時金屬鍵與金屬特性

1.了解金屬鍵的概念，理解金屬鍵的本質(zhì)和特征，能利用金屬鍵解釋

金屬單質(zhì)的某些性質(zhì)，促進(jìn)宏觀辨識與微觀探析的學(xué)科核心素養(yǎng)的

發(fā)展。2.能結(jié)合原子半徑、原子化熱解釋、比較金屬單質(zhì)性質(zhì)的差異，促進(jìn)

證據(jù)推理與模型認(rèn)知的學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)一、金屬鍵隨堂演練知識落實(shí)課時對點(diǎn)練二、金屬的物理性質(zhì)內(nèi)容索引1.概念：指_________與_________之間強(qiáng)烈的相互作用。2.成鍵微粒：_____________________。3.特征：沒有_____性和_____性。4.存在：存在于_______________中。一、金屬鍵金屬離子自由電子金屬陽離子和自由電子方向飽和金屬單質(zhì)和合金自由電子不是專屬于某個特定的金屬陽離子，即每個金屬陽離子均可享有所有的自由電子，但都不可能獨(dú)占某個或某幾個自由電子，電子在整塊金屬中自由運(yùn)動。特別提醒例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，

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強(qiáng)烈的相互作用，

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金屬內(nèi)部的三維空間中做自由運(yùn)動√解析從基本構(gòu)成微粒的性質(zhì)看，金屬鍵與離子鍵的實(shí)質(zhì)類似，都屬于電性作用，特征都是無方向性和飽和性；自由電子是由金屬原子提供的，并且在整個金屬內(nèi)部的三維空間內(nèi)運(yùn)動，為整個金屬的所有陽離子所共有，從這個角度看，金屬鍵無方向性和飽和性。例2

下列物質(zhì)中只含有陽離子的物質(zhì)是A.氯化鈉 B.金剛石C.金屬鋁 D.氯氣√解析氯化鈉是離子化合物，既含陽離子又含陰離子；金屬鋁中含有陽離子和自由電子；金剛石由原子組成，氯氣由分子組成，都不含陽離子，故C正確。易誤提醒某物質(zhì)有陽離子，但不一定有陰離子；而有陰離子時，則一定有陽離子。返回二、金屬的物理性質(zhì)1.物理特性分析(1)良好的導(dǎo)電性：金屬中的_________可以在外加電場作用下發(fā)生定向移動。(2)金屬的導(dǎo)熱性：是_________在運(yùn)動時與_________碰撞而引起能量的交換，從而使能量從_______的部分傳到_______的部分，使整塊金屬達(dá)到相同的溫度。(3)良好的延展性：金屬鍵_____方向性，當(dāng)金屬受到外力作用時，金屬中的_________發(fā)生相對滑動而不會破壞_______，金屬發(fā)生形變但不會斷裂，故金屬具有良好的延展性。自由電子自由電子金屬離子溫度高溫度低沒有各原子層金屬鍵2.物理性質(zhì)的影響因素金屬NaMgAl原子外圍電子排布_________________原子半徑/pm186160143.1原子化熱/kJ·mol－1108.4146.4326.4熔點(diǎn)/℃97.56506603s13s23s23p1由上表中數(shù)據(jù)可知：原子半徑越小，單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)目越多，原子化熱越____，金屬鍵越強(qiáng)，金屬的熔點(diǎn)越____，硬度越____。大高大金屬導(dǎo)電性與電解質(zhì)導(dǎo)電性的比較金屬導(dǎo)電的微粒是自由電子，電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的微粒是自由移動的陽離子和陰離子；前者導(dǎo)電過程中不生成新物質(zhì)，為物理變化，后者導(dǎo)電過程中有新物質(zhì)生成，為化學(xué)變化。因而，二者導(dǎo)電的本質(zhì)不同。歸納總結(jié)例3

某新型“防盜玻璃”為多層結(jié)構(gòu)，每層中間嵌有極細(xì)的金屬線。當(dāng)玻璃被擊碎時，與金屬線相連的警報系統(tǒng)就會立即報警，“防盜玻璃”能報警是利用了金屬的A.延展性 B.導(dǎo)電性C.彈性 D.導(dǎo)熱性√解析當(dāng)玻璃被擊碎時，與金屬線相連的警報系統(tǒng)就會立即報警，說明當(dāng)玻璃被擊碎時，形成閉合回路，利用了金屬的導(dǎo)電性，故選B。例4下列各組金屬熔、沸點(diǎn)的高低順序，排列正確的是A.Mg＞Al＞Ca B.Al＞Na＞LiC.Al＞Mg＞Ca D.Mg＞Ba＞Al√解析金屬元素的原子半徑越小，金屬鍵越強(qiáng)，金屬的熔、沸點(diǎn)越高。學(xué)習(xí)小結(jié)返回1.正誤判斷(1)常溫下，金屬單質(zhì)都以固體形式存在(

)(2)固態(tài)時能導(dǎo)電是判斷金屬的標(biāo)志(

)(3)金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間存在的強(qiáng)烈的靜電吸引作用(

)(4)金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)差別較大(

)(5)金屬鍵的強(qiáng)弱決定金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)和硬度(

)1235隨堂演練知識落實(shí)4×6××√√2.金屬鍵的形成是通過A.金屬原子與自由電子之間的相互作用B.金屬離子與自由電子之間強(qiáng)烈的相互作用C.自由電子之間的相互作用D.金屬離子之間的相互作用12354解析金屬鍵的形成是通過金屬離子與自由電子之間強(qiáng)烈的相互作用，故選B?！?3.下列關(guān)于金屬晶體導(dǎo)電的敘述中，正確的是A.金屬晶體內(nèi)的電子在外加電場條件下可以發(fā)生自由移動B.在外加電場作用下，金屬晶體內(nèi)的金屬陽離子相對滑動C.在外加電場作用下，自由電子在金屬晶體內(nèi)發(fā)生定向移動D.溫度越高導(dǎo)電性越強(qiáng)√123546解析金屬導(dǎo)電的原理是：在外加電場作用下自由電子發(fā)生定向移動，故A、B項(xiàng)錯誤；金屬的導(dǎo)電性與溫度成反比，即溫度越高，導(dǎo)電性越弱，故D項(xiàng)錯誤。4.下列性質(zhì)體現(xiàn)了金屬通性的是A.鐵能夠被磁鐵磁化B.鋁在常溫下不溶于濃硝酸C.銅有良好的延展性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性D.鈉與水劇烈反應(yīng)放出氫氣√12354解析金屬通性指的是金屬的某些共有的性質(zhì)，如“不透明、有金屬光澤、有延展性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性”等。65.下列說法錯誤的是A.鈉的硬度大于鋁 B.鋁的熔、沸點(diǎn)高于鈣C.鎂的硬度大于鉀 D.鈣的熔、沸點(diǎn)高于鉀123546√6.(1)金屬導(dǎo)電靠_________，電解質(zhì)溶液導(dǎo)電靠_________。解析金屬能導(dǎo)電是金屬中的自由電子在外加電場的作用下發(fā)生定向移動，且導(dǎo)電能力隨溫度升高而減弱，電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程實(shí)際上是陰、陽離子定向移動的過程。自由電子自由離子12354612354返回6(2)影響金屬鍵強(qiáng)弱的因素有_________________、__________________________、金屬晶體中金屬原子的堆積方式等。一般來說，金屬鍵越強(qiáng)，則金屬的熔點(diǎn)_____，硬度_____。解析金屬鍵與金屬原子的半徑、單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)目有關(guān)，一般情況下，金屬原子半徑越小，單位體積內(nèi)自由電子數(shù)越多，金屬鍵越強(qiáng)，則金屬的熔、沸點(diǎn)越高，硬度越大。金屬原子半徑大小單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)目越高越大課時對點(diǎn)練12345678910題組一金屬鍵及其影響因素1.下列有關(guān)金屬鍵的敘述錯誤的是A.金屬鍵沒有飽和性和方向性B.金屬鍵中的自由電子屬于整塊金屬C.金屬的性質(zhì)和金屬固體的形成都與金屬鍵有關(guān)D.金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間存在的強(qiáng)烈的靜電吸引作用√對點(diǎn)訓(xùn)練1112131415解析金屬鍵沒有方向性和飽和性；金屬鍵中的自由電子屬于整塊金屬；金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間的強(qiáng)烈相互作用，既包括金屬陽離子與自由電子之間的靜電吸引作用，也包括金屬陽離子之間及自由電子之間的靜電排斥作用；金屬的性質(zhì)及固體的形成都與金屬鍵強(qiáng)弱有關(guān)。1234567891011121314152.金屬鉀、銅的部分結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的數(shù)據(jù)如下表所示，則下列說法錯誤的是123456789101112131415金屬KCu原子外圍電子排布4s13d104s1原子半徑/pm255128原子化熱/kJ·mol－190.0339.3熔點(diǎn)/℃63.41083A.單位體積內(nèi)自由電子數(shù)目：K<CuB.金屬鍵強(qiáng)弱順序?yàn)镵<CuC.金屬的硬度大小順序?yàn)镵<CuD.兩者最外層電子數(shù)目相等，因此其金屬鍵的強(qiáng)弱取決于原子半徑大小√123456789101112131415金屬KCu原子外圍電子排布4s13d104s1原子半徑/pm255128原子化熱/kJ·mol－190.0339.3熔點(diǎn)/℃63.41083解析決定金屬鍵強(qiáng)弱的因素是單位體積內(nèi)自由電子數(shù)目和原子半徑的大小，金屬鍵越強(qiáng)，金屬的熔、沸點(diǎn)越高，硬度越大；金屬單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)目則取決于金屬的外圍電子數(shù)目，而不是金屬的最外層電子數(shù)目。題組二金屬的物理特性3.金屬的下列性質(zhì)中，不能用金屬鍵理論加以解釋的是A.易導(dǎo)電 B.易導(dǎo)熱C.有延展性 D.易銹蝕√123456789101112131415解析金屬鍵理論只能解釋金屬的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性、硬度、熔點(diǎn)等物理性質(zhì)，是否容易生銹是金屬的化學(xué)性質(zhì)，只能用金屬的原子結(jié)構(gòu)加以解釋。4.金屬能導(dǎo)電的原因是A.金屬晶體中的金屬陽離子與自由電子間的作用較弱B.金屬晶體中的自由電子在外加電場作用下可發(fā)生定向移動C.金屬晶體中的金屬陽離子在外加電場作用下可發(fā)生定向移動D.金屬晶體在外加電場作用下可失去電子12345678910解析自由電子是屬于整個金屬晶體的，在外加電場作用下，發(fā)生定向移動從而導(dǎo)電，B項(xiàng)正確?！?1121314155.金屬具有延展性的原因是A.金屬原子半徑都較大，價電子較少B.金屬受外力作用變形時，金屬陽離子與自由電子間仍保持較強(qiáng)烈作用C.金屬中大量自由電子受外力作用時，運(yùn)動速度加快D.自由電子受外力作用時能迅速傳遞能量√123456789101112131415解析金屬晶體具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性等，其原因都與遍布晶體的自由電子有關(guān)。金屬具有延展性是原子層相對滑動，但金屬陽離子與自由電子形成的化學(xué)鍵沒有被破壞，故金屬陽離子與自由電子間仍保持較強(qiáng)烈作用。123456789106.在金屬中，自由電子與金屬離子或金屬原子的碰撞有能量傳遞，可以用此來解釋的金屬的物理性質(zhì)是A.延展性 B.導(dǎo)電性 C.導(dǎo)熱性 D.硬度1112131415√解析金屬晶體中，自由電子獲得能量后，在與金屬離子或金屬原子的碰撞過程中實(shí)現(xiàn)了能量傳遞，把能量從溫度高的區(qū)域傳到溫度低的區(qū)域，體現(xiàn)了金屬的導(dǎo)熱性。7.下列有關(guān)金屬元素的特性，敘述正確的是A.金屬元素的原子具有還原性，離子只具有氧化性B.金屬元素在化合物中一般顯正價C.金屬元素在不同化合物中的化合價均不同D.金屬元素的單質(zhì)在常溫下均為固體12345678910解析Fe2＋既有氧化性又有還原性，A項(xiàng)錯誤；金屬元素在化合物中一般顯正價，B項(xiàng)正確；同種金屬元素在不同化合物中的化合價可能相同，也可能不同，C項(xiàng)錯誤；汞在常溫下呈液態(tài)，D項(xiàng)錯誤?！?1121314158.金屬具有的通性是①具有良好的導(dǎo)電性②具有良好的導(dǎo)熱性③具有延展性④都具有較高的熔點(diǎn)⑤都是固體⑥都具有很大的硬度A.①②③ B.②④⑥ C.④⑤⑥ D.①③⑤1234567891011√12131415解析金屬并不一定具有較高的熔點(diǎn)，如汞在常溫下是液態(tài)，鈉、鉀等的硬度都不大，所以④⑤⑥均錯誤。題組三由金屬鍵的強(qiáng)弱比較判斷金屬的熔、沸點(diǎn)9.物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論推出：金屬晶體中金屬離子與自由電子之間的強(qiáng)烈相互作用叫金屬鍵。金屬鍵越強(qiáng)，其金屬的硬度越大，熔、沸點(diǎn)越高。據(jù)研究表明，一般地，金屬原子的半徑越小，價電子數(shù)越多，則金屬鍵越強(qiáng)。由此判斷下列說法正確的是A.鎂的硬度大于鋁 B.鎂的熔、沸點(diǎn)低于鈣C.鎂的硬度大于鉀 D.鈣的熔、沸點(diǎn)低于鉀12345678910√1112131415解析Mg的半徑大于Al的半徑，且價電子數(shù)小于Al價電子數(shù)，所以金屬鍵：Mg<Al，A項(xiàng)錯；而Mg與Ca為同一主族元素，價電子數(shù)相同，半徑：Mg<Ca，故金屬鍵：Mg＞Ca，B項(xiàng)錯；Ca與K同周期，半徑：Ca＜K，價電子數(shù)Ca>K，故金屬鍵：Ca>K，D項(xiàng)錯。12345678910111213141510.下列晶體中，金屬陽離子與自由電子間的作用最強(qiáng)的是A.Na B.Mg C.Al D.K123456789101112131415解析影響金屬鍵強(qiáng)弱的主要因素為金屬原子的半徑、單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)目等。一般而言，金屬原子的半徑越小、單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)目越多，金屬鍵就越強(qiáng)，金屬陽離子與自由電子間的作用就越強(qiáng)。Na、Mg、Al均位于第3周期，原子半徑逐漸減小，外圍電子數(shù)目逐漸增多，所以金屬鍵逐漸增強(qiáng)，其中Al的金屬鍵最強(qiáng)，Na的金屬鍵最弱，而K和Na位于同一主族，且K的半徑比Na大，故K的金屬鍵比Na弱。√11.鋁鈉合金有著廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)有三種晶體：①鋁、②鈉、③鋁鈉合金，它們的熔點(diǎn)從低到高的順序是A.①②③ B.②①③C.③②① D.③①②123456789101112131415解析三種晶體中，一般合金的熔點(diǎn)低于各組成金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)，而鋁與鈉比較，鈉的熔、沸點(diǎn)較低，故答案為C。√12.要使金屬熔化必須破壞其中的金屬鍵，而原子化熱是比較金屬鍵強(qiáng)弱的依據(jù)之一。下列說法正確的是A.金屬鎂的硬度大于金屬鋁B.金屬鎂的熔點(diǎn)低于金屬鈣C.金屬鎂的原子化熱大于金屬鈉的原子化熱D.堿金屬單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)從Li到Cs是逐漸增大的123456789101112131415√解析鎂原子比鋁原子的半徑大而所帶的外圍電子少，所以金屬鎂比金屬鋁的金屬鍵弱，硬度??；因鎂原子的半徑小而所帶外圍電子相同，使金屬鎂比金屬鈣的金屬鍵強(qiáng)，所以金屬鎂比金屬鈣的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高；因鎂原子的半徑小而所帶外圍電子多，使金屬鎂比金屬鈉的金屬鍵強(qiáng)，原子化熱比鈉大；從Li到Cs，原子的半徑是逐漸增大的，所帶外圍電子相同，金屬鍵逐漸減弱，熔、沸點(diǎn)和硬度都逐漸減小。123456789101112131415綜合強(qiáng)化13.物質(zhì)的性質(zhì)決定了物質(zhì)的用途，下面列出了金屬的幾種性質(zhì)：①導(dǎo)熱性、②導(dǎo)電性、③還原性、④延展性、⑤具有金屬光澤。請?jiān)谙旅娼饘儆猛竞蟮臋M線上填上金屬主要性質(zhì)對應(yīng)的序號。(每空限選一個)(1)用鋁錠制成包裝用的鋁箔_____。123456789101112131415④解析用鋁錠制成包裝用的鋁箔利用了鋁的延展性，故答案為④。(2)用鋁制成的高壓鋁鍋_____。①解析用鋁制成的高壓鋁鍋利用了鋁的導(dǎo)熱性，故答案為①。123456789101112131415(3)用鐵粉回收照相業(yè)廢液中的銀_____。③解析用鐵粉回收照相業(yè)廢液中的銀利用了鐵的還原性，故答案為③。(4)電信業(yè)中大量使用的銅絲、金屬電纜_____。②解析用銅絲、金屬做電纜利用了金屬的導(dǎo)電性，故答案為②。14.工業(yè)上生產(chǎn)Na、Ca、Mg都是電解其熔融態(tài)的氯化物，但鉀不能用電解熔融KCl的方法制得，因?yàn)榻饘兮浺兹塾谌廴趹B(tài)的KCl中而產(chǎn)生危險，難以得到鉀，且降低電解效率?，F(xiàn)在生產(chǎn)金屬鉀是用金屬鈉和熔化的KCl反應(yīng)來制取，有關(guān)數(shù)據(jù)如下：123456789101112131415

熔點(diǎn)(℃)沸點(diǎn)(℃)密度(g·cm－3)Na97.88830.97K63.77740.86NaCl80114132.165KCl7701500(升華)1.984工業(yè)上生產(chǎn)金屬鉀的化學(xué)方程式和條件是123456789101112131415(1)工業(yè)上制金屬鉀主要應(yīng)用什么原理使反應(yīng)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)？答案應(yīng)用平衡移動原理，鉀蒸氣逸出，使生成物濃度減小，平衡不斷向右移動，從而獲得金屬鉀。(2)工業(yè)上制金屬鉀時主要運(yùn)用了上表所列的哪些物理常數(shù)，并說明原因。123456789101112131415答案運(yùn)用鉀、鈉、氯化鉀、氯化鈉的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)數(shù)據(jù)。工業(yè)上生產(chǎn)鉀時溫度是關(guān)鍵，850℃時NaCl、KCl、Na皆為熔融狀態(tài)，而鉀為蒸氣，所以利用了鉀、鈉、氯化鈉、氯化鉀的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)差異來制取金屬鉀。

熔點(diǎn)(℃)沸點(diǎn)(℃)密度(g·cm－3)Na97.88830.97K63.77740.86NaCl80114132.165KCl7701500(升華)1.98415.根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)