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第 13 讲 金属键与金属晶体
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知识精讲
知识点一：
一、金属键
1．定义：在金属单质晶体中原子之间以金属阳离子与自由电子之间强烈的相互作用。
2．成键粒子： 和 。
3．成键条件： 或 。
4．成键本质
电子气理论：金属原子脱落下来的 形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把
维系在一起，形成像共价晶体一样的“巨分子”。
【即学即练1】
1．金属键的实质是
A．金属阳离子和自由电子之间的相互排斥
B．阴、阳离子之间的相互作用
C．金属阳离子和自由电子之间的相互吸引
D．金属阳离子和自由电子之间的相互作用
2．下列有关金属键的叙述错误的是
A．金属键没有饱和性和方向性
B．金属键中的自由电子属于整块金属
C．金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关
D．金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用
知识点二： 二、金属晶体
1．通过金属阳离子与 之间的较强作用形成的单质晶体，叫做金属晶体。
2．用电子气理论解释金属的物理性质微点拨
①温度越高，金属的导电能力越弱。②合金的熔、沸点比其各成分金属的熔、沸点低。
【即学即练2】
1．下列关于金属晶体的叙述正确的是
A．用铂金做首饰不能用金属键理论解释
B．固态和熔融时易导电，熔点在1000℃左右的晶体可能是金属晶体
C．Al、Na、Mg的熔点逐渐升高
D．温度越高，金属的导电性越好
2．要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键。金属晶体熔点的高低和硬度的大小一般取决于金属键的强
弱，而金属键的强弱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．碱金属的熔点从 到 是逐渐增大的
C．金属铝的硬度大于金属钠 D．金属钙的硬度小于金属钡
易错精析
1．合金是什么？合金中存在金属键吗？
【细剖精析】
2．记忆合金是否具有一定的导热性？为什么？
【细剖精析】
3．记忆金属在医学上有何应用？
【细剖精析】
4．导热是能量传递的一种形式，它必然是物质运动的结果，那么金属晶体导热过程中电子气中的自由电
子担当什么角色？【细剖精析】
5．金属导电与电解质溶液导电有什么不同？
【细剖精析】
能力拓展
1．金属键强弱的影响因素
金属键的强弱取决于金属阳离子所带电荷及阳离子半径的大小。一般来说，金属阳离子所带电荷越多，阳
离子半径越小，金属键就越强。
2．“电子气理论”对金属性质的解释
(1)金属的导电性
在金属晶体中，充满着带负电荷的“电子气”，“电子气”的运动是没有方向的，但在外加电场的作用下
“电子气”会发生定向移动，从而形成电流，所以金属容易导电，如图所示：
(2)金属的导热性
金属容易导热，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，从而把能量从温度高
的部分传到温度低的部分，使整块金属达到相同的温度。
(3)金属的延展性
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，因此，金属都有良好的延展性。如
图所示：
金属晶体微观结构与其物理性质的关系
3．金属晶体中有金属阳离子和自由电子，两者间的强烈相互作用形成金属键，金属键无方向性和饱和性，
这些特点决定了金属晶体的物理性质，如导电性、导热性和延展性等。
4．在不通电的情况下，金属晶体中的自由电子在整块金属中做无规则运动。在外加电场作用下，自由电
子发生定向移动，形成电流。但金属阳离子只在一定范围内振动，而不会自由移动，温度升高，碰撞次数
增多，电阻增大，金属导电能力变弱，这与电解质溶液导电是有区别的。
分层提分题组A 基础过关练
1．下列关于金属键的叙述中不正确的是
A．金属键是金属阳离子和自由电子这两种带异性电荷的微粒间强烈的相互作用，其实质与离子键类似，
也是一种电性作用
B．金属键可以看作是许多原子共用许多电子所形成的强烈的相互作用，所以与共价键类似，也有方向性
和饱和性
C．金属键是金属阳离子和“自由电子”间的相互作用，金属键无饱和性和方向性
D．构成金属键的“自由电子”在整个金属内部的三维空间中做自由运动
2．金属的下列性质中，不能用金属键解释的是
A．易传热 B．加工易变性但不碎
C．易锈蚀 D．有特殊的金属光泽
3．下图是金属晶体内部的电子气理论示意图。电子气理论可以用来解释金属的性质，其中正确的是
A．金属能导电是因为金属阳离子在外加电场作用下定向移动
B．金属能导热是因为自由电子在热的作用下相互碰撞，从而发生热的传导
C．金属具有延展性是因为在外力的作用下，金属中各原子层间会出现相对滑动，但自由电子可以起到润
滑剂的作用，使金属不会断裂
D．合金与纯金属相比，由于增加了不同的金属或非金属，使电子数目增多，所以合金的延展性比纯金属
强，硬度比纯金属小
4．下列叙述正确的是
A．金属受外力作用时常常发生变形而不易折断，这是由于金属原子之间有较强的作用
B．通常情况下，金属里的自由电子会发生定向移动而形成电流
C．金属是借助自由电子的运动，把能量从温度高的部分传到温度低的部分
D．金属的导电性随温度的升高而减弱5．金属的下列性质与金属键无关的是
A．金属有金属光泽
B．金属易导电
C．金属具有较强的还原性
D．金属具有良好的延展性
6．下列关于金属性质的说法不正确的是
A．金属一般具有银白色光泽，是物理性质，与电子气理论没有关系
B．金属具有良好的导电性，是因为金属晶体中的自由电子可在整块晶体中运动，在外加电场的作用下，
自由电子发生定向移动形成了电流
C．金属具有良好的导热性，是因为金属部分受热后，该区域的自由电子的能量增加，运动速率加快，自
由电子通过与金属阳离子发生频繁碰撞，传递了能量
D．金属晶体具有良好的延展性，是因为当金属受到外力作用时，金属晶体中的各原子层可以发生相对滑
动而不改变原来的排列方式，也不破坏金属键
7．金属钠、镁、铝的熔点高低顺序正确的是
A．Na>Mg>Al B．Al>Mg>Na
C．Mg>Al>Na D．Na>Al>Mg
8．有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，下列叙述错误的是
A．晶体中原子的配位数分别为：①6，②8，③12，④12
B．③为六方堆积
C．晶胞中含有的原子数分别为：③2，④4
D．金属晶体是一种“巨分子”，可能存在分子间作用力
9．对图中某金属晶体结构的模型进行分析，判断下列有关说法正确的是
A．该种堆积方式称为六方堆积 B．该种堆积方式称为体心立方堆积C．该种堆积方式称为面心立方堆积 D．金属 就属于此种堆积方式
10．金属晶体的堆积方式和配位数关系正确的是
A． 简单立方堆积 B． 体心立方堆积
C． 六方堆积 D． 面心立方堆积-12
题组B 能力提升练
1．下列有关金属键的叙述正确的是
A．金属键有饱和性和方向性
B．金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用
C．金属键中的自由电子属于整块金属
D．金属的性质和金属固体的形成都与金属键无关
2．物质结构理论推出：金属键越强，其金属的硬度越大，熔、沸点越高。且研究表明，一般来说，金属
阳离子半径越小，所带电荷越多，则金属键越强，由此判断下列说法错误的是
A．硬度：Mg＞Al B．熔、沸点：Mg＞Ca
C．硬度：Mg＞K D．熔、沸点：Ca＞K
3．金属材料具有良好的延展性的原因是
A．金属原子半径都较大，价电子数较少
B．金属受外力作用变形时，金属中各原子层会发生相对滑动
C．金属中大量自由电子受外力作用时，运动速率加快
D．自由电子受外力作用时能迅速传递能量
4．要使金属熔化必须破坏其中的金属键，而原子化热是衡量金属键强弱的依据之一。下列说法正确的是
A．金属镁的硬度大于金属铝
B．金属镁的熔点低于金属钙
C．金属镁的原子化热大于金属钠的原子化热
D．碱金属单质的熔点从 到 是逐渐升高的
5．下列说法正确的是
A．金属晶体具有良好的延展性与金属键无关
B．价电子数越多的金属原子，对应元素的金属性越强
C． 、 、 的熔点逐渐降低D．含有金属元素的离子不一定是阳离子
6．下列叙述错误的是
A．构成金属的粒子是金属阳离子和自由电子
B．金属晶体内部都有自由电子
C．金属晶体内自由电子分布不均匀，专属于某个特定的金属离子
D．同一类晶体间熔点(或沸点)相差最大的是金属晶体
7．依据“电子气”理论的金属键模型，下列对于金属导电性随温度变化的解释，正确的是
A．温度升高，自由电子的动能变大，以致金属导电性增强
B．温度升高，阳离子的动能变大，阻碍自由电子的运动，以致金属导电性减弱
C．温度升高，自由电子互相碰撞的次数增加，以致金属导电性减弱
D．温度升高，阳离子的动能变大，自由电子与阳离子间的吸引力变小，以致金属的导电性增强
8．如图为金属镉的堆积方式，下列说法正确的是（ ）
A．此堆积方式属于体心立方堆积
B．此堆积方式为六方堆积
C．配位数（一个金属原子周围紧邻的金属原子的数目）为8
D．镉的堆积方式与铜的堆积方式相同
9．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
A．①为简单立方堆积；②、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：①6，②8，③8，④12D．空间利用率的大小关系为：①＜②＜③＜④
10．金晶体采取面心立方最密堆积。设金原子的直径为d，用N 表示阿伏加德罗常数，M表示金的摩尔质
A
量。则下列说法正确的是
A．金晶体每个晶胞中含有2个金原子
B．金属键无方向性，金属原子尽可能采取紧密堆积
C．一个晶胞的体积是
D．金晶体的密度是2倒卖拉黑不更新，淘宝唯一免费更新店铺: 知二教育
