Transcript 《金属键与金属特性》

你知道吗？
指出下列化合物是离子化合物还是共
价化合物，它们所含化学键的类型分
别是什么？
HCl NaCl MgO CaCl2
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？
第一单元
第一课时
金属键 金属晶体
金属键与金属特性
【学习目标】
1．了解金属键的本质，认识金属键与金属
物理性质的关系，
2．能正确分析金属键的强弱，结合问题讨
论并深化金属的物理性质的共性，
3．认识合金及其广泛应用。
信息：
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，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。
一、金属键
活动一：自主学习
1.定义：
金属阳离子和自由电子之间的强烈的相互作用
2、成键微粒: 金属阳离子和自由电子
3、本质： 静电作用 （引力和斥力）
4、存在： 金属单质和合金中
5、成键特征： 无方向性、无饱和性
探究：
金属中自由电子是否专属于某个金属离子？
二、金属晶体
1．概念： 金属阳离子与自由电子之间通过
较强的相互作用（金属键）形成的晶体
2．构成微粒： 金属阳离子、自由电子
3．熔化、汽化时破坏的作用力：金属键
4：常见实例：
大多数金属及其合金（钾、
钠、铬等）
5、物理通性：
具有金属光泽,能导电,导热,具有良好的延展性
活动二：合作学习
三、金属键对金属通性的解释
［讨论］
1．金属为何能导电？
通常情况下金属晶体内部电子的
运动是自由流动的，但在外加电场的
作用下会定向移动形成电流
活动三 ：探究学习
(1)、金属导电与电解质溶液导电的区别？
(2)、为何温度升高金属导电性会增强还是减弱？
导电物质
状
态
导电粒子
升 温 时
导电能力
导电本质
电解质
金属晶体
水溶液或熔融状态 固态或液态
阴离子和阳离子
增强
电解过程
自由电子
减弱
自由电子的
定向移动
活动二：合作学习
2、导热性：
受热 自由电子与金属原子频繁碰
金属
撞从而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。
→
3、延展性：
活动二：合作学习
讨论：为什么在外力作用下金属会发生形变？
形变时，金属键是否被破坏？
+ +
+
+ + +
+
+
+ +
+
+ + +
+ +
+
+
+
+ +
自由电子
位错
+
金属离子
+ + +
+
+ +
+
+
+ +
+ + + +
+ + +
+
+ + +
+
金属原子
金属键没有方向性，当金属受到外力作用
使，金属原子之间发生相对滑动，各层金
属原子之间仍然保持金属键的作用。因此，
在一定外力作用下，金属可以发生形变，
表现出良好的延展性。
小结：
共
性
金属晶体与性质的关系
导电性
在金属晶体中，存在许多自由电子，自由电子
在外加电场的作用下，自由电子定向运动，因
而形成电流
导热性
由于金属晶体中自由电子运动时与金属离子
碰撞并把能量从温度高的部分传导温度低的
部分，从而使整块金属达到相同的温度
延展性
由于金属晶体中金属键是没有方向性的，各原
子层之间发生相对滑动以后，仍保持金属键的
作用，因而在一定外力作用下，只发生形变而
不断裂
4、金属的熔、沸点、硬度
部分金属的熔点
金属
熔点/℃
Na
97.5
Mg
650
Al
660
Cr
1900
为什么金属晶体熔点差距如此巨大？
金属熔化时克服的作用力是什么？
影响金属键的强弱的因素是什么呢？
信息： 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。
部分金属的原子半径、原子化热和熔点
Na
Mg
Al
金属
Cr
原子外围电子排布
3s1
3s2
3s23p1
3d54s1
原子半径/pm
186
160
143.1
124.9
原子化热/kJ·mol-1
108.4
146.4
326.4
397.5
熔点/℃
97.5
650
660
1900
根据上表的数据，请你总结
（1）原子化热（金属键）与金属熔点之间的关系？
（2）金属键的影响因素？
5. 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（金属离子所带的电荷数目）
一般而言：
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：熔点K
Ca
Na
Cs
<
>
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 增多，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 。
四、合金 P37［拓展视野］
1、合金：是指一种金属与另一种（或几种）金属或
非金属经过熔合而得到的具有金属性质的物质。例
如，黄铜是铜和锌的合金；青铜是铜和 锡的合金；硬
铝是
的合金；钢和生铁是铁 与非金属碳的合金。
铝、铜、镁
合金是具有金属特性的多种元素的混合物。
2、性质：
特性：①合金在硬度、弹性、强度、熔点等许多性
能方面都优于纯金属。
②合金的熔点往往比其任一组分都 （填“低”或
低
“高”）例：合金有许多特点，如钠—钾合金(含钾
50%—80%)为液体，而钠钾的单质均为固体，据此
推测生铁、纯铁、碳三种物质中，熔点最低的是
（ ） A．生铁
B．纯铁 C．碳
D．不
确定
A
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
• 影响金属键强弱的因素
练
习
1.下列有关金属键的叙述错误的是 (
A. 金属键没有方向性
B
)
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
2.下列有关金属元素特性的叙述正确的是
B
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
3. 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
C)
4. 下列生活中的问题，不能用金属键知识
解释的是
（ D）
A. 用铁制品做炊具
B. 用金属铝制成导线
C. 用铂金做首饰
D. 铁易生锈
5. 金属键的强弱与金属价电子数的多少有关，
价电子数越多金属键越强；与金属阳离子的半
径大小也有关，金属阳离子的半径越大，金属
键越弱。据此判断下列金属熔点逐渐升高的是
A. Li Na K
C. Li Be Mg
B. Na Mg Al
D. Li Na Mg
B