专题3第1单元第一节金属键与金属特性

第一单元金属键金属晶体第一节金属键与金属特性已学过的金属知识金属的分类按密度分重金属：铜、铅、锌等轻金属：铝、镁等冶金工业黑色金属：铁、铬、锰有色金属：除铁、铬、锰以外的金属按储量分常见金属：铁、铝等稀有金属：锆、钒、钼3金属元素在周期表中的位置及原子结构特征Ti金属的特点①常温下，单质都是固体，汞(Hg)除外；②大多数金属呈银白色，有金属光泽，但金(Au)色，铜(Cu)色，铋(Bi)色，铅(Pb)色。蓝白黄红微红大家都知道晶体有固定的几何外形、有固定的熔点，水、干冰等都属于分子晶体，靠范德华力结合在一起，金刚石等都是原子晶体，靠共价键相互结合，那么我们所熟悉的铁、铝等金属是不是晶体呢？它们又是靠什么作用结合在一起的呢？教科书P32--P331.非金属原子之间通过共价键结合成单质或化合物，活泼金属与活泼非金属通过离子键结合形成了离子化合物。那么，金属单质中金属原子之间是采取怎样的方式结合的呢？2.你能归纳出金属的物理性质吗?你知道金属为什么具有这些物理性质吗?大多数金属单质都有较高的熔点,说明了什么?金属能导电又说明了什么？说明金属晶体中存在着强烈的相互作用;金属具有导电性,说明金属晶体中存在着能够自由流动的电子。分析:通常情况下，金属原子的部分或全部外围电子受原子核的束缚比较弱,在金属晶体内部,它们可以从金属原子上“脱落”下来的价电子,形成自由流动的电子。这些电子不是专属于某几个特定的金属离子,是均匀分布于整个晶体中。二.金属键描述金属键的最简单的理论是“电子气”理论.该理论把金属键描述为金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”。这些电子不是专属于某几个特定的金属离子，而是均匀分布于整个晶体中,被所有原子共用,从而把所有的金属原子维系在一起。金属原子则“浸泡”在“电子气”的“海洋”中.（1）定义：（2）形成1.金属键金属离子和自由电子之间的强烈的相互作用。（3）方向性:无方向性成键微粒:金属阳离子和自由电子存在:金属单质和合金中2.金属的物理性质具有金属光泽，能导电，导热，具有良好的延展性，金属的这些共性是有金属晶体中的化学键和金属原子的堆砌方式所导致的（1）导电性（2）导热性（3）延展性【讨论1】金属为什么易导电？在金属晶体中，存在着许多自由电子，这些自由电子的运动是没有一定方向的，但在外加电场的作用下自由电子就会发生定向运动,从而形成电流，所以金属容易导电。三、金属晶体的结构与金属性质的内在联系1、金属晶体结构与金属导电性的关系晶体类型离子晶体金属晶体导电时的状态导电粒子水溶液或熔融状态下晶体状态自由移动的离子自由电子比较离子晶体、金属晶体导电的区别：【讨论2】金属为什么易导热？自由电子在运动时经常与金属离子碰撞,引起两者能量的交换。当金属某部分受热时,那个区域里的自由电子能量增加，运动速度加快，通过碰撞，把能量传给金属离子。金属容易导热，是由于自由电子运动时与金属离子碰撞把能量从温度高的部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。2、金属晶体结构与金属导热性的关系【讨论3】金属为什么具有较好的延展性？

原子晶体受外力作用时，原子间的位移必然导致共价键的断裂，因而难以锻压成型，无延展性。而金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作用没有方向性，各原子层之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。3、金属晶体结构与金属延展性的关系金属的延展性自由电子+金属离子金属原子+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++位错相对滑动4、金属晶体结构具有金属光泽和颜色由于自由电子可吸收所有频率的光，然后很快释放出各种频率的光，因此绝大多数金属具有银白色或钢灰色光泽。而某些金属(如铜、金、铯、铅等）由于较易吸收某些频率的光而呈现较为特殊的颜色。当金属成粉末状时，金属晶体的晶面取向杂乱、晶格排列不规则,吸收可见光后辐射不出去,所以成黑色。根据下表的数据，请你总结影响金属键的因素金属NaMgAlCr原子外围电子排布3s13s23s23p13d54s1原子半径/pm186160143.1124.9原子化热/kJ·mol-1108.4146.4326.4397.5熔点/℃97.56506601900部分金属的原子半径、原子化热和熔点P33有的金属软如蜡，有的金属硬如钢；有的金属熔点低,有的金属熔点高,为什么?金属的熔点、硬度与金属键的强弱有关，金属键的强弱又可以用原子化热来衡量。原子化热是指1mol金属固体完全气化成相互远离的气态原子时吸收的能量。四.金属晶体熔点变化规律1、金属晶体熔点变化较大与金属晶体紧密堆积方式、金属阳离子与自由电子之间的金属键的强弱有密切关系．2、一般，金属晶体熔点由金属键强弱决定：金属阳离子半径越小，所带电荷越多，自由电子越多，金属键越强，熔点就相应越高，硬度也越大。但金属性越弱影响金属键强弱的因素（1）金属元素的原子半径（2）单位体积内自由电子的数目一般：金属元素的原子半径越小，单位体积内自由电子数目越大，金属键越强，金属晶体的硬度越大，熔、沸点越高。如：同一周期金属原子半径越来越小，单位体积内自由电子数增加，故熔点越来越高，硬度越来越大；同一主族金属原子半径越来越大，单位体积内自由电子数减少，故熔点越来越低，硬度越来越小。熔点最低的金属：汞（常温时成液态）熔点很高的金属：钨（3410℃）铁的熔点：1535℃如：KNaMgAlLiNaKRbCs﹥﹥﹥﹥﹤﹤﹤资料金属之最熔点最低的金属是——汞熔点最高的金属是——钨密度最小的金属是——锂密度最大的金属是——锇硬度最大的金属是——铬最活泼的金属是——铯(除放射性金属外)最稳定的金属是——金延性最好的金属是——铂展性最好的金属是——金总结金属键的概念运用金属键的知识解释金属的物理性质的共性和个性影响金属键强弱的因素2.下列有关金属键的叙述错误的是()A.金属键没有方向性B.金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用C.金属键中的电子属于整块金属D.金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关B3.下列有关金属元素特性的叙述正确的是()A.金属原子只有还原性,金属离子只有氧化性B.金属元素在化合物中一定显正化合价C.金属元素在不同化合物中化合价均不相同D.金属元素的单质在常温下均为晶体B4.金属的下列性质与金属键无关的是()A.金属不透明并具有金属光泽B.金属易导电、传热C.金属具有较强的还原性D.金属具有延展性C5.能正确描述金属通性的是()A.易导电、导热B.具有高的熔点C.有延展性D.具有强还原性AC6.下列生活问题，不能用金属键知识解释的是（）A.用铁制品做炊具