一、金属键
1．概念：金属离子与自由电子之间强烈的相互作用。
2．成键粒子：金属阳离子和自由电子。
3．本质：金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子共用，从而把所有金属原子维系在一起。
4．金属键的强弱和对金属性质的影响
(1)金属键的强弱主要决定于金属元素的原子半径和价电子数，原子半径越大，价电子数越少，金属键越弱；反之，金属键越强。
(2)金属键越强，金属的熔、沸点越高，硬度越大。
金属键与离子键、共价键的比较
金属键 | 离子键 | 共价键 | |
形成微粒 | 金属原子 与自由电子 | 阴、阳离子 | 原子 |
实质 | 静电作用 | ||
形成元素 | 金属 | 活泼金属 与活泼非金属 | 非金属 |
方向性、 饱和性 | 无 | 无 | 有 |
二、金属晶体的原子堆积模型
1．金属晶体
2．金属晶体的物理通性及解释
3．金属晶体的紧密堆积模型
(1)二维空间模型
堆积方式 | 非密置层 | 密置层 |
图示 | ||
配位数 | 4 | 6 |
(2)三维空间模型
堆积 模型 | 采纳这种堆积的典型代表 | 空间 利用率 | 配位数 | 晶胞 | |
非密置层 | 简单立方堆积 | Po(钋) | 52% | 6 | |
体心立方堆积 | Na、K、Fe | 68% | 8 | ||
密置层 | 六方最密堆积 | Mg、Zn、Ti | 74% | 12 | |
面心立方最密堆积 | Cu、Ag、Au | 74% | 12 | ||
4．石墨的晶体类型
(1)结构特点——层状结构
①同层内，碳原子采用 sp2杂化，以共价键相结合形成平面六元并环结构。碳原子中所有的p轨道平行且相互重叠，p轨道中的电子可在整个平面中运动。
②层与层之间以范德华力相结合。
(2)晶体类型
石墨晶体中，既有共价键，又有金属键和范德华力，属于混合晶体。
1．金属晶体的性质
(1)良好的导电性、导热性和延展性。
(2)熔、沸点：金属键越强，熔、沸点越高。
①同周期金属单质，从左到右(如Na、Mg、Al)熔、沸点升高。
②同主族金属单质，从上到下(如碱金属)熔、沸点降低。
③合金的熔、沸点比其各成分金属的熔、沸点低。
④金属晶体熔点差别很大，如汞常温下为液体，熔点很低(－38.9 ℃)，而铁等金属熔点很高(1 535 ℃)。
2．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 |
3.金刚石与石墨的比较
金刚石 | 石墨 | |
晶体类型 | 原子晶体 | 混合晶体 |
构成微粒 | 碳原子 | 碳原子 |
微粒间的作用力 | C—C共价键 | C—C共价键 分子间作用力 |
碳原子的 杂化方式 | sp3杂化 | sp2杂化 |
碳原子成键数 | 4 | 3 |
碳原子有无 剩余价电子 | 无 | 有一个2p电子 |
配位数 | 4 | 3 |
晶体结构特征 | 正四面体空间网状结构 | 平面六边形层状结构 |
物理性质 | 高熔点、高硬度、不导电 | 熔点比金刚石还高，质软、滑腻、易导电 |
最小碳环 | 六元环、不共面 | 六元环、共面 |
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