IGCSE化学考点讲解 金属键的来世今生都理清啦

在IGCSE化学“原子、单质和化合物”这个单元，同学们会碰到金属键这个IGCSE化学考点，如果感觉课本讲得太复杂，本文就来带你梳理一下相关概念。

IGCSE化学考试内容和题型

IGCSE化学包含3张paper，学习核心大纲的学员考paper1、paper2及paper5/paper6。学习拓展大纲的学员考paper2、paper4及paper5/paper6。

3张paper分别为选择题卷（40道选择题）、理论题卷（简答题及结构化问题）及实验题卷。选择题卷占总成绩的30%，理论题与实验题分别占总成绩的50%及20%。

IGCSE 阶段的化学包括基础化学理论，认识常见化学物质以及学习简单的化学反应。内容涉及到物质状态，基本实验方法，原子理论简介，方程式的书写、配平及计算，化学反应速率及能量变化，基本反应类型（氧化还原反应、酸碱反应、金属及非金属），有机化学等等。

IGCSE化学考点分析：金属键

金属晶体中原子之间的化学作用力叫做金属键。金属键是一种遍布整个晶体的离域化学键。金属键是金属晶体内的基本作用力。

经典的金属键理论叫做“电子气论”（也称为自由电子理论）。这种理论形象地把金属键描述成从金属原子上“脱落”下来的大量自由电子（也称离域电子）形成遍布整个晶体的“电子气”，而这些电子可以看作彼此之间没有相互作用、各自独立地在金属阳离子形成的势能等于平均值的势场中运动。

金属键的另一种理论是固体能带理论，这是在分子轨道理论基础上发展起来的现代金属键理论。能带理论把金属晶体看成一个大分子，这个分子由晶体中所有的原子组合而成。由于各原子的原子轨道之间的相互作用便组成一系列相应的分子轨道，其数目与形成它的原子轨道数目相同

由于金属晶体中原子数目极大，所以这些分子轨道之间的能级间隔极小，几乎连成一片、从而形成能带。由已充满电子的原子轨道形成的低能量能带、称为满带；由未充满电子的能级所形成的高能量能带、称为导带；满导与导带之间能量相差极大，电子不易逾越，所以称为禁带。

IGCSE化学考点金属键的强度可以由原子化热来衡量。原子化热是指1mol金属转化成气态原子时所需要吸收的能量。原子化热较小的金属，硬度较小、熔点较低；反之亦然。如金属钠的原子化热为108.4kJ/mol,金属铝的原子化热为326.4kJ/mol，所以金属钠的硬度和熔点比铝低，而铯的原子化热只有79kJ/mol，因此其硬度和熔点均比钠低。

金属键的强弱造成了不同金属晶体的熔沸点、硬度等性质的差异，对此，不同的理论也有不同的解释层面。

“电子气论”（即自由电子理论）认为，金属键的本质就自由电子与金属阳离子之间的静电作用，那么金属键的影响因素主要就是金属阳离子所带的电荷与离子半径（与离子电荷成正相关、与离子半径成反相关）。

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