2019高中化學(xué)第三章第三節(jié)金屬晶體講義新人教版.docx

金屬晶體 細(xì)讀教材記主干1金屬一般具有金屬光澤，良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性、以及優(yōu)良的延展性。2金屬鍵是指金屬原子脫落下來的價電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”，被所有原子所共用，從而把所有的金屬原子維系在一起。3金屬晶體中，原子之間以金屬鍵相結(jié)合，金屬鍵的強弱決定金屬晶體的熔點和硬度。4金屬原子在二維空間里有兩種放置方式：密置層和非密置層。5金屬原子在三維空間里有四種堆積方式：簡單立方堆積、體心立方堆積、六方最密堆積、面心立方最密堆積。新知探究1概念：金屬離子與自由電子之間強烈的相互作用。2成鍵粒子：金屬陽離子和自由電子。3本質(zhì)：金屬原子脫落下來的價電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”，被所有原子共用，從而把所有金屬原子維系在一起。4金屬鍵的強弱和對金屬性質(zhì)的影響(1)金屬鍵的強弱主要決定于金屬元素的原子半徑和價電子數(shù)，原子半徑越大，價電子數(shù)越少，金屬鍵越弱；反之，金屬鍵越強。(2)金屬鍵越強，金屬的熔、沸點越高，硬度越大。名師點撥 金屬鍵與離子鍵、共價鍵的比較金屬鍵離子鍵共價鍵形成微粒金屬原子與自由電子陰、陽離子原子實質(zhì)靜電作用形成元素金屬活潑金屬與活潑非金屬非金屬方向性、飽和性無無有對點演練1下列有關(guān)金屬鍵的敘述中，錯誤的是()A金屬鍵沒有飽和性和方向性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(zhì)和金屬固體的形成都與金屬鍵有關(guān)解析：選B金屬原子脫落下來的價電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”，被所有原子所共用，從而把所有的金屬原子維系在一起，故金屬鍵無飽和性和方向性；金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間的強烈作用，既包括金屬陽離子與自由電子之間的靜電吸引作用，也存在金屬陽離子之間及自由電子之間的靜電排斥作用；金屬鍵中的電子屬于整塊金屬；金屬的性質(zhì)及固體的形成都與金屬鍵的強弱有關(guān)。2(2016六安高二檢測)要使金屬晶體熔化必須破壞其中的金屬鍵，金屬晶體熔、沸點高低和硬度大小一般取決于金屬鍵的強弱，由此判斷下列說法正確的是()A金屬鎂的熔點高于金屬鋁B堿金屬單質(zhì)的熔、沸點從Li到Cs是逐漸升高的C金屬鎂的硬度小于金屬鈣D金屬鎂的硬度大于金屬鈉解析：選D因為鎂離子所帶2個正電荷，而鋁離子帶3個正電荷，所以鎂的金屬鍵比鋁弱，所以鎂的熔點低于金屬鋁，故A錯誤；堿金屬都屬于金屬晶體，從Li到Cs金屬陽離子半徑增大，對外層電子束縛能力減弱，金屬鍵減弱，所以熔沸點降低，故B錯誤；因為鎂離子的半徑比鈣離子小，所以鎂的金屬鍵比鈣強，則鎂的硬度大于金屬鈣，故C錯誤；因為鎂離子所帶2個正電荷，而鈉離子帶1個正電荷，所以鎂的金屬鍵比鈉強，則鎂的硬度大于金屬鈉，故D正確。新知探究1金屬晶體2金屬晶體的物理通性及解釋3金屬晶體的緊密堆積模型(1)二維空間模型堆積方式非密置層密置層圖示配位數(shù)46(2)三維空間模型堆積模型采納這種堆積的典型代表空間利用率配位數(shù)晶胞非密置層簡單立方堆積Po(釙)52%6體心立方堆積Na、K、Fe68%8密置層六方最密堆積Mg、Zn、Ti74%12面心立方最密堆積Cu、Ag、Au74%124石墨的晶體類型(1)結(jié)構(gòu)特點層狀結(jié)構(gòu)同層內(nèi)，碳原子采用 sp2雜化，以共價鍵相結(jié)合形成平面六元并環(huán)結(jié)構(gòu)。碳原子中所有的p軌道平行且相互重疊，p軌道中的電子可在整個平面中運動。層與層之間以范德華力相結(jié)合。(2)晶體類型石墨晶體中，既有共價鍵，又有金屬鍵和范德華力，屬于混合晶體。名師點撥1金屬晶體的性質(zhì)(1)良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。(2)熔、沸點：金屬鍵越強，熔、沸點越高。同周期金屬單質(zhì)，從左到右(如Na、Mg、Al)熔、沸點升高。同主族金屬單質(zhì)，從上到下(如堿金屬)熔、沸點降低。合金的熔、沸點比其各成分金屬的熔、沸點低。金屬晶體熔點差別很大，如汞常溫下為液體，熔點很低(38.9 )，而鐵等金屬熔點很高(1 535 )。2金屬導(dǎo)電與電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的比較運動的微粒過程中發(fā)生的變化溫度的影響金屬導(dǎo)電自由電子物理變化升溫，導(dǎo)電性減弱電解質(zhì)溶液導(dǎo)電陰、陽離子化學(xué)變化升溫，導(dǎo)電性增強3.金剛石與石墨的比較金剛石石墨晶體類型原子晶體混合晶體構(gòu)成微粒碳原子碳原子微粒間的作用力CC共價鍵CC共價鍵分子間作用力碳原子的雜化方式sp3雜化sp2雜化碳原子成鍵數(shù)43碳原子有無剩余價電子無有一個2p電子配位數(shù)43晶體結(jié)構(gòu)特征正四面體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)平面六邊形層狀結(jié)構(gòu)物理性質(zhì)高熔點、高硬度、不導(dǎo)電熔點比金剛石還高，質(zhì)軟、滑膩、易導(dǎo)電最小碳環(huán)六元環(huán)、不共面六元環(huán)、共面對點演練3(2016六安高二檢測)金屬晶體中金屬原子有三種常見的堆積方式，六方堆積(鎂型)、面心立方堆積(銅型)和體心立方堆積(鉀型)，圖(a)、(b)、(c)分別表示這三種晶胞的結(jié)構(gòu)，其晶胞內(nèi)金屬原子個數(shù)之比為()A321 B1184C984 D21149解析：選Aa中原子個數(shù)12236，b中原子個數(shù)864，c中原子個數(shù)182，所以其原子個數(shù)比是642321，故選A。4金剛石、石墨、C60和石墨烯的結(jié)構(gòu)示意圖分別如圖所示，下列說法不正確的是()A金剛石和石墨烯中碳原子的雜化方式不同B金剛石、石墨、C60和石墨烯的關(guān)系：互為同素異形體C這四種物質(zhì)完全燃燒后的產(chǎn)物都是CO2D石墨與C60 的晶體類型相同解析：選D金剛石中碳原子為sp3雜化，石墨烯中碳原子為sp2雜化，A項正確；金剛石、石墨、C60和石墨烯都是碳元素形成的不同單質(zhì)，它們互為同素異形體，B項正確；碳元素的同素異形體完全燃燒的產(chǎn)物都是CO2，C項正確；C60是分子晶體，石墨是混合晶體，D項錯誤。1(2016吉林高二檢測)下列關(guān)于金屬晶體的敘述正確的是()A常溫下，金屬單質(zhì)都以金屬晶體形式存在B金屬離子與自由電子之間的強烈作用，在一定外力作用下，不因變形而消失C鈣的熔沸點低于鉀D溫度越高，金屬的導(dǎo)電性越好解析：選B汞在常溫下呈液體，不是以晶體的形式存在，A項錯誤；金屬鍵沒有方向性，金屬離子與自由電子之間有強烈作用，在一定外力作用下，不因變形而消失，因此金屬有延展性，B項正確；Ca、K屬于同周期元素，半徑：CaAlCa BAlNaLiCAlMgCa DMgBaAl解析：選C構(gòu)成金屬晶體的金屬鍵越強，金屬晶體的熔沸點越高。金屬鍵強弱與金屬陽離子半徑和所帶電荷有關(guān)系，離子半徑越小，電荷數(shù)越多，金屬鍵越強，熔沸點越高。則A項應(yīng)該是AlMgCa，錯誤，C正確；B項應(yīng)該是AlLiNa，錯誤；D項應(yīng)該是AlMgBa，D錯誤。4.關(guān)于體心立方堆積型晶體(如圖所示)的結(jié)構(gòu)的敘述中正確的是()A是密置層的一種堆積方式B晶胞是六棱柱C每個晶胞內(nèi)含2個原子D每個晶胞內(nèi)含6個原子解析：選C本題主要考查常見金屬晶體的堆積方式，體心立方堆積型晶體是非密置層的一種堆積方式，為立方體形晶胞，其中有8個頂點，1個體心，故晶胞所含原子數(shù)為812。5(1)圖甲為二維平面晶體示意圖，所表示的化學(xué)式為AX3的是_。甲(2)圖乙為一個金屬銅的晶胞，請完成以下各題。乙該晶胞稱為_(填序號)。A六方晶胞 B體心立方晶胞C面心立方晶胞此晶