高中化学苏教版选修三 3.1 金属键 金属晶体 第一课时金属晶体与金属特性(共14张PPT)

金属键的特征是成键电子可以在金属中自由流动,使得金属呈现出特有的属性在金属单质的晶体中,原子之间以金属键相互结合.金属键是一种遍布整个晶体的离域化学键.这种键既没有方向性也没有饱和性,1．构成微粒：金属阳离子和自由电子2．金属键：金属阳离子和自由电子之间的较强的相互作用3．成键特征：自由电子被许多金属离子所共有；无方向性、饱和性教学教师主导活动学生主体活动三、金属键对金属通性的解释1．金属导电性：在金属晶体中,充满着自由电子,而自由电子的运动是没有一定方向的,但在外加电场的条件下自由电子就会发生定向移动,因而形成电流,所以金属容易导电3．金属延展性：当金属受到外力作用时,晶体中的各原子层就会发生相对滑动,但不会改变原来的排列方式,弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用,所以在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.因此,金属都有良好的延展性自由电子讨论自由电子金属键【典型例题】1．金属晶体的形成是因为晶体中存在( )A.金属离子间的相互作用B．金属原子间的相互作用C.金属离子与自由电子间的相互作用D.金属原子与自由电子间的相互作用2．金属能导电的原因是( )A．金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较弱B．金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动C．金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动D．金属晶体在外加电场作用下可失去电子3．以下表达正确的选项是( )A．任何晶体中,假设含有阳离子也一定含有阴离子B．原子晶体中只含有共价键C．离子晶体中只含有离子键,不含有共价键D．分子晶体中只存在分子间作用力,不含有其他化学键【课后练习】1．以下表达中,可以肯定是一种主族金属元素的是( ) A．原子最||外层有3个电子的一种金属B．熔点低于100℃的一种金属C．次外电子层上有8个电子的一种金属D．除最||外层,原子的其他电子层电子数目均达饱和的一种金属2．金属晶体的形成是因为晶体中主要存在( )A．金属离子之间的相互作用B．金属原子之间的作用C．金属离子与自由电子间的相互作用D．金属原子与自由电子间的相互作用3．金属的以下性质中与金属晶体结构无关的是( )A．导电性B．化学反响中易失去电子C．延展性D．硬度4．在金属晶体中,自由电子与金属离子的碰撞中有能量传递,可以用此来解释的金属的物理性质是( )A．延展性B．导电性C．导热性D．硬度5．金属的以下性质中,不能用金属晶体结构加以解释的是( ) A．易导电B．易导热C．有延展性D．易锈蚀6．试比较以下金属熔点的上下,并解释之.(1 )Na、Mg、Al (2 )Li、Na、K、Rb、Cs。

课堂互动三点剖析一、金属键与金属特性1。

金属键的实质金属键的实质也是一种电性作用：在金属固体中，由于金属元素的电离能和电负性较小，金属原子的价电子容易脱离原子核的束缚在金属阳离子之间“自由”运动，即成为“自由电子”。

正是由于“自由电子"在整个金属固体中不停地运动，使得体系的能量大大降低，把金属离子紧紧地结合在一起。

这种在金属阳离子和“自由电子"之间存在的强烈的相互作用，叫做金属键.2。

金属键的特征金属键没有方向性和饱和性;金属键中的电子在整个三维空间运动，属于整块金属。

3。

金属键与金属性质之间的关系由于金属晶体中有“自由电子”,所以当可见光照射到金属表面上时,“自由电子”能够吸引所有频率的光并很快放出，使得金属不透明并具有金属光泽。

当把金属导线接到电源的正、负极时,有了电势差，“自由电子”就沿导线由负极向正极流动形成电流，使金属显示出导电性。

同样，当金属中有温度差时，不停运动着的“自由电子"通过它们与金属离子间的碰撞，把能量由高温处传向低温处，使金属显示出导热性。

4。

影响金属键强弱的因素影响金属键强弱的主要因素有金属元素的原子半径、单位体积内自由电子的数目等.一般地，金属元素的原子半径越小,单位体积内自由电子的数目越大，金属键就越强,金属晶体的硬度就越大，熔沸点就越高。

如锂的金属键强于钠的金属键，与金属钠相比较,锂的熔点较高，硬度较大。

二、金属晶体金属晶体是由按一定规律紧密堆积的金属阳离子和自由电子通过金属键而构成的晶体。

金属晶体的结构形式可归结为等径圆球的密堆积.金属晶体的性质不仅取决于金属键，而且与晶体中金属原子的堆积方式有关。

金属原子只有少数的价电子能用于成键，这样少的价电子不足以使金属晶体中原子间形成正规的共价键或离子键，因此金属在形成晶体时倾向于组成极为紧密的结构,使每个原子拥有尽可能多的相邻原子(通常是8个或12个原子），这样电子的能级可以尽可能多的重叠，从而形成“少电子多中心”键，金属的这种结构形式，已为金属的X射线衍射图谱所证实。

第1课时金属键与金属特性[核心素养发展目标] 1.了解金属键的概念，理解金属键的本质和特征，能利用金属键解释金属单质的某些性质，促进宏观辨识与微观探析的学科核心素养的发展。

2.能结合原子半径、原子化热解释、比较金属单质性质的差异，促进证据推理与模型认知的学科核心素养的发展。

一、金属键1．概念：指金属离子与自由电子之间强烈的相互作用。

2．成键微粒：金属阳离子和自由电子。

3．特征：没有方向性和饱和性。

4．存在：存在于金属单质和合金中。

自由电子不是专属于某个特定的金属阳离子，即每个金属阳离子均可享有所有的自由电子，但都不可能独占某个或某几个自由电子，电子在整块金属中自由运动。

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，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强烈的相互作用，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，金属键无方向性和饱和性。

例2下列物质中只含有阳离子的物质是( )A．氯化钠B．金刚石C．金属铝D．氯气答案 C解析氯化钠是离子化合物，既含阳离子又含阴离子；金属铝中含有阳离子和自由电子；金刚石由原子组成，氯气由分子组成，都不含阳离子，故C正确。

易误提醒某物质有阳离子，但不一定有阴离子；而有阴离子时，则一定有阳离子。

二、金属的物理性质1．物理特性分析(1)良好的导电性：金属中的自由电子可以在外加电场作用下发生定向移动。

(2)金属的导热性：是自由电子在运动时与金属离子碰撞而引起能量的交换，从而使能量从温度高的部分传到温度低的部分，使整块金属达到相同的温度。

第一单元金属键金属晶体金属键与金属特性[基础·初探］1.金属键(1）概念：金属离子与自由电子之间强烈的相互作用称为金属键。

(2)特征：无饱和性也无方向性。

(３)金属键的强弱①主要影响因素:金属元素的原子半径、单位体积内自由电子的数目等。

②与金属键强弱有关的性质:金属的硬度、熔点、沸点等(至少列举三种物理性质）。

2.金属特性特性解释导电性在外电场作用下，自由电子在金属内部发生定向移动，形成电流导热性通过自由电子的运动把能量从温度高的区域传到温度低的区域，从而使整块金属达到同样的温度延展性由于金属键无方向性,在外力作用下，金属原子之间发生相对滑动时，各层金属原子之间仍保持金属键的作用[核心·突破］1．金属键错误! 2．金属晶体的性质3.金属键的强弱对金属物理性质的影响(１）金属键的强弱比较:金属键的强度主要取决于金属元素的原子半径和外围电子数,原子半径越大，外围电子数越少,金属键越弱。

（2)金属键对金属性质的影响①金属键越强,金属熔、沸点越高。

②金属键越强，金属硬度越大。

③金属键越强，金属越难失电子。

如Ｎa的金属键强于K，则Na比K难失电子,金属性Ｎa比K弱。

【温馨提醒】1.并非所有金属的熔点都较高，如汞在常温下为液体，熔点很低,为－３8.９℃；碱金属元素的熔点都较低，K-Na合金在常温下为液态。

２．合金的熔点低于其成分金属。

3.金属晶体中有阳离子,无阴离子。

４.主族金属元素原子单位体积内自由电子数多少,可通过价电子数的多少进行比较。

金属晶体［基础·初探］1.晶胞:反映晶体结构特征的基本重复单位。

2．金属晶体(1)概念：金属阳离子和自由电子之间通过金属键结合而形成的晶体叫金属晶体。

(2)构成微粒：金属阳离子和自由电子。

(３)微粒间的作用:金属键。

(4）常见堆积方式①平面内金属原子在平面上（二维空间）紧密放置,可有两种排列方式。

其中方式ａ称为非密置层,方式b称为密置层。

②三维空间内金属原子在三维空间按一定的规律堆积,有4种基本堆积方式。