高中化学《金属晶体》导学案(含答案) 新人教版选修4
高中化学《金属晶体》教案11 新人教版选修

高中化学《金属晶体》教案11 新人教版选修(2)【教材内容分析】在必修2 中,学生已初步了解了物质结构和元素周期律、离子键、共价键、分子间作用力等知识。
本节内容是在介绍了分子晶体和原子晶体等知识的基础上,再介绍金属晶体的知识,可以使学生对于晶体有一个较全面的了解,也可使学生进一步深化对所学的知识的认识。
教材从介绍金属键和电子气理论入手,对金属的通性作出了解释,并在金属键的基础上,简单的介绍了金属晶体的几种常见的堆积模型,让学生对金属晶体有一个较为全面的认识。
【教学目标】1、理解金属键的概念和电子气理论2、初步学会用电子气理论解释金属的物理性质【教学难点】金属键和电子气理论【教学重点】金属具有共同物理性质的解释。
【教学过程设计】【引入】大家都知道晶体有固定的几何外形、有确定的熔点,水、干冰等都属于分子晶体,靠范德华力结合在一起,金刚石、金刚砂等都是原子晶体,靠共价键相互结合,那么我们所熟悉的铁、铝等金属是不是晶体呢?它们又是靠什么作用结合在一起的呢?【板书】一、金属键金属晶体中原子之间的化学作用力叫做金属键。
【讲解】金属原子的电离能低,容易失去电子而形成阳离子和自由电子,阳离子整体共同整体吸引自由电子而结合在一起。
这种金属离子与自由电子之间的较强作用就叫做金属键。
金属键可看成是由许多原子共用许多电子的一种特殊形式的共价键,这种键既没有方向性也没有饱和性,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。
【强调】金属晶体是以金属键为基本作用力的晶体。
【板书】二、电子气理论及其对金属通性的解释1电子气理论【讲解】经典的金属键理论叫做“ 电子气理论” 。
它把金属键形象地描绘成从金属原子上“ 脱落” 下来的大量自由电子形成可与气体相比拟的带负电的“ 电子气” ,金属原子则“ 浸泡” 在“ 电子气” 的“ 海洋” 之中。
金属晶体__第2课时_导学案

高山不爬不能到顶,竞走不跑不能取胜,永恒的幸福不争取不能获得。
想成为一名成功者,先必须做一名奋斗者。
《选修三第三章第三节 金属晶体》导学案(第2课时)高二 班 第 组 姓名 组内评价 教师评价_______【课标要求】1、能列举金属晶体的基本堆积模型2、了解金属晶体性质的一般特点3、理解金属晶体的类型与性质的关系 【重点难点】1、金属晶体的堆积方式 【新课导学】 二、金属晶体 1、金属晶体:(1)定义: 和 通过 形成的晶体。
(2)构成微粒: 。
(3)微粒间相互作用: 。
2、金属晶体的原子堆积模型Ⅰ、概念 ①紧密堆积:微粒之间的作用力,使微粒间尽可能地相互接近,使它们占有最小的空间 ②空间利用率:空间被晶格质点占满的百分数。
用来表示紧密堆积的程度 ③配位数:在晶体中,与离子直接相连的带异电荷的离子数称为配位数 Ⅱ、金属晶体的原子堆积模型(1) 金属原子在二维平面里有两种方式为非密置层和密置层__层,配位数为 _______层,配位数为 (2)金属原子在三维空间里有四种堆积方式①简单立方体堆积,非密置层排列的金属原子,在空间内可能的排列。
这种堆积方式形成的晶胞是一个 ,每个晶胞含 个原子,被称为 堆积。
这种堆积方式的空间利用率 ,只有金属钋采取这种堆积方式。
②体心立方(A 2型)堆积----钾型如果是非密置层上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中,每层均照此堆积,如下图:这种堆积方式所得的晶胞是一个含 个原子的立方体,一个原子在立方体的 ,另一个在立方体的 ,称为体心立方堆积,这种堆积方式的空间利用率( )显然比简单立方堆积的 多了,许多金属是这种堆积方式,如碱金属,简称为钾型。
③六方最密堆积(A 3)型和面心立方(A 1型)最密堆积对于密置层的原子按钾型堆积方式堆积,会得到两种基本堆积方式---- 和 ,即:镁型和铜型。
六方最密堆积如下图左侧,按 的方式堆积; 面心立方最密堆积如图右侧,按 的方式堆积.这两种堆积方式都是金属晶体的 堆积,配位数均为 ,空间利用率均为 ,但所得的晶胞的形式不同。
化学人教版高中选修3 金属晶体优秀导学案

金属晶体【课前准备】金属的共性:。
【活动一】金属晶体中存在的作用力1.金属晶体的构成微粒是:、。
金属晶体:通过与之间的较强作用形成的晶体。
【思考】某晶体含有阳离子是否一定含有阴离子?2. 金属键的定义:。
①、金属键的特征:金属键无方向性和饱和性。
②、金属键的强弱比较:离子所带电荷数越多,金属键越,金属阳离子半径越小,金属键越。
3. 金属键越强,金属的熔点(沸点)越,硬度一般也越。
【回顾】碱金属熔沸点变化规律,并解释其原因。
4.从金属键角度分析金属晶体的共性:(1)延展性: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,金属发生形变但不会断裂,故金属晶体具有良好的延展性。
(2)导电性:金属材料有良好的导电性是由于金属晶体中的可以在外加电场作用下发生定向移动。
(3)导热性: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。
(4)金属光泽: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,又把各种波长的光大部分反射出来,因而金属一般有银白色光泽。
【反馈训练】1.金属键的实质是()A.自由电子与金属阳离子之间的相互作用B.金属原子与金属原子间的相互作用C.金属阳离子与阴离子的吸引力D.自由电子与金属原子之间的相互作用2.下列关于金属键的叙述中,正确的是()A.金属键具有方向性和饱和性B.金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用C.金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子D.金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光3.物质结构理论指出,金属晶体中金属离子与自由电子之间的强烈相互作用,叫金属键。
金属键越强,其金属的硬度越大,熔、沸点越高。
根据研究表明,一般来说,金属原子半径越小,价电子越多,则金属键越强。
由此判断下列说法错误的是()A.镁的硬度大于铝B.镁的熔、沸点高于钙C.镁的硬度大于钾D.钙的熔、沸点高于钾【活动二】金属晶体的原子堆积模型1.金属原子在二维平面中放置的两种方式金属晶体中的原子可看成直径相等的球体。
选修4化学全套导学案(带答案)

选修4化学全套导学案(带答案)第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化-----第1课时焓变反应热[学习目标] 1.了解反应热的概念,知道化学反应、热效应与反应的焓变之间的关系。
2.知道反应热与化学键的关系。
3.知道反应热与反应物、生成物总能量的关系。
一、焓变反应热:定义:在化学反应过程中,不仅有物质的变化,同时还伴有能量变化。
1.焓和焓变焓变是_______________________________。
单位:______________,符号:__________。
2.化学反应中能量变化的原因化学反应的本质是__________________________________ _______________________。
任何化学反应都有反应热,这是于在化学反应过程中,当反应物分子间的化学键_____时,需要__________的相互作用,这需要__________能量;当____________________,即新化学键___________时,又要___________能量。
ΔH=反应物分子的______-生成物分子的____________。
3.放热反应与吸热反应当反应完成时,生成物释放的总能量与反应物吸收的总能量的相对大小,决定化学反应是吸热反应还是放热反应。
(1)当ΔH为“____”或ΔH_____0时,为放热反应,反应体系能量_____。
(2)当ΔH为“___”或ΔH_________0时,为吸热反应,反应体系能量__________。
4.反应热思维模型(1)放热反应和吸热反应____________________ 1 (2)反应热的本质(以H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-186 kJ·mol为例) -1E1:_________________ E2:_________________ ΔH=________________ 化学反应中能量变化与反应物和生成物总能量的关系图二5、化学反应中的能量变化规律化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一。
2019-2020年高中化学《金属晶体》教案18 新人教版选修3

2019-2020年高中化学《金属晶体》教案18 新人教版选修3【教材内容分析】晶体知识和分子晶体、原子晶体已经做了介绍,学生对晶体内微粒的空间排列有了初步的认识。
学生自己探究金属晶体的结构有了可能。
【教学目标设定】1.了解金属晶体内原子的几种常见排列方式2.训练学生的动手能力和空间想象能力。
3.培养学生的合作意识【教学重点难点】金属晶体内原子的空间排列方式【教学方法建议】活动探究【教学过程设计】【引入】分子晶体中,分子间的范德华力使分子有序排列;原子晶体中,原子之间的共价键使原子有序排列;金属晶体中,金属键使金属原子有序排列。
今天,我们一起讨论有关金属原子的空间排列问题。
【分组活动1】利用20个大小相同的玻璃小球,有序地排列在水平桌面上(二维平面上),要求小球之间紧密接触。
可能有几种排列方式。
讨论每一种方式的配位数。
(配位数:同一层内与一个原子紧密接触的原子数)[学生活动]学生分四组活动,各由一人汇报结果。
利用多媒体展示,学生排列结果主要介绍以下两种方式。
(配位数:同一层内与一个原子紧密接触的原子数)非密置层,配位数4密置层,配位数6我们继续讨论,原子在三维空间的排列。
首先讨论非密置层这种情况。
【学生活动2】非密置层排列的金属原子,在空间内可能的排列。
汇总各类情况逐一讨论。
(一)简单立方体堆积这种堆积方式形成的晶胞是一个立方体,每个晶胞含1个原子,被称为简单立方堆积。
这种堆积方式的空间利用率太低,只有金属钋采取这种堆积方式。
(二)钾型如果是非密置层上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中,每层均照此堆积,如下图:这种堆积方式的空间利用率显然比简单立方堆积的高多了,许多金属是这种堆积方式,如碱金属,简称为钾型。
【小结】第三章第三节金属晶体第3课时【教材内容分析】晶体知识和分子晶体、原子晶体已经做了介绍,学生对晶体内微粒的空间排列有了初步的认识。
学生自己探究金属晶体的结构有了可能。
【教学目标设定】1.了解金属晶体内原子的几种常见排列方式2.训练学生的动手能力和空间想象能力。
新人教版学高中化学金属晶体教案选修

目标与素养:1.了解金属键的含义,能用“电子气理论”解释金属的一些物理性质。
(宏观辨识与微观探析)2.了解金属晶体的4种堆积模型。
(证据推理与模型认知)3.了解混合晶体石墨的结构与性质。
(宏观辨识与微观探析)一、金属键与金属晶体的性质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”,被所有原子所共用,从而把所有的金属原子维系在一起。
(2)成键粒子是金属阳离子和自由电子。
(3)金属键的强弱和对金属性质的影响1金属键的强弱主要决定于金属元素的原子半径和价电子数。
原子半径越大、价电子数越少,金属键越弱;反之,金属键越强。
2金属键越强,金属的熔、沸点越高,硬度越大。
2.金属晶体的性质(1)在金属晶体中,原子间以金属键相结合。
(2)金属晶体的性质:优良的导电性、导热性和延展性。
(3)用电子气理论解释金属的性质微点拨:1温度越高,金属的导电能力越弱。
2合金的熔、沸点比其各成分金属的熔、沸点低。
二、金属晶体的原子堆积模型1.二维平面放置金属原子在二维平面里放置得到两种方式,配位数分别为4和6,可分别称为非密置层和密置层。
2.三维空间模型(1)简单立方堆积:按非密置层(填“密置层”或“非密置层”)方式堆积而成,相邻非密置层原子的原子核在同一直线上的堆积,如图。
(2)体心立方堆积:按非密置层(填“密置层”或“非密置层”)方式堆积而成。
将上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中,并使非密置层的原子稍稍分离,每层均照此堆积,如图。
(3)六方最密堆积和面心立方最密堆积:六方最密堆积和面心立方最密堆积是按照密置层(填“密置层”或“非密置层”)的堆积方式堆积而成,配位数均为12,空间利用率均为74%。
六方最密堆积面心立方最密堆积按ABABABAB……的方式堆积按ABCABCABC……的方式堆积1.结构特点——层状结构(1)同层内,碳原子采用sp2杂化,以共价键相结合形成平面六元并环结构。
所有碳原子p轨道平行且相互重叠,p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动。
高中化学《金属晶体》教案7 新人教版选修

高中化学《金属晶体》教案7 新人教版选修了解金属键,能够用电子气理论解释金属的导电性和金属的延展性。
2 知道金属晶体的主要特性及其原因3 了解金属晶体中原子的堆积方式难点:原子的堆积方式教学内容:一、1、概念:通过金属离子与自由电子之间的较强的相互作用形成的晶体。
金属键:在金属晶体中,金属阳离子和自由电子之间的较强的相互作用。
二、金属晶体结构特点:构成微粒:金属阳离子与自由电子;微粒间的作用:金属键电子气理论:价电子形成遍布整块晶体电子气,被所有原子所共用,从而把所有的金属原子维系在一起。
(1)在金属晶体中,不存在单个分子(2)金属阳离子被自由电子所包围物性特点:大部分金属熔点较高、质硬(少数质软),难溶于水( K、 Na、 Ca 等与水反应),能导电、导热、有延展性等三、金属晶体的结构与金属性质的内在联系1、金属晶体结构与金属导电性的关系2、金属晶体结构与金属导热性的关系3、金属晶体结构与金属延展性的关系导电性导热性延展性金属离子和自由电子自由电子在外加电场的作用下发生定向移动自由电子与金属离子碰撞传递热量晶体中各原子层相对滑动仍保持相互作用四、金属晶体原子堆积模型类型简单立方钾型(体心立方)镁型( ABAB)铜型( ABCABC)代表物 Po(钋 ) Na、 K、 Fe Mg、 Zn、 Ti Cu、 Ag、 Au 配位数681212 空间利用率52%68%74%74%五、课堂练习1、金属具有延展性的原因是()A、金属原子半径都较大,价电子较少B、金属受外力作用变形时,金属阳离子与自由电子间仍保持较强烈作用C、金属中大量自由电子受外力作用时运动速度加快D、自由电子受外力作用时能迅速传递能量2、据研究表明,一般说来金属原子半径越小,价电子数越多,这金属键越强。
金属键越强,其晶体的硬度越大,熔沸点越高。
由此判断下列说法错误的是()A、镁的硬度大于铝B、镁的熔沸点低于钙C、镁的硬度大于钾D、钙的熔沸点高于钾3下列叙述正确的是 ( )A、任何晶体中 ,若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4、合金是不同金属或金属与一些非金属熔化状态下形成的一种熔合物,根据下表中提供的不同单质的熔沸点数据,判断可以形成合金的是 ( )A、铝和硅B、铝和硫C、钠与硫D、钠与硅。
人教版选修3第三节《金属晶体》学案

人教版选修3第三节《金属晶体》学案第三节金属晶体教学目标:1. 知道金属键的涵义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质。
2.能列举金属晶体的基本堆积模型。
教学重点、难点:能用金属键理论解释金属的一些物理性质。
教学过程:一、金属键阅读理解:课文P73页1、金属键概念: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,从而把所有的金属原子维系在一起。
这种金属阳离子和自由电子较强的作用称为金属键。
脱落下来的价电子又称___________。
金属键的强弱影响金属的____________________等物理性质。
2、本质:电子气理论—金属阳离子和自由电子间的较强作用(静电作用)3、成键微粒:_________________________4、金属键的特征:__________(填有或无)饱和性和方向性5、金属晶体:金属原子通过金属键作用形成的单质晶体6、金属晶体结构———紧密堆积(“巨分子”)紧密堆积——是指金属晶体以圆球状的金属原子一个挨着一个地堆积在一起,这些圆球状原子在空间的排列形式是使一定体积的晶体内含有最多数目的原子。
7、金属的性质:导电性、导热性、有延展性、有金属光泽等,包括熔沸点高低和硬度均与金属键有关。
产生这些特性的根本原因是金属晶体中有自由电子。
讨论:比较电解质、金属导电的区别:小结:金属晶体的物理性质及其解释(1)金属晶体熔点变化较大,与金属晶体紧密堆积方式、金属阳离子与自由电子之间的金属键的强弱有密切关系.(2)一般情况下,金属晶体熔点由金属键强弱决定:金属阳离子半径越小,所带电荷越多,自由电子越多,金属键越_______,熔点就相应越_______,硬度也越_________。
如: K Na Mg AlLi Na K Rb Cs①同主族元素,从上到下随着核电荷数的增大,金属原子半径_______,金属键______②同周期元素,从左到右随着核电荷数的增大,金属原子半径_______,金属键______二、金属晶体的原子堆积模型金属晶体中的原子可看成直径相等的球体。
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三.3.3第三节金属晶体[学习目标]学习目标:1、知道金属键的涵义,能用电子气理论解释金属的一些物理性质;2、能列举金属晶体的4种基本堆积模型;3、了解金属晶体性质的一般特点;4、知道金属晶体与其它晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。
学习重点:1、金属键的涵义;用“电子气理论”解释金属的一些物理性质;2、金属晶体的4种基本堆积模型。
学习难点:金属晶体的4种基本堆积模型[知识要点]一、金属键:(金属晶体中,金属阳离子和自由电子之间的较强的相互作用)1、金属键与电子气理论:①金属键:金属原子的电离能低,容易失去电子而形成阳离子和自由电子,阳离子整体共同吸引自由电子而结合在一起。
金属键可看成是由许多金属离子共用许多电子的一种特殊形式的共价键,这种键既没有方向性也没有饱和性,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。
②电子气理论:描述金属键本质的最简单理论是“电子气理论”。
该理论把金属键形象地描绘成从金属原子上“脱落”下来的大量自由电子形成可与气体相比拟的带负电的“电子气”,金属原子则“浸泡”在“电子气”的“海洋”之中。
金属原子脱落下来的自由电子形成遍布整块晶体的“电子气”,被所有金属阳离子所共用,从而把所有的金属原子维系在一起。
由此可见,金属晶体跟原子晶体一样,是一种“巨分子”。
小结:2、电子气理论对金属通性的解释:金属共同的物理性质:易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。
①金属导电性的解释:在金属晶体中,充满着带负电的“电子气”,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电子气就会发生定向移动,因而形成电流,所以金属容易导电。
②金属导热性的解释:金属容易导热,是由于电子气中的自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰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。
说明:当向金属晶体中掺人不同的金属或非金属原子时,就像在滚珠之间掺人了细小而坚硬的砂土或碎石一样,会使这种金属的延展性甚至硬度发生改变,这也是对金属材料形成合金以后性能发生改变的一种比较粗浅的解释。
二、金属晶体的原子堆积模型:(金属晶体内原子的空间排列方式)金属键没有方向性,因此趋向于使原子或分子吸引尽可能多的其他原子或分子分布于周围,并以密堆积的方式降低体系的能量,使晶体变得比较稳定。
1、几个概念:①紧密堆积:微粒之间的作用力使微粒间尽可能的相互接近,使它们占有最小的空间②配位数:在晶体中与每个微粒紧密相邻的微粒个数③空间利用率:晶体的空间被微粒占满的体积百分数,用它来表示紧密堆积的程度2、二维空间中的堆积方式金属晶体中的原子可看成直径相等的球体,象钢球一样堆积着。
把它们放置在平面上(即二维空间里),可有两种方式:说明:在一个平面上进行最紧密堆积排列只有一种,即只有当每个等径圆球与周围其他6个球相接触时,才能做到最紧密堆积——密置层。
密置层的空间利用率比非密置层的空间利用率高。
3、三维空间中的堆积方式金属晶体可看成金属原子在三维空间中堆积而成。
①简单立方体堆积:(非密置层与非密置层的简单叠加)这种堆积方式形成的晶胞是一个立方体,被称为简单立方堆积。
这种堆积方式的空间利用率太低,只有金属钋采取这种堆积方式。
说明:每个晶胞含原子数:1;配位数:6②钾型:(非密置层叠加、紧密堆积)如果是非密置层上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中,每层均照此堆积,如下图:这种堆积方式的空间利用率显然比简单立方堆积的高多了,许多金属是这种堆积方式,如碱金属,简称为钾型。
说明:每个晶胞含原子数:2;配位数:8③镁型和铜型:(密置层叠加、最密堆积)密置层的原子按钾型堆积方式堆积,会得到两种基本堆积方式,镁型和铜型。
镁型如图左侧,按ABABABAB……的方式堆积;铜型如图右侧,按ABCABCABC……的方式堆积.这两种堆积方式都是金属晶体的最密堆积,配位数均为12(同层6,上下层各3),空间利用率均为74℅,但所得的晶胞的形式不同。
说明:镁型,每个晶胞含原子数:2铜型,每个晶胞含原子数:4注意:左右两图的1、2、3小球的位置的区别。
小结:金属晶体的四种堆积模型对比三、混合晶体石墨不同于金刚石,其碳原子不像金刚石的碳原子那样呈sp3杂化。
而是呈sp2杂化,形成平面六元环状结构,因此石墨晶体是层状结构的,层内的碳原子的核间距为142pm,层间距离为335pm,说明层间没有化学键相连,是靠范德华力维系的;石墨的二维结构内,每一个碳原子的配位数为3,有一个末参与杂化的2p电子,它的原子轨道垂直于碳原子平面。
石墨晶体中,既有共价键,又有金属键,还有范德华力,不能简单地归属于其中任何一种晶体,是一种混合晶体。
[方法指导]一、金属晶体的一般性质及其结构根源由于金属晶体中存在大量的自由电子和金属离子(或原子)排列很紧密,使金属具有很多共同的性质。
①状态:通常情况下,除Hg外都是固体;②有自由电子存在, 是良好的导体;③自由电子与金属离子碰撞传递热量,具有良好的传热性能;④自由电子能够吸收可见光并能随时放出, 使金属不透明, 且有光泽;⑤等径圆球的堆积使原子间容易滑动, 所以金属具有良好的延展性和可塑性;⑥金属间能“互溶”, 易形成合金。
金属除有共同的物理性质外,还具有各自的特性。
不同的金属在某些性质方面,如密度、硬度、熔点等又表现出很大差别。
这与金属原子本身、晶体中原子的排列方式等因素有关。
二、配位数:在晶体中与离子直接相连的离子数三、金属晶体熔沸点的判断:金属晶体熔点变化差别较大。
如汞在常温下是液体,熔点很低(-38.9℃)。
而铁等金属熔点很高(1535℃)。
这是由于金属晶体紧密堆积方式、金属阳离子与自由电子的静电作用力(金属键)不同而造成的差别金属晶体的熔沸点高低和金属键的强弱有关。
金属原子价电子越多,原子半径越小,金属离子与自由电子的作用力就越强,晶体的熔沸点就越高,反之越低。
例如:碱金属单质的熔沸点从上到下逐渐降低——价电子相同,原子半径逐渐增大。
卤素单质的熔沸点从上到下却逐渐升高——相对分子质量逐渐增大,范德华力逐渐增大。
四、金属导电与电解质溶液导电的区别:①金属导电:在金属晶体中,存在着许多自由电子,这些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运动,因而形成电流,所以金属容易导电。
属于物理变化。
②电解质溶液导电:电解质在熔融状态下导电、电解质溶液的导电,实质是在外加电场作用下,阴阳离子发生定向移动。
电解质溶液导电的过程就是电解质溶液被电解的过程,属于化学变化。
[经典例题]例题1、金属的下列性质中和金属晶体无关的是()A、良好的导电性B、反应中易失电子C、良好的延展性D、良好的导热性思路点拨:本题考查金属晶体结构与性质的关系,金属晶体结构主要和物理性质有关。
解析:B项应该与元素原子有关,金属元素最外层电子数较少,在化学反应中容易失电子。
【答案】B总结升华:金属晶体中,微粒之间以金属键结合,根据电子气理论,金属原子脱落下来的自由电子形成遍布整块晶体的“电子气”,被所有金属阳离子所共用,从而把所有的金属原子维系在一起。
金属晶体独特的结构,决定了其具有与其他晶体不同的性质。
举一反三:【变式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【答案】C例题2、物质结构理论指出:金属晶体中金属阳离子与自由电子之间的强烈相互作用,称为金属键.金属键越强,其金属的硬度越大,熔沸点越高,且据研究表明,一般说来金属原子半径越小,价电子数越多,则金属键越强。
由此判断下列说法错误的是( )A、镁的硬度大于铝B、镁的熔沸点低于钙C、镁的硬度大于钾D、钙的熔沸点高于钾思路点拨:本题考查金属晶体熔沸点、硬度的比较,理解题目所给信息是本题的关键。
解析:价电子数Al>Mg,原子半径Al<Mg,所以Al的金属键更强,A的说法错误。
Mg 和Ca的价电子数相同,而原子半径Mg<Ca,所以金属键的强弱Mg>Ca,B的说法错误。
价电子数Mg>K,原子半径Mg<Ca<K,C的说法正确。
价电子数Ca>K,原子半径Ca<K,D 的说法也正确。
【答案】AB总结升华:金属晶体的熔沸点差别很大,如汞在常温下是液体,熔点很低(-38.9℃)。
而铁等金属熔点很高(1535℃)。
这主要和金属晶体紧密堆积方式、金属阳离子与自由电子的静电作用力(金属键)的强弱有关。
此题所给信息:一般说来金属原子半径越小,价电子数越多,则金属键越强。
可以作为金属晶体熔沸点高低的判断依据。
举一反三:【变式2】关于IA族和ⅡA族元素的下列说法中正确的是A、同一周期中,ⅠA族单质的熔点比ⅡA族的高B、浓度都是0.01 mol/L时,氢氧化钾溶液的pH比氢氧化钡的小C、氧化钠的熔点比氧化镁的高D、加热时碳酸钠比碳酸镁易分解【答案】B例题3、1987年2月,朱经武教授等发现钇钡铜氧化合物在温度90 K下即具有超导性,若该化合物的基本结构单元如图所示,则该化合物的化学式可能是()A、YBa2CuO7-xB、YBa2Cu2O7-xC、YBa2Cu3O7-xD、YBa2Cu4O7-x思路点拨:考查有关晶胞的知识,可用分摊法计算。
解析:由钇钡铜氧化合物的结构单元可以看出该结构单元中含有完全的Y原子1个,Ba 原子2个,Cu原子1/8×8+1/4×8=3个,O原子若干。
故化学式为YBa2Cu3O7-x。
【答案】C总结升华:在晶胞中的原子或离子,是被晶胞“占有”而非“独占”。
在一个晶胞结构中出现的多个原子,这些原子并不是只为这个晶胞所独立占有,而是为多个晶胞所共有,举一反三:【变式3】由钾和氧组成的某种离子晶体中,阳离子与阴离子质量之比为13∶8,其中阴离子只有过氧离子(O22-)和超氧离子(O2-)两种,在此晶体中,过氧离子与超氧离子的物质的量之比为A、1∶1B、1∶3C、2∶1D、1∶2解析:由阳离子(K+)与阴离子(O22-、O2-)质量比为13∶8,可得其物质的量之比n(K+)∶n (O22-、O2-)=4∶3。
由电荷守恒原则,若O22-的物质的量为x、O2-的物质的量为y,则有得x=1 mol,y=2 mol。
D选项符合题意。