人教版 (2019)选择性必修2第三节 金属晶体与离子晶体学案

这是一份人教版 (2019)选择性必修2第三节 金属晶体与离子晶体学案，共5页。学案主要包含了学法指导，基础梳理，课堂练习等内容，欢迎下载使用。

第三节 金属晶体与离子晶体
第1课时
【学法指导】
1.借助金属晶体等模型认识晶体的结构特点。
2.知道金属键的特点与金属某些性质的关系。
3.认识金属晶体的物理性质与晶体结构的关系。
【基础梳理】
一、金属晶体
1.定义：金属原子之间通过 相互结合形成的晶体。
组成粒子： 和自由电子
微粒间的作用力：
在金属晶体中有 ，但没有 ，所以晶体中有阳离子不一定有阴离子，若有阴离子，则一定有阳离子。
在金属晶体中，不存在单个分子或原子， 或 (晶体锗、灰锡除外)属于金属晶体。
金属晶体是一个“ ”。
二、金属键
1.定义
在 中原子之间以 与自由电子之间强烈的相互作用。
成键微粒： 与自由电子。
金属键没有 性和 性。
2.成键本质电子气理论
金属原子脱落下来的 形成遍布整块晶体的“ ”，被所有原子共用，从而把所有金属原子维系在一起，形成像共价晶体一样的“巨分子”。
3.电子气理论解释金属的物理性质
（1）金属延展性的解释：当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生 ，但 不变，金属离子与自由电子形成的 没有破坏，所以金属有良好的延展性。
（2）金属导电性的解释
在金属晶体中，充满着带负电的“电子气”（自由电子），这些电子气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 形成电流，所以金属容易导电。不同的金属导电能力不同，导电性最强的三中金属是：Ag、Cu、Al。
（3）金属导热性的解释
自由电子移运动时与金属离子相互碰撞，在碰撞过程中发生 。当金属的某一部分受热时，从区域获得能量的电子会向别处运动并发生碰撞，将能量从温度 的区域传递到温度 的区域，最后使整块金属的温度 。金属的导热性可以解释生活中常见的些现象。比如，在冬天我们感觉金属制品比木制品更凉，原因是当人接触到金属时，金属很快将人体的热量传递出去，因为木制品不易导热所以当人接触到木制品时，身体的热量不易散失。
（4）金属光泽的解释
金属晶体内部存在自由电子，当光线投射到金属表面时，自由电子 ，然后又把各种波长的光大部分再反射出来,这就使绝大多数金属呈现 色或 光泽。而金属在粉末状态时，金属原子的取向 ，排列 ，吸收可见光后不能再反射出来，所以金属粉末常呈暗灰色或黑色。
【总结】
【课堂练习】
1.下列有关金属键的叙述错误的是( )
A.金属键没有饱和性和方向性
B.金属键是金属阳离子和自由电子之间强烈的静电吸引作用
C.金属键中的自由电子属于整块金属
D.金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关
2.下列叙述错误的是( )
A.构成金属的粒子是金属阳离子和自由电子
B.金属晶体内部都有自由电子
C.金属晶体内自由电子分布不均匀，专属于某个特定的金属离子
D.同一类晶体间熔点（或沸点）相差最大的是金属晶体
3.下列叙述中正确的是( )
A.金属在通常情况下都是固体
B.金属晶体中有阳离子，但没有阴离子
C.Mg晶体中1个跟2个价电子有较强的作用
D.金属晶体发生形变时，其内部金属离子与自由电子相互作用不再存在
4.金属的下列性质中，与自由电子无关的是( )
A.延展性B.导电性C.密度大小D.导热性
5.金属晶体的熔、沸点之间的差距是由于( )
A.金属键的强弱不同B.金属的化合价不同
C.金属晶体中电子数的多少不同D.金属的阳离子的半径大小不同
6.关于金属性质和原因的描述不正确的是( )
A.金属具有金属光泽是因为金属中的自由电子吸收了可见光，又把各种波长的光反射出来
B.金属具有良好的导电性，是因为金属晶体中共享了金属原子的价电子，形成了“电子气”，在外电场的作用下自由电子定向移动形成电流
C.金属具有良好的导热性能，是因为自由电子在受热后，加快了运动速率，自由电子通过与金属离子发生碰撞，传递能量
D.金属晶体具有良好的延展性，是因为金属晶体中的原子层可以通过破坏金属键以达到相对滑动
答案以及解析
1.答案：B
解析：金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈的静电作用，自由电子不专属于某个特定的金属阳离子，而是在整块固态金属中自由移动，所以金属键没有方向性和饱和性，A、C正确；静电作用既包括吸引作用也包括排斥作用，B错误；金属晶体中的金属键决定了金属的性质和金属固体的形成，D正确。
2.答案：C
解析：金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的，自由电子几乎均匀分布在金属晶体内，不专属于某一个或几个特定的金属离子，故A、B正确，C错误；由于金属键的强度差别很大，不同金属晶体的熔、沸点相差较大，故D正确。
3.答案：B
解析：金属在常温下一般都是固体，但汞在常温下为液态，A错误；金属晶体的构成粒子是金属离子和自由电子，所以金属晶体中有阳离子，但没有阴离子，B正确；金属晶体中的金属阳离子在其电场力能“涉及”的条件下，与自由电子都有静电作用，“释出”的价电子不再属于某个金属离子，C错误；金属虽然发生形变，各层之间发生了相对滑动，但不致断裂，就是因为金属离子与自由电子之间的较强作用仍然存在，D错误。
4.答案：C
解析：延展性和自由电子有关，金属发生形变时，自由电子与金属阳离子之间的相互作用依然存在，使金属不易断裂，A不符合题意；在电场的作用下，自由电子定向移动形成电流，故金属具有导电性，B不符合题意；金属的密度与自由电子无关，密度大小取决于原子之间的距离、原子的堆积方式、原子的质量和半径等，C符合题意；温度高的区域自由电子的能量大，运动速率快，与金属离子的碰撞频繁，自由电子把能量传递给金属阳离子，故金属具有导热性，D不符合题意。
5.答案：A
解析：金属晶体的熔、沸点与金属键的强弱有关，金属阳离子的半径越小，所带电荷数越多，金属键越强，熔、沸点越高，故A正确；金属的化合价与原子结构有关，与熔、沸点无关，故B错误；金属晶体中电子数的多少会影响金属的导热性，与熔、沸点无关，故C错误；金属的阳离子的半径大小只是影响其熔、沸点的一个方面，故D错误。
6.答案：D
解析：金属一般具有银白色光泽是由于金属键中的自由电子在吸收可见光以后，发生跃迁，成为高能态，然后又会回到低能态，把多余的能量以可见光的形式释放出来，故A正确；金属内部有自由电子，当有外加电压时电子定向移动，故B正确；金属自由电子受热后运动速率增大，与金属离子碰撞频率增大，传递了能量，故金属有良好的导热性，故C正确；当金属晶体受到外力作用时，由于金属阳离子与自由电子间的相互作用，各原子层间滑动而不断裂，所以表现出良好的延展性，故D错误。
晶体类型
共价晶体
分子晶体
金属晶体
概念
作用力
构成微粒
物理性质
熔沸点
硬度
导电性
实例
金刚石、二氧化硅、晶体硅、碳化硅
Ar、S等
Au、Fe、Cu、钢铁等