3-1-1金属键与金属特性

化学键金属键的形成与特性化学键：金属键的形成与特性化学键是指原子之间通过共用、转移或者捐赠电子而形成的相互联系。

其中，金属键是一种特殊的化学键，常见于金属元素之间或者金属与非金属元素之间的化合物中。

本文将介绍金属键的形成和特性。

一、金属键的形成金属元素具有特殊的电子结构，其外层电子只有少数几个，容易与其他原子形成键合。

金属的电子云模型是描述金属键形成的重要理论，它可以解释金属的导电性、延展性和高熔点等性质。

在金属中，原子核周围存在自由移动的电子云，这些电子几乎没有固定的位置，相互间的电子排列是无序的。

当几个金属原子靠近时，它们的电子云发生重叠，形成一个共享的电子云区域，被称为金属键。

金属键的形成是通过电子的共享实现的。

金属原子会捐赠其外层电子到共享电子云中，形成正离子。

这些电子在金属晶体中可以平移自由，从而使金属具有良好的导电性和热导性。

二、金属键的特性1. 导电性：金属键是金属具有良好导电性的基础。

在金属中，自由移动的电子可以自由地在金属中传导电流。

这是由于金属键的共享电子云形成了电子的传输通道，使电子在金属中流动变得容易。

2. 延展性：金属键的特点之一是其延展性。

金属晶体中的原子排列紧密，金属键连接着相邻的原子。

当金属受到外力拉伸时，金属键会被延长，但不容易破裂。

这是因为金属键的电子云在拉伸时可以随着原子的移动而重新分布，使金属保持整体连续性。

3. 熔点和沸点：金属键强度较高，使得金属具有较高的熔点和沸点。

金属晶体中的金属键需要克服较大的能量才能断裂，所以金属的熔点和沸点相对较高。

4. 密度：金属晶体的密度通常较大，这是由于金属键的密集性造成的。

金属原子之间的金属键非常紧密，使金属具有相对较高的密度。

5. 弹性：金属的弹性是由于金属键的特性所导致的。

金属中的金属键具有一定的弹性，使金属在受力时能够恢复到原来的形态。

三、金属键的应用金属键的性质使得金属在生活和工业生产中有着广泛应用。

以下是金属键应用的几个常见领域：1. 金属导线：金属的导电性使得金属广泛应用于电缆、电线等导电材料中。

崔忠圻《金属学与热处理原理》（第3版）复习笔记第1章金属与合金的晶体结构1.1 复习笔记一、金属原子间的结合1．金属原子的结构特点（1）金属原子的最外层电子金属原子的最外层的电子数很少，一般为一两个，不超过3个。

①正电性元素金属原子的外层电子很容易脱离原子核的束缚而变成自由电子，此时的原子变为正离子，故金属元素又称正电性元素。

②负电性元素非金属元素的外层电子数较多，易于获得电子变为负离子，故非金属元素又称负电性元素。

（2）元素的化学特性决定于最外层的电子（价电子）数，而与内壳层的结构无关。

（3）过渡族金属的特性①过渡族金属化合价可变；②过渡族金属的原子彼此相互结合时，最外层电子和次外层电子均参与结合；③过渡族金属的原子间结合力特别强，熔点高、强度高；④价电子决定其主要性能。

2．金属键（1）电子云（电子气）处于聚集状态的金属原子，全部或大部分将它们的价电子贡献出来为整个原子集体所共有，称为电子云或电子气。

（2）金属键贡献出价电子的金属原子变成正离子沉浸在电子云中，它们依靠运动于其间的公有化的自由电子的静电作用而结合起来，这种结合方式称为金属键。

它没有饱和性和方向性。

（3）金属键模型金属键模型如图1－1－1所示。

在固态金属中，绝大部分原子处于正离子状态，少数原子处于中性原子状态。

图1－1－1 金属键模型3．结合力与结合能（资料来源https:///BoVJDuXm）（1）结合力的特性如图1－1－2（a）所示，则：①两原子的结合力为吸引力和排斥力的代数和；②吸引力为长程力，排斥力是短程力；③当两原子间距较大时，吸引力大于排斥力，两原子自动靠近。

在两原子靠近过程中，排斥力急剧增长；④两原子距离为d０时，吸引力与排斥力相等，原子间结合力为零，d０即相当于原子的平衡位置；⑤任何对平衡位置的偏离，都将会受到一个力的作用，促使其回到平衡位置；⑥原子间的最大结合力出现在d c位置处；⑦在点d0附近，结合力与距离的关系接近直线关系。

姓名，年级：时间：第一课时金属键与金属晶体的性质学习目标:1。

了解金属键的含义—-“电子气”理论,能用电子气理论解释金属具有导电、导热、延展性的原因。

2。

理解金属键的概念，能用金属键理论解释金属的物理性质.［知识回顾]1．金属单质的物理性质有哪些通性？答:具有金属光泽，有导电性、导热性和延展性.2．两种或两种以上的金属（或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质叫做合金.合金的熔点比各成分金属的都低。

硬度比成分金属大。

[要点梳理］1．金属键(1）概念:金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”被所有原子所共有，从而把所有金属原子维系在一起。

（2)成键微粒：金属阳离子和自由电子。

（3）成键的条件：金属单质或合金。

（4）应用：“电子气”理论能很好地解释金属材料良好的延展性、导电性、导热性。

2．金属晶体在金属单质的晶体中,原子之间以金属键相互结合，构成金属晶体的粒子是金属阳离子和自由电子。

3．金属键的强度差别很大,例如，金属钠的熔点较低，硬度较小,而钨是熔点最高的金属,这是由于形成的金属键强弱不同的缘故.一般来说，金属的原子半径越小,金属键越强，金属的价电子数越多，金属键越强.4．金属材料有良好的延展性，由于金属键没有方向性,当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层发生相对滑动而不会破坏金属键;金属材料有良好的导电性是由于金属晶体中的自由电子可以在外加电场作用下发生定向移动；金属的热导率随温度升高而降低是由于在热的作用下，自由电子与金属原子频繁碰撞,阻碍了自由电子对能量的传递。

知识点一金属键1．金属键的定义：金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用叫金属键。

2．金属键的本质——电子气理论：金属原子对外围电子的束缚力不强，从金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”。

正是由于“自由电子”在整个金属固体中不停地运动，被所有的金属原子所共用，从而把所有金属原子维系在一起，使得体系的能量大大降低。