- 653.50 KB
- 2021-08-24 发布
- 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
- 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
- 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
- 网站客服QQ:403074932
目标导航 预习导引
目标导航 预习导引 一 二 三
一、金属键
1.定义:金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气
”,被所有原子共有,从而把所有的金属原子维系在一起。
2.成键微粒是:金属阳离子和自由电子。
3.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。
目标导航 预习导引 一 二 三
电解质在熔融状态或溶于水时能导电,这与金属导电的本质是否
相同?
答案:金属导电依靠的是自由电子,电解质熔融或溶于水后导电
依靠的是自由移动的阳、阴离子。金属导电过程不会生成新物质,
属物理变化;而电解质导电的同时要在阴、阳两极生成新物质,属
化学变化,二者的导电本质是不同的。另外金属的导电能力随温度
的升高而减弱,而电解质溶液或熔融状态的电解质的导电能力随温
度的升高而增强。
目标导航 预习导引 一 二 三
二、金属晶体的原子堆积模型
1.二维空间模型
金属原子的二维平面放置有非密置层和密置层两种,其配位数分
别为4、6。
2.三维空间模型
(1)简单立方堆积
相邻非密置层原子的原子核在一条直线上堆积,形成的晶胞是一
个立方体,每个晶胞含1个原子。这种堆积方式空间利用率低,只有
金属钋是这种堆积方式。
目标导航 预习导引 一 二 三
(2)体心立方堆积
它是另一种非密置层堆积方式,将上层金属填入下层金属原子形
成的凹穴中。这种堆积方式比简单立方堆积空间利用率高。如碱
金属就是这种堆积方式。
(3)六方最密堆积和面心立方最密堆积
密置层原子按照体心立方堆积的方式堆积时,如果按照
ABABABAB……的方式堆积时为六方最密堆积,如果按照
ABCABCABC……的方式堆积时为面心立方最密堆积。这两种堆
积方式都是金属的最密堆积,配位数均为12,空间利用率均为74%,
但两者得到的晶胞不同。
目标导航 预习导引 一 二 三
晶体的构成粒子采取密堆积有何意义?
答案:晶体的构成粒子采取密堆积的形式形成晶体可以提高空间
利用率,降低体系能量,整个体系的能量越低,所形成的晶体就越稳
定,这是由自然规律所决定的。
目标导航 预习导引 一 二 三
三、石墨
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正六边形平
面网状结构。所有碳原子的2p轨道平行且相互重叠,p电子可在整
个平面中运动。
(2)层与层之间以范德华力相结合。
2.晶体类型
石墨晶体中,既有共价键,又有金属键和范德华力,属于混合晶体。
一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用
一、金属通性
金属共同的物理性质:容易导电、导热、有延展性等。
1.导电性:金属内部的原子之间的“电子气”的流动是无方向性的,
在外加电场的作用下,电子气在电场中定向移动形成电流。
2.导热性:电子气中的自由电子在热的作用下与金属阳离子频繁
碰撞,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: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。
一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用
4.熔、沸点:金属键的强弱与金属阳离子半径、金属阳离子所带
电荷有关。金属阳离子半径越小,离子所带的电荷越多,则金属键
越强,金属的熔、沸点越高,硬度越大。同周期的金属单质,从左到
右熔、沸点升高,硬度增大;同主族的金属单质,从上至下熔、沸点
降低,硬度减小。
一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用
试分析比较金属键和共价键、离子键的异同点。
答案:(1)相同点:三种化学键都是微粒间的电性作用。
(2)不同点:共价键是相邻两原子间的共用电子对的相互作用;离
子键是原子得失电子形成阴、阳离子,阴、阳离子间产生静电作用
;金属键是金属离子与自由电子的静电引力、金属离子之间的电性
斥力的综合作用。
一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用
金属的下列性质中,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
解析:金属晶体内的自由电子和金属阳离子的作用使得金属具有
导电性、导热性、延展性,而部分金属的易锈蚀是因为这些金属较
活泼而易被空气氧化所致。
答案:D
一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用
关于金属性质和原因的描述不正确的是( ) (导学号
52700046)
A.金属一般具有银白色光泽,是物理性质,与金属键没有关系
B.金属具有良好的导电性,是因为在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便
形成了电流,所以金属易导电
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,传递了能量
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
滑动而不破坏金属键
一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用
解析:金属具有金属光泽是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再反射出来,因而金属一般显银白色光泽;
金属导电性是在外加电场作用下,“电子气”中的电子定向移动形成
电流;导热性是自由电子受热后,与金属离子发生碰撞,传递了能量;
良好的延展性是因为金属晶体中的原子层发生滑动,但金属键未被
破坏。
答案:A
一 二 知识精要 典题例解 迁移应用
二、金属晶体的原子堆积模型
一 二 知识精要 典题例解 迁移应用
一 二 知识精要 典题例解 迁移应用
一 二 知识精要 典题例解 迁移应用
【例2】结合金属晶体的结构和性质,回答以下问题:
(1)已知下列金属晶体:Na、Po、K、Fe、Cu、Mg、Zn、Au。
其堆积方式为:
①简单立方堆积的是 ;
②体心立方堆积的是 ;
③六方最密堆积的是 ;
④面心立方最密堆积的是 。
(2)根据下列叙述,判断一定为金属晶体的是 。
A.由分子间作用力形成,熔点很低
B.由共价键结合形成网状晶体,熔点很高
C.固体有良好的导电性、导热性和延展性
一 二 知识精要 典题例解 迁移应用
解析:(1)简单立方堆积的空间利用率太低,只有金属Po采取这种
方式。体心立方堆积是上层金属原子填入下层的金属原子形成的
凹穴中,这种堆积方式的空间利用率比简单立方堆积的高,多数金
属是这种堆积方式。六方最密堆积按ABAB……方式堆积,面心立
方最密堆积按ABCABC……方式堆积,采取六方最密堆积的常见金
属为Mg、Zn、Ti,采取面心立方最密堆积的常见金属为Cu、Ag、
Au。
(2)A项属于分子晶体的特点;B项属于原子晶体的特点;而C项是
金属的通性。
答案:(1)①Po ②Na、K、Fe ③Mg、Zn ④Cu、Au
(2)C
一 二 知识精要 典题例解 迁移应用
有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示,有关说法正确
的是( ) (导学号52700047)
A.①为简单立方堆积 ②为六方最密堆积
③为体心立方堆积 ④为面心立方最密堆积
B.每个晶胞含有的原子数分别为①1个 ②2个
③2个 ④4个
C.晶胞中原子的配位数分别为①6 ②8 ③8 ④12
D.空间利用率的大小关系为①<②<③<④
一 二 知识精要 典题例解 迁移应用
解析:①为简单立方堆积,②为体心立方堆积,③为六方最密堆积
,④为面心立方最密堆积,A项错误;每个晶胞中含有的原子数分别
为:① ,B项正确;晶胞③中原子的配位数应为
12,其他判断正确,C项不正确;四种晶体的空间利用率分别为52%、
68%、74%、74%,所以D项不正确。
答案:B
案例探究 方法总结
原子空间利用率的计算方法
金属晶体的堆积方式、空间利用率和配位数关系正确的是( )
A.钋Po——简单立方堆积——52%——6
B.钠Na——体心立方堆积——74%——12
C.锌Zn——六方最密堆积——68%——8
D.银Ag——面心立方最密堆积——68%——12
解析:利用堆积方式来推导空间利用率和配位数。B项,体心立方堆
积的空间利用率为68%,配位数为8;C项,Zn为六方最密堆积,空间利
用率为74%,配位数为12;D项,Ag为面心立方最密堆积,空间利用率
为74%,配位数为12;A项,堆积方式、空间利用率和配位数均正确。
答案:A
案例探究 方法总结
1.首先把堆积方式抽象成晶胞模型。
2.均摊法计算晶胞的微粒个数,计算微粒所占的体积。
3.计算晶胞的总体积。
4.空间利用率等于微粒总体积比晶胞总体积。