2019-2020學(xué)年高中化學(xué)專題3第1單元金屬鍵金屬晶體第1課時金屬鍵與金屬特性教案蘇教版選修3

1課時金屬鍵與金屬特性[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]1.了解金屬鍵的概念，理解金屬鍵的本質(zhì)和特征，能利用金屬鍵解釋2.能結(jié)合原子半徑、一、金屬鍵概念：指金屬離子與自由電子之間強(qiáng)烈的相互作用。成鍵微粒：金屬陽離子和自由電子。特征：沒有方向性和飽和性。存在：存在于金屬單質(zhì)和合金中。但都不可能獨(dú)占某個或某幾個自由電子，電子在整塊金屬中自由運(yùn)動。例下列關(guān)于金屬鍵的敘述中，不正確的( )子鍵類似，也是一種電性作用B．金屬鍵可以看作是許多原子共用許多電子所形成的強(qiáng)烈的相互作用，有方向性和飽和性方向性D．構(gòu)成金屬鍵的自由電子在整個金屬內(nèi)部的三維空間中做自由運(yùn)動答案B解析從基本構(gòu)成微粒的性質(zhì)看，金屬鍵與離子鍵的實(shí)質(zhì)類似，都屬于電性作用，特征都是為整個金屬的所有陽離子所共有，從這個角度看，金屬鍵無方向性和飽和性。例下列物質(zhì)中只含有陽離子的物質(zhì)( )C．答案C

D．氯氣解析氯化鈉是離子化合物，既含陽離子又含陰離子；金屬鋁中含有陽離子和自由電子；金剛石由原子組成，氯氣由分子組成，都不含陽離子，故C正確。易誤提醒某物質(zhì)有陽離子，但不一定有陰離子；而有陰離子時，則一定有陽離子。二、金屬的物理性質(zhì)1．物理特性分析良好的導(dǎo)電性：金屬中的自由電子可以在外加電場作用下發(fā)生定向移動。度高的部分傳到溫度低的部分，使整塊金屬達(dá)到相同的溫度?；瑒佣粫茐慕饘冁I，金屬發(fā)生形變但不會斷裂，故金屬具有良好的延展性。2．物理性質(zhì)的影響因素金屬NaMgAl原子外圍電子排布3s13s23s23p1原子半徑/pm186160143.1原子化熱/kJ·mol－1108.4146.4326.4熔點(diǎn)/℃97.5650660由上表中數(shù)據(jù)可知：原子半徑越小，單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)目越多，原子化熱越大，金屬鍵越強(qiáng)，金屬的熔點(diǎn)越高，硬度越大。金屬導(dǎo)電性與電解質(zhì)導(dǎo)電性的比較二者導(dǎo)電的本質(zhì)不同。例某新型“防盜玻璃”為多層結(jié)構(gòu)，每層中間嵌有極細(xì)的金屬線。當(dāng)玻璃被擊碎時，金屬線相連的警報(bào)系統(tǒng)就會立即報(bào)警，“防盜玻璃”能報(bào)警是利用了金屬的()C．彈性答案B

D．解析當(dāng)玻璃被擊碎時，與金屬線相連的警報(bào)系統(tǒng)就會立即報(bào)警，說明當(dāng)玻璃被擊碎時，形成閉合回路，利用了金屬的導(dǎo)電性，故選B。例下列各組金屬熔、沸點(diǎn)的高低順序，排列正確的( )答案C

解析金屬元素的原子半徑越小，金屬鍵越強(qiáng)，金屬的熔、沸點(diǎn)越高。正誤判斷(1)常溫下，金屬單質(zhì)都以固體形式存( (2)固態(tài)時能導(dǎo)電是判斷金屬的標(biāo)( )(3)金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間存在的強(qiáng)烈的靜電吸引作( (4)金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)差別較( )(5)金屬鍵的強(qiáng)弱決定金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)和硬( )答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√金屬鍵的形成是通( )A．金屬原子與自由電子之間的相互作用B．金屬離子與自由電子之間強(qiáng)烈的相互作C．自由電子之間的相互作用D．金屬離子之間的相互作用答案B解析金屬鍵的形成是通過金屬離子與自由電子之間強(qiáng)烈的相互作用，故選B3．下列關(guān)于金屬晶體導(dǎo)電的敘述中，正確的( )A．金屬晶體內(nèi)的電子在外加電場條件下可以發(fā)生自由移動B．在外加電場作用下，金屬晶體內(nèi)的金屬陽離子相對滑動C．在外加電場作用下，自由電子在金屬晶體內(nèi)發(fā)生定向移動D．溫度越高導(dǎo)電性越強(qiáng)答案C解析金屬導(dǎo)電的原理是在外加電場作用下自由電子發(fā)生定向移動故B項(xiàng)錯誤金的導(dǎo)電性與溫度成反比，即溫度越高，導(dǎo)電性越弱，故D項(xiàng)錯誤。4．下列性質(zhì)體現(xiàn)了金屬通性的( )A．鐵能夠被磁鐵磁化B．鋁在常溫下不溶于濃硝酸C．D．鈉與水劇烈反應(yīng)放出氫氣答案C解析金屬通性指的是金屬的某些共有的性質(zhì)，如“不透明、有金屬光澤、有延展性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性”等。5．下列說法錯誤的( A．鈉的硬度大于鋁B．鋁的熔、沸點(diǎn)高于鈣C．鎂的硬度大于鉀D．鈣的熔、沸點(diǎn)高于鉀答案A6．(1)金屬導(dǎo)電，電解質(zhì)溶液導(dǎo)電。(2)影響金屬鍵強(qiáng)弱的因素金屬晶體中金屬原子的堆積方式等一來說，金屬鍵越強(qiáng)，則金屬的熔，硬。答案(1)自由電子自由離子(2)金屬原子半徑大小單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)目越高越大解析(1)金屬能導(dǎo)電是金屬中的自由電子在外加電場的作用下發(fā)生定向移動，且導(dǎo)電能力隨溫度升高而減弱，電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程實(shí)際上是陰、陽離子定向移動的過程。(2)越小，單位體積內(nèi)自由電子數(shù)越多，金屬鍵越強(qiáng)，則金屬的熔、沸點(diǎn)越高，硬度越大。題組一金屬鍵及其影響因素1．下列有關(guān)金屬鍵的敘述錯誤的( )A．金屬鍵沒有飽和性和方向性B．金屬鍵中的自由電子屬于整塊金屬C．金屬的性質(zhì)和金屬固體的形成都與金屬鍵有D．金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間存在的強(qiáng)烈的靜電吸引作用答案D強(qiáng)弱有關(guān)。金屬金屬KCu原子外圍電子排布4s13d104s1原子半徑/pm255128原子化熱/kJ·mol－190.0339.3熔點(diǎn)/℃63.41083A.B．金屬鍵強(qiáng)弱順序?yàn)镵<CuC．金屬的硬度大小順序?yàn)镵<CuD．兩者最外層電子數(shù)目相等，因此其金屬鍵的強(qiáng)弱取決于原子半徑大小答案D數(shù)目，而不是金屬的最外層電子數(shù)目。題組二金屬的物理特性易導(dǎo)電C．答案D

D．解析金屬鍵理論只能解釋金屬的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性、硬度、熔點(diǎn)等物理性質(zhì)，是否容易生銹是金屬的化學(xué)性質(zhì)，只能用金屬的原子結(jié)構(gòu)加以解釋。金屬能導(dǎo)電的原因( )A．金屬晶體中的金屬陽離子與自由電子間的作用較弱B．金屬晶體中的自由電子在外加電場作用下可發(fā)生定向移動C．金屬晶體中的金屬陽離子在外加電場作用下可發(fā)生定向移D．金屬晶體在外加電場作用下可失去電子答案B項(xiàng)正確。金屬具有延展性的原因( )A．金屬原子半徑都較大，價電子較少B．金屬受外力作用變形時，金屬陽離子與自由電子間仍保持較強(qiáng)烈作C．金屬中大量自由電子受外力作用時，運(yùn)動速度加快D．自由電子受外力作用時能迅速傳遞能量答案B解析金屬晶體具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性等，其原因都與遍布晶體的自由電子有故金屬陽離子與自由電子間仍保持較強(qiáng)烈作用。在金屬中自由電子與金屬離子或金屬原子的碰撞有能量傳遞可以用此來解釋的金屬物理性質(zhì)( )C．答案C

D．硬度解析金屬晶體中，自由電子獲得能量后，在與金屬離子或金屬原子的碰撞過程中實(shí)現(xiàn)了量傳遞，把能量從溫度高的區(qū)域傳到溫度低的區(qū)域，體現(xiàn)了金屬的導(dǎo)熱性。7．下列有關(guān)金屬元素的特性，敘述正確的( )A．金屬元素的原子具有還原性，離子只具有氧化性B．金屬元素在化合物中一般顯正價C．D．金屬元素的單質(zhì)在常溫下均為固體答案B解析Fe2＋項(xiàng)錯誤；汞在常溫下呈液態(tài)，D①具有良好的導(dǎo)電性②具有良好的導(dǎo)熱性③具有延展性④都具有較高的熔點(diǎn)⑤都是固體⑥都具有很大的硬度A．①②③C．④⑤⑥答案A

B．②④⑥D(zhuǎn)．①③⑤解析金屬并不一定具有較高的熔點(diǎn)，如汞在常溫下是液態(tài)，鈉、鉀等的硬度都不大，所以④⑤⑥均錯誤。兩種金屬A和B，已知A、B常溫下為固態(tài)，且、B屬于質(zhì)軟的輕金屬，由A、B熔合成的合金不可能具有的性質(zhì)( )A．導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性較純A或純BB．常溫下為液態(tài)C．硬度較大，可制造飛機(jī)D．有固定的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)答案DNaKNaKMgAl合金的硬度比Mg、Al題組三由金屬鍵的強(qiáng)弱比較判斷金屬的熔、沸點(diǎn)下列晶體中，金屬陽離子與自由電子間的作用最強(qiáng)的( )NaC．Al答案

MgD．K解析影響金屬鍵強(qiáng)弱的主要因素為金屬原子的半徑、單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)目等。一而言，金屬原子的半徑越小、單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)目越多，金屬鍵就越強(qiáng)，金屬陽離與自由電子間的作用就越強(qiáng)NaMgAl均位于第3周期，原子半徑逐漸減小，外圍電子數(shù)目逐漸增多，所以金屬鍵逐漸增強(qiáng)，其中Al的金屬鍵最強(qiáng)的金屬鍵最弱，而K和Na位于同一主族，且K的半徑比Na大，故K的金屬鍵比Na弱。11．鋁鈉合金有著廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)有三種晶體：①鋁、②鈉、③鋁鈉合金，它們的熔點(diǎn)從到高的順序( )A．①②③C．③②①答案C

B．②①③D．③①②解析三種晶體中，一般合金的熔點(diǎn)低于各組成金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)，而鋁與鈉比較，鈉的熔沸點(diǎn)較低，故答案為C。12．要使金屬熔化必須破壞其中的金屬鍵，而原子化熱是比較金屬鍵強(qiáng)弱的依據(jù)之一。下說法正確的( )A．金屬鎂的硬度大于金屬鋁B．金屬鎂的熔點(diǎn)低于金屬鈣C．金屬鎂的原子化熱大于金屬鈉的原子化熱D．堿金屬單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)從LiCs答案C鍵強(qiáng)，原子化熱比鈉大；從Li到Cs，原子的半徑是逐漸增大的，所帶外圍電子相同，金屬鍵逐漸減弱，熔、沸點(diǎn)和硬度都逐漸減小。用鋁錠制成包裝用的鋁。用鋁制成的高壓鋁鍋 。用鐵粉回收照相業(yè)廢液中的銀 。電信業(yè)中大量使用的銅絲、金屬電答案(1)④(2)①(3)③(4)②解析(1)用鋁錠制成包裝用的鋁箔利用了鋁的延展性，故答案為④。(2)用鋁制成的高壓鋁鍋利用了鋁的導(dǎo)熱性，故答案為①。(3)用鐵粉回收照相業(yè)廢液中的銀利用了鐵的還原性，故答案為③。(4)用銅絲、金屬做電纜利用了金屬的導(dǎo)電性，故答案為②。NaCaMgKCl得，因?yàn)榻饘兮浺兹塾谌廴趹B(tài)的KCl產(chǎn)金屬鉀是用金屬鈉和熔化的KCl熔點(diǎn)(℃)沸點(diǎn)(℃)密度(g·cm－3)Na97.88830.97K63.77740.86NaCl80114132.165KCl7701500(升華)1.984工業(yè)上生產(chǎn)金屬鉀的化學(xué)方程式和條件是850℃KCl＋Na工業(yè)上制金屬鉀主要應(yīng)用什么原理使反應(yīng)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)？工業(yè)上制金屬鉀時主要運(yùn)用了上表所列的哪些物理常數(shù)，并說明原因。答案(1得金屬鉀。物理性質(zhì)物理性質(zhì)比較100)銀銅金鋁鋅鐵(2)運(yùn)用鉀、鈉、氯化鉀、氯化鈉的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)數(shù)據(jù)。工業(yè)上生產(chǎn)鉀時溫度是關(guān)鍵，850℃物理性質(zhì)物理性質(zhì)比較100)銀銅金鋁鋅鐵密度/g·cm－3熔點(diǎn)/℃

1009974612717金鉛銀銅鐵鋅鋁19.311.310.58.927.867.142.7鎢鐵銅金銀鋁錫3410153510831064962660232鉻鐵 銀 銅 金 鋁 鉛94～52.5～42.5～32.