3.3《金属晶体》讲学练（新人教版化学选修3）
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- 资料类型：一课一练
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第三节 金属晶体
一、关于金属键
1．几种化学键的比较
类型
比较 离子键 共价键 金属键
非极性键 极性键 配位键
本质 阴、阳离子间通过静电作用形成 相邻原子间通过共用电子对(电子云重叠)与原子核间的静电作用形成 金属阳离子与自由电子间的作用
成键条件(元素种类) 成键原子的得、失电子能力差别很大(金属与非金属之间) 成键原子得、失电子能力相同(同种非金属) 成键原子得失电子能力差别较小(不同非金属) 成键原子一方有孤对电子(配体)，另一方有空轨道(中心离子) 同种金属或不同种金属(合金)
特征 无方向性、饱和性 有方向性、饱和性 无方向性
存在 离子化合物(离子晶体) 单质H2、共价化合物H2O2、离子化合物Na2O2 共价化合物HCl、离子化合物NaOH 离子化合物NH4Cl 金属单质(金属晶体、合金)
2.金属具有导电性、导热性和延展性的原因
(1)延展性：当金属受到外力作用时，晶体中各原子层就会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，而且弥漫在金属原子间的“电子气”可以起到类似轴承中滚球之间润滑剂的作用，即金属的离子和自由电子之间的较强作用仍然存在，因而金属都有良好的延展性。
(2)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。
(3)金属的热导率随温度的升高而降低，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的缘故。
3．金属导电与电解质溶液导电的比较。
运动的微粒 过程中发生的变化 温度的影响
金属导电 自由电子 物理变化 升温，导电性减弱
电解质溶
液导电 阴、阳离子 化学变化 升温、导电性增强
4.影响金属熔点、硬度的因素
一般地，熔点、硬度等取决于金属晶体内部作用力的强弱。一般来说，金属原子的价电子数越多，原子半径越小，金属晶体内部作用力越强，因而晶体熔点越高，硬度越大。
二、关于金属晶体
1．金属晶体结构构成粒子：金属原子(金属阳离子、, 自由电子)作用力：金属阳离子与自由电子间 强烈的相互作用
2．物理性质相同点：有金属光泽、导电、导热、延展性不同点：熔点高低不同，硬度大小不同
3．位置与分类
金属区(分界线、元素种数、周期与族)分类依据冶金工业黑色金属：Fe、Cr、Mn有色金属：Fe、Cr、Mn 以外的金属密度大小重金属(ρ>4.5 g•cm－3)：Fe、Cu等轻金属(ρ<4.5 g•cm－3)：Mg、Al等地壳中的含量常见金属：Fe、Cu、Al等稀有金属：钼、锆、铌等
4．金属之最
(1)在生活生产中使用最广泛的金属是铁(一般是铁与碳的合金)；
(2)地壳中含量最多的金属元素是铝(Al)；
(3)自然界中最活泼的金属元素是铯(Cs)；
(4)最稳定的金属单质是金(Au)；
(5)最硬的金属单质是铬(Cr)；
(6)熔点最高的金属单质是钨(3 413℃)(W)；
(7)熔点最低的金属单质是汞(－39℃)(Hg)；
(8)延展性最好的是金(Au)；
(9)导电性能最好的是银(Ag)；
(10)密度最大的是锇(22.57 g•cm－3)(Os)。
5.三维空间模型常见的三种结构
三种典型结构类型 体心立方晶格 面心立方晶体 密排六方晶格
配位数 8 12 12
常见金属晶体结构(有些金属晶体可能有两种或三种晶格) Li、Na、K、Rb、Cs、Ca、Sr、Ba、Ti、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Fe Ca、Sr、Cu、Au、Al、Pb、Ni、Pd、Pt Be、Mg、Ca、Sr、Co、Ni、Zn、Cd、Ti
结构示意图
空间利用率 68% 74% 74%
堆积形式 体心立方最密堆积 面心立方最密堆积 六方最密堆积
要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键。金属晶体熔、沸点高低和硬度大小一般取决于金属键强弱，而金属键与金属阳离子所带电荷的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是( )
A．金属镁的熔点大于金属铝
B．碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs是逐渐增大的
C．金属铝的硬度大于金属钠
D．金属镁的硬度小于金属钙
解析 镁离子比铝离子的半径大而所带的电荷少，所以金属镁比金属铝的金属键弱，熔、沸点和硬度都小；从Li到Cs，离子的半径是逐渐增大的，
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