金属結合と金属の性質

イントロ

金属らしさを、自由電子で説明する

金属結合は、金属原子から離れて動ける自由電子が、金属陽イオンの集まりを結び付ける結合です。自由電子の動きから、電気を通す、熱を伝える、たたくと広がる性質を説明します。

定義

教科書では: 金属陽イオンの集まりを、自由電子が介在して結び付ける結合です。
言いかえると: 金属では、一部の電子が特定の原子だけに固定されず、金属全体の中を動けるように考えます。この電子を自由電子といいます。自由電子があるため、金属は電気や熱を伝えやすく、たたいたり引き延ばしたりしても結び付きが保たれやすくなります。

要点

金属の性質は、自由電子が動けることと、金属粒子の並びがずれても結合が保たれることから考えます。

比較

性質電気伝導性

性質熱伝導性

性質展性・延性

金属の性質を覚えるときは、自由電子がどの性質に関わっているかを説明できるようにします。電気伝導性は自由電子の移動、展性・延性は並びがずれても結合が保たれること、と理由を分けます。

例

場面: 銅線とアルミニウム箔の性質を説明する。
順に考えると: 銅線が電気を通しやすいのは、金属中の自由電子が動けるからだと説明できます。アルミニウム箔が薄く広がるのは、金属粒子の並びがずれても自由電子が結び付きを保ちやすいからだと考えます。性質名を暗記するだけでなく、自由電子と結び付けます。
ここが結論: 金属の電気伝導性、展性、延性は、自由電子を使って説明できます。性質名だけでなく、自由電子がどう働くかまで言えると、暗記に頼りすぎずに済みます。

要点

学習指導要領解説では、代表的な金属と用途にも触れることが示されています。

注意

確認

Q1

金属が電気を通しやすい理由として最も適切なのはどれですか。

まとめ