2018_19版高中化學(xué)專題3微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì)第一單元金屬鍵金屬晶體第1課時學(xué)案蘇教版.docx

第一單元金屬鍵金屬晶體第1課時金屬鍵與金屬特性學(xué)習(xí)目標(biāo)定位認識金屬鍵，能用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理特性，會正確分析金屬鍵的強弱。一、金屬鍵1概念：指金屬離子與自由電子之間強烈的相互作用。2成鍵微粒：是金屬陽離子和自由電子。3特征：沒有方向性和飽和性。4存在：存在于金屬單質(zhì)和合金中。金屬鍵的實質(zhì)：金屬離子與自由電子之間強烈的相互作用。例1下列關(guān)于金屬鍵的敘述中，不正確的是()A金屬元素在化合物中一定顯正價B金屬鍵沒有飽和性和方向性C金屬鍵是金屬原子和自由電子間的相互作用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動答案C解析金屬元素原子的最外層電子數(shù)一般較少，原子核對電子的吸引能力較小，易失去電子顯正價，A正確；金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間的強烈相互作用，自由電子為整個金屬的所有陽離子所共有，所以金屬鍵沒有方向性和飽和性，所以構(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動，B、D正確，C錯誤。例2下列物質(zhì)中只含有陽離子的物質(zhì)是()A氯化鈉B金剛石C金屬鋁D氯氣答案C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。理解感悟某物質(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金屬晶體物理特性分析(1)良好的延展性：金屬鍵沒有方向性，當(dāng)金屬受到外力作用時，晶體中的各原子層發(fā)生相對滑動而不會破壞金屬鍵，金屬發(fā)生形變但不會斷裂，故金屬晶體具有良好的延展性。(2)良好的導(dǎo)電性：金屬晶體中的自由電子可以在外加電場作用下發(fā)生定向移動。(3)金屬的導(dǎo)熱性：是自由電子在運動時與金屬離子碰撞而引起能量的交換，從而使能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分，使整塊金屬達到相同的溫度。2金屬鍵的強弱影響金屬晶體的硬度和熔、沸點(1) 金屬的原子化熱：指1mol金屬固體完全氣化成相互遠離的氣態(tài)原子時吸收的能量。金屬的原子化熱可以用來衡量金屬鍵的強弱。(2)金屬晶體熔點的變化規(guī)律金屬的原子化熱越大，金屬鍵越強，金屬晶體的熔點越高。如KNaMgAl，LiNaKRb。金屬晶體熔點差別很大，如汞常溫為液體，熔點很低(38.9)，而鐵等金屬熔點很高(1535)。(1)絕大多數(shù)金屬熔、沸點較高，硬度較大；具有金屬光澤，具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。(2)金屬元素的原子半徑(或陽離子半徑)越小、單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)目(或陽離子所帶電荷)越多，金屬鍵越強，金屬單質(zhì)的熔、沸點越高，硬度越大。例3某新型“防盜玻璃”為多層結(jié)構(gòu)，每層中間嵌有極細的金屬線。當(dāng)玻璃被擊碎時，與金屬線相連的警報系統(tǒng)就會立即報警，“防盜玻璃”能報警是利用了金屬的()A延展性B導(dǎo)電性C彈性D導(dǎo)熱性答案B解析新型“防盜玻璃”為多層結(jié)構(gòu)，每層中間嵌有極細的金屬線。當(dāng)玻璃被擊碎時，與金屬線相連的警報系統(tǒng)就會立即報警，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4下列各組金屬熔、沸點的高低順序，排列正確的是()AMgAlCaBAlNaLiCAlMgCaDMgBaAl答案C解析陽離子電荷數(shù)：Al3Mg2Ca2Ba2LiNa，陽離子半徑：r(Ba2)r(Ca2)r(Na)r(Mg2)r(Al3)r(Li)，故C正確。金屬鍵的形成1金屬鍵的形成是通過()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烈的相互作用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烈的相互作用，故選B。2下列關(guān)于金屬晶體導(dǎo)電的敘述中，正確的是()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A、B項錯誤；金屬的導(dǎo)電性與溫度成反比，即溫度越高，導(dǎo)電性越弱，故D項錯誤。3下列性質(zhì)體現(xiàn)了金屬通性的是()A鐵能夠被磁鐵磁化B鋁在常溫下不溶于濃硝酸C銅有良好的延展性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性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。4下列說法錯誤的是()A鈉的硬度大于鋁B鋁的熔、沸點高于鈣C鎂的硬度大于鉀D鈣的熔、沸點高于鉀答案A5(1)金屬導(dǎo)電靠_，電解質(zhì)溶液導(dǎo)電靠_。(2)影響金屬鍵強弱的因素有_、_、金屬晶體中金屬原子的堆積方式等。一般說來，金屬鍵越強，則金屬的熔點_，硬度_。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)電過程實際上是陰、陽離子定向移動的過程。(2)金屬鍵與金屬原子的半徑、單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)目有關(guān)，一般情況下，金屬原子半徑越小，單位體積內(nèi)自由電子數(shù)越多，金屬鍵越強，則金屬的熔、沸點越高，硬度越大。對點訓(xùn)練題組一金屬鍵及其影響因素1金屬鍵的實質(zhì)是()A金屬離子之間的相互作用B金屬原子之間的相互作用C金屬離子與自由電子間的相互作用D金屬原子與自由電子間的相互作用答案C解析金屬鍵是金屬原子失去部分或全部外圍電子形成的金屬離子與自由電子之間強烈的相互作用。2下列有關(guān)金屬鍵的敘述錯誤的是()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關(guān)D金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間存在的強烈的靜電吸引作用答案D解析金屬鍵沒有方向性和飽和性；金屬鍵中的自由電子屬于整塊金屬；金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間的強烈相互作用，既包括金屬陽離子與自由電子之間的靜電吸引作用，也包括金屬陽離子之間及自由電子之間的靜電排斥作用；金屬的性質(zhì)及固體的形成都與金屬鍵強弱有關(guān)。題組二金屬的物理特性3金屬的下列性質(zhì)中，不能用金屬鍵理論加以解釋的是()A易導(dǎo)電B易導(dǎo)熱C有延展性D易銹蝕答案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。4金屬能導(dǎo)電的原因是()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)生定向移動D金屬晶體在外加電場作用下可失去電子答案B解析根據(jù)電子氣理論，價電子是屬于整個晶體的，在外加電場作用下，發(fā)生定向移動從而導(dǎo)電，B項正確。5金屬具有延展性的原因是()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烈作用C金屬中大量自由電子受外力作用時，運動速度加快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”有關(guān)。金屬具有延展性是原子層相對滑動，但金屬陽離子與自由電子形成的化學(xué)鍵沒有被破壞，故金屬陽離子與自由電子間仍保持較強烈作用。6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的物理性質(zhì)是()A延展性B導(dǎo)電性C導(dǎo)熱性D硬度答案C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現(xiàn)了能量傳遞，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金屬具有的通性是()具有良好的導(dǎo)電性具有良好的導(dǎo)熱性具有延展性都具有較高的熔點都是固體都具有很大的硬度ABCD答案A解析金屬并不一定具有較高的熔點，如汞在常溫下是液態(tài)，鈉、鉀等的硬度都不大，所以均錯誤。題組三由金屬鍵的強弱比較判斷金屬的熔、沸點8下列晶體中，金屬陽離子與自由電子間的作用最強的是()ANaBMgCAlDK答案C解析影響金屬鍵強弱的主要因素有金屬原子的半徑、單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)目等。一般而言，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，金屬陽離子與自由電子間的作用就越強。Na、Mg、Al均位于第3周期，原子半徑逐漸減小，價電子數(shù)目逐漸增多，所以金屬鍵逐漸增強，其中Al的金屬鍵最強，Na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的金屬鍵比鈉弱。9鋁鈉合金有著廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)有三種晶體：鋁、鈉、鋁鈉合金，它們的熔點從低到高的順序是()ABCD答案C解析三種晶體中，一般合金的熔點低于各組成金屬單質(zhì)的熔點，而鋁與鈉比較，鈉的熔、沸點較低，故答案為C。10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弱的依據(jù)之一。下列說法正確的是()A金屬鎂的硬度大于金屬鋁B金屬鎂的熔點低于金屬鈣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、沸點從Li到Cs是逐漸增大的答案C解析鎂離子比鋁離子的半徑大而所帶的電荷少，所以金屬鎂比金屬鋁的金屬鍵弱，硬度?。灰蜴V離子的半徑小而所帶電荷相同，使金屬鎂比金屬鈣的金屬鍵強，所以金屬鎂比金屬鈣的熔點和沸點高；因鎂離子的半徑小而所帶電荷多，使金屬鎂比金屬鈉的金屬鍵強，原子化熱比鈉大；從Li到Cs，離子的半徑是逐漸增大的，所帶電荷相同，金屬鍵逐漸減弱，熔、沸點和硬度都逐漸減小。綜合強化11物質(zhì)的性質(zhì)決定了物質(zhì)的用途，下面列出了金屬的幾種性質(zhì)：導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、還原性、延展性、具有金屬光澤。請在下面金屬用途后的橫線上填上金屬主要性質(zhì)對應(yīng)的序號。(每空限選一個)(1)用鋁錠制成包裝用的鋁箔_。(2)用鋁制成的高壓鋁鍋_。(3)用鐵粉回收照相業(yè)廢液中的銀_。(4)電信業(yè)中大量使用的銅絲、金屬電纜_。答案(1)(2)(3)(4)解析(1)用鋁箔做包裝品材料利用了鋁的延展性，故答案為。(2)用鋁制成的高壓鋁鍋利用了鋁的導(dǎo)熱性，故答案為。(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。(4)用銅絲、金屬做電纜利用了金屬的導(dǎo)電性，故答案為。12工業(yè)上生產(chǎn)Na、Ca、Mg都是電解其熔融態(tài)的氯化物，但鉀不能用電解熔融KCl的方法制得，因為金屬鉀易溶于熔融態(tài)的KCl中而產(chǎn)生危險，難以得到鉀，且降低電解效率?，F(xiàn)在生產(chǎn)金屬鉀是用金屬鈉和熔化的KCl反應(yīng)來制取，有關(guān)數(shù)據(jù)如下：熔點()沸點()密度(gcm3)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KClNaNaClK(1)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？(2)工業(yè)上制金屬鉀時主要運用了上表所列的哪些物理常數(shù)，并說明原因。答案(1)應(yīng)用平衡移動原理，鉀蒸氣逸出，使生成物濃度減小，平衡不斷向右移動，從而獲得金屬鉀。(2)運用鉀、鈉、氯化鉀、氯化鈉的熔點和沸點數(shù)據(jù)。工業(yè)上生產(chǎn)鉀時溫度是關(guān)鍵，850時NaCl、KCl、Na皆為熔融狀態(tài)，而鉀為蒸氣，所以利用了鉀、鈉、氯化鈉、氯化鉀的熔點和沸點差異來制取金屬鉀。13根據(jù)你的生活經(jīng)驗和下表所提供的信息，分析并回答下列問題。物理性質(zhì)物理性質(zhì)比較導(dǎo)電性(以銀為100)銀銅金鋁鋅鐵1009974612717密度/gcm3金鉛銀銅鐵鋅鋁19.311.310.58.927.867.142.7熔點/鎢鐵銅金銀鋁錫3410153510831064962660232硬度(以金剛石為10)鉻鐵銀銅金鋁鉛9452.542.532.5322.91.5(1)為什么菜刀、錘子等通常用鐵制而不用鉛制？(2)銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么導(dǎo)線一般用銅制而不用銀制？(3)為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制？(