屬或非金屬，使電子數(shù)目增多，所以合金的延展性比純金屬強(qiáng)，硬度比純金屬小【課堂練習(xí)】C2.根據(jù)下列晶體的相關(guān)性質(zhì)，判斷可