高中化学 3.3《金属晶体》素材 新人教版选修3

- 1 - 金属晶体

A篇 知识对点训练

知识点一 金属键与金属晶体

1．下列关于金属键或金属的性质说法正确的是( )

①金属的导电性是由金属阳离子和自由电子的定向运动实现的 ②金属键是金属阳离子和自由电子之间仅存在的强烈的静电吸引作用 ③第三周期金属元素Na、Mg、Al的沸点依次升高 ④金属键没有方向性和饱和性，其中的电子在整个三维空间运动，属于整个金属

A．①② B．②③

C．③④ D．①④

答案 C

解析 金属的导电是因为在外加电场的作用下，电子发生定向运动实现的，而金属阳离子并没有运动，因此①错误；金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的相互作用，并非仅存在静电吸引作用，因此②错误；一般情况下，金属阳离子所带电荷越多，半径越小，金属键越强，金属单质的熔、沸点越高，硬度越大，Na＋、Mg2＋、Al3＋三种离子的离子半径依次减小、离子所带电荷依次增多，金属键越来越强，因此③正确；金属键的特征：一是没有方向性和饱和性，二是所有电子在三维空间运动，属于整个金属，因此④正确。

2．金属晶体的形成是因为晶体中存在( )

A．脱落价电子后的金属离子间的相互作用

B．金属原子间的相互作用

C．脱落了价电子的金属离子与脱落的价电子间的相互作用

D．金属原子与价电子间的相互作用

答案 C

解析 金属晶体中是金属阳离子与自由电子之间的强烈相互作用。

3．下列叙述中正确的是( )

A．有阳离子的晶体一定有阴离子

B．有阳离子的晶体一定是化合物

C．由单质组成的晶体如果固态时能导电也不一定是金属晶体

D．金属晶体都具有较高的熔点和银白色的金属光泽

答案 C

解析 金属晶体就是典型的只有金属阳离子而无阴离子的一类晶体，像铁、铜、金等金属晶体内部存在金属阳离子，却是一类单质晶体，A、B都错误；石墨固态时也能导电，却不是金属晶体，C正确；金属晶体的熔点有的很高，如钨，高达3500 ℃以上，而有的较低，如碱金属，绝大多数金属都有银白色的金属光泽，而少数金属具有颜色，如Au呈金黄色，Cu呈紫红色，Cs略带金色，D错误。

1 第三节

金属晶体

[核心素养发展目标]

1.宏观辨识与微观探析：能辨识常见的金属晶体，能从微观角度分析金属晶体中的构成微粒及微粒间的相互作用。2.证据推理与模型认知：能利用金属晶体的通性推导晶体类型，从而理解金属晶体中各微粒之间的作用，理解金属晶体的堆积模型，并能用均摊法分析其晶胞结构。

一、金属键和金属晶体

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)实质：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，形成一种“巨分子”。

(3)特征：金属键没有方向性和饱和性。

2．金属晶体

(1)金属晶体

通过金属阳离子与自由电子之间的较强作用形成的晶体，叫做金属晶体。

(2)用电子气理论解释金属的性质

1金属单质和合金都属于金属晶体。

2金属晶体中含有金属阳离子，但没有阴离子。

3金属导电的微粒是自由电子，电解质溶液导电的微粒是自由移动的阳离子和阴离子；前者导电过程中不生成新物质，为物理变化，后者导电过程中有新物质生成，为化学变化。因而，二者导电的本质不同。

例1 下列关于金属键的叙述中，不正确的是( )

A．金属键是金属阳离子和自由电子这两种带异性电荷的微粒间的强烈相互作用，其实质与离

2 子键类似，也是一种电性作用

B．金属键可以看作是许多原子共用许多电子所形成的强烈的相互作用，所以与共价键类似，也有方向性和饱和性

C．金属键是带异性电荷的金属阳离子和自由电子间的相互作用，故金属键无饱和性和方向性

D．构成金属键的自由电子在整个金属内部的三维空间中做自由运动

【考点】 金属键和金属晶体

【题点】 金属键的理解

答案 B

解析 从基本构成微粒的性质看，金属键与离子键的实质类似，都属于电性作用，特征都是无方向性和饱和性；自由电子是由金属原子提供的，并且在整个金属内部的三维空间内运动，为整个金属的所有阳离子所共有，从这个角度看，金属键与共价键有类似之处，但两者又有明显的不同，如金属键无方向性和饱和性。

分子晶体与原子晶体

复习目标：

1、了解分子晶体的组成粒子、结构模型和结构特点及其性质的一般特点。

2、了解晶体类型与性质的关系。

3、理解分子间作用力和氢键对物质物理性质的影响。

4、知道一些常见的属于分子晶体的物质类别。

5、掌握原子晶体的概念，能够区分原子晶体和分子晶体。

6、了解金刚石等典型原子晶体的结构特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与。

复习重点、难点：

1、重点掌握分子晶体的结构特点和性质特点

2、原子晶体的结构与性质的关系

课时划分：一课时

知识梳理

复习填空：

晶体类型 离子晶体

结构 构成晶体的类型

粒子间的相互作用力

性质 硬度

熔沸点

导电性

溶解性

一、分子晶体

1、定义：含分子的晶体称为分子晶体也就是说：分子间以分子间作用力相结合的晶体叫做分子晶体

2、较典型的分子晶体有非金属氢化物，部分非金属单质，部分非金属氧化物，几乎所有的酸，绝大多数有机物的晶体。

3、分子间作用力和氢键

一般来说，对与组成和结构相似的物质，相对分子量越大分子间作用力越大，物质的熔沸点也越高。

但是有些氢化物的熔点和沸点的递变却与此不完全符合，如：NH3，H2O和HF的沸点就出现反常。

氢键形成的过程：

①氢键形成的条件：半径小，吸引电子能力强的原子（N，O，F）与H核

②氢键的定义：半径小、吸引电子能力强的原子与H核之间的静电吸引作用。氢键可看作是一种比较强的分子间作用力。

③氢键对物质性质的影响：氢键使物质的熔沸点升高。

④氢键的表示 如：冰一个水分子能和周围4个水分子从氢键相结合组成一个正四面体

4．分子晶体的物理特性：熔沸点较低、易升华、硬度小。固态和熔融状态下都不导电。

对于大多数分子晶体结构，如果分子间作用力只是范德华力。以一个分子为中心，其周围通常可以有几个紧邻的分子。如O2，C60，我们把这一特征叫做分子紧密堆积。如果分子间除范德华力外还有其他作用力（如氢键），如果分子间存在着氢键，分子就不会采取紧密堆积的方式

用心 爱心 专心 1 3.3 金属晶体 第1课时 金属键、金属晶体的原子堆积模型 学案（人教版选修3）

[目标要求] 1.掌握金属键的含义和金属晶体的结构特点。2.能用金属键理论解释金属的一些物理性质。3.掌握金属晶体的原子堆积模型的分类及结构特点。

一、金属键

1．本质

描述金属键本质的最简单理论是“________理论”。该理论把金属键描述为金属原子脱落下来的__________形成遍布整块晶体的“__________”，被所有原子所共用，从而把所有金属原子维系在一起。

2．金属晶体

在金属单质的晶体中，原子之间以________相互结合，构成金属晶体的粒子是___和____________。

3．金属键的强度差别________，例如，金属钠的熔点较低，硬度较小，而钨是熔点最高的金属，这是由于________________________不同的缘故。一般来说，金属的____________越小，金属键越强，金属的____________越多，金属键越强。

4．金属材料有良好的延展性，由于金属键________方向性，当金属受到外力作用时，____________________________________而不会破坏金属键；金属材料有良好的导电性是由于金属晶体中的________________________________________发生定向移动；金属的热导率随温度升高而降低是由于在热的作用下，________________________频繁碰撞，阻碍了____________________的传递。

二、金属晶体的原子堆积模型

金属原子在二维平面里有两种排列方式，一种是“____________”(填“密置层”或“非密

置层”)，其配位数为______；另一种是____________(填“密置层”或“非密置层”)，其配位数为____。金属晶体可看作是金属原子在________空间中堆积而成，有如下基本模式：