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專題3 微粒間作用力與物質性質
金屬鍵與金屬特性
1.知道金屬鍵的特點與金屬某些性質的關系
2.建構金屬鍵模型，并運用模型解釋金屬的某些性質
一、金屬鍵
除汞等少數金屬外，大多數金屬單質具有較高的熔點，說明金屬晶體中存在著強烈的相互作用。
金屬具有導電性，是因為金屬晶體中存在著能夠自由移動的電子。
一、金屬鍵
金屬晶體中的金屬鍵示意圖
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存在著強烈的相互作用，化學上把這種金屬離子與自由電子之間強烈的相互作用稱為金屬鍵。
①成鍵微粒：金屬陽離子、自由電子
②成鍵本質：金屬陽離子與自由電子之間的強烈的靜電作用
電子氣理論
由于金屬原子的最外層電子數較少,容易失去電子成為金屬離子,金屬原子釋放出的價電子不專門屬于某個特定的金屬離子,而為許多金屬離子所共有,并在整個金屬中自由運動,這些電子又稱為自由電子。
金屬脫落下來的價電子幾乎均勻分布在整個晶體中，像遍布整塊金屬的“電子氣”，從而把所有金屬原子維系在一起。
③特征：金屬鍵無方向性和飽和性，成鍵電子可以在金屬中自由流動
金屬特性——導電性
通常情況下，金屬內部自由電子的運動不具有固定的方向性。但在外電場作用下，自由電子在金屬內部會發生定向運動，從而形成電流，所以金屬具有導電性。
思考：金屬的導電性和電解質的導電性有何不同？
類型 電解質 金屬
導電時的狀態
導電粒子
導電時發生的變化
導電能力隨溫度的變化
水溶液或熔融狀態下
晶體狀態
自由移動的離子
自由電子
化學變化
物理變化
增強
減弱
金屬特性——導熱性
當金屬某一部分受熱時，該區域里自由電子的能量增加，運動速率加快，自由電子與金屬離子（或金屬原子）的碰撞頻率增加，自由電子把能量傳給金屬離子（或金屬原子）。
金屬的導熱性就是通過自由電子的運動把能量從溫度高的區域傳到溫度低的區域，從而使整塊金屬達到同樣的溫度。
金屬特性——延展性
金屬鍵沒有方向性，當金屬受到外力作用時，金屬原子之間發生相對滑動，各層金屬原子之間仍然保持金屬鍵的作用。
因此，在一定強度的外力作用下，金屬可以發生形變，表現出良好的延展性。
思考：金屬的光澤鐵塊、鎂條、銅片具有我們常說的金屬光澤，但鐵粉、鎂粉、銅粉沒有金屬光澤。這是為什么呢？
鐵塊
鎂條
銅片
鐵粉
鎂粉
銅粉
金屬特性——金屬光澤
金屬粉末往往沒有金屬光澤，這是因為在粉末狀時，金屬的晶面分布在各個方向，非常雜亂，晶格排列也不規則，吸收可見光后輻射不出去，所以失去光澤。
金屬中的自由電子容易吸收可見光的能量躍遷到較高能級，在返回原能級時以光的形式放出能量。鐵、鎂能吸收各種波長的可見光，吸收后又把它們幾乎全部反射出去，所以呈鋼灰色或銀白色光澤。金屬對某種波長的光吸收程度較大，該金屬就呈現與其對應的某種顏色。如金屬銅容易吸收綠色光，即呈現出對應的紫紅色。
金屬單質 熔點/℃
Li 180.5
Na 97.81
K 63.65
Rb 38.89
Cs 28.40
思考：金屬的熔點和硬度差別很大，和什么因素有關？
金屬的硬度和熔、沸點等物理性質與金屬鍵的強弱有關。
可用來衡量金屬鍵的強弱。
金屬的原子化熱
指1 mol金屬固體完全氣化成相互遠離的氣態原子時吸收的能量。
金屬鍵強弱的主要影響因素
金屬元素的原子半徑
單位體積內自由電子的數目
金屬元素的原子半徑越小，金屬鍵越強。
單位體積內自由電子的數目越多，金屬鍵越強。
或金屬陽離子所帶電荷或價電子數
或金屬陽離子半徑的大小
同主族元素，隨著核電荷數的增大，金屬原子的半徑增大，金屬鍵減弱；
同周期元素，隨著核電荷數的增大，金屬原子半徑減小，金屬鍵增強，熔、沸點升高。
金屬鍵的強弱差別較大。
如鈉、鉀的熔、沸點低，存在的金屬鍵較弱；鉻的硬度大，熔、沸點高，存在的金屬鍵較強。
金屬鍵越強，金屬晶體的硬度越大，熔、沸點越高。
同主族金屬單質，從上至下，熔、沸點依次降低。
如堿金屬Li、Na、K等；
思考：同周期、同主族的金屬的熔、沸點有什么規律？
同周期金屬單質，從左到右，熔、沸點依次升高。
如：Na、Mg、Al；
一般情況下，合金的熔、沸點比各成分金屬都低。
1.關于金屬鍵的敘述錯誤的是(　　)
A．金屬鍵沒有方向性和飽和性
B．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
C．金屬鍵中的電子屬于整塊金屬
D．金屬的性質和金屬固體的形成都與金屬鍵有關
B

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