高中化學(xué) 1.2《金屬晶體》學(xué)案 舊人教版選修

1、第二節(jié) 金屬晶體學(xué)習(xí)目標(biāo)l 知道金屬鍵的涵義l 能用金屬鍵理論解釋金屬的物理性質(zhì)l 能列舉金屬晶體的基本堆積模型l 了解金屬晶體性質(zhì)的一般特點(diǎn)l 理解金屬晶體的類型與性質(zhì)的關(guān)系 知識(shí)梳理1. 在金屬單質(zhì)的晶體中，原子之間以_相互結(jié)合.描述金屬鍵本質(zhì)的最簡(jiǎn)單理論是_理論. 構(gòu)成金屬晶體的粒子是_和_.2. 金屬鍵的強(qiáng)度差別_.例如,金屬鈉的熔點(diǎn)較低,硬度較小,而_是熔點(diǎn)最高,硬度最大的金屬,這是由于_的緣故. 鋁硅合金在凝固時(shí)收縮率很小，因而這種合金適合鑄造。在鋁硅鋁硅合金三種晶體中，它們的熔點(diǎn)從低到高的順序是_。3. 金屬材料有良好的延展性是由于_.金屬材料有良好的導(dǎo)電性是由于_.金屬的熱導(dǎo)率

2、隨溫度升高而降低是由于_.4. 金屬原子在二維平面里有兩種方式為非密置層和密置層,其配位數(shù)分別為_和_.5. 金屬晶體可看成金屬原子在_里堆積而成.金屬原子堆積有4種基本模式,分別是_,_,_,_.金屬晶體的最密堆積是_,配位數(shù)是_. 方法導(dǎo)引1. 金屬晶體性質(zhì)及理論解釋導(dǎo)電性導(dǎo)熱性延展性金屬離子和自由電子自由電子在外加電場(chǎng)的作用下發(fā)生定向移動(dòng)自由電子與金屬離子碰撞傳遞熱量晶體中各原子層相對(duì)滑動(dòng)仍保持相互作用2. 金屬晶體的熔點(diǎn)變化規(guī)律金屬晶體熔點(diǎn)差別較大，汞在常溫下是液體，熔點(diǎn)很低(38.9)，而鎢的熔點(diǎn)高達(dá)3410這是由于金屬晶體緊密堆積方式、金屬陽離子與自由電子的作用力不同而造成的差別一

3、般情況下(同類型的金屬晶體)，金屬晶體的熔點(diǎn)由金屬陽離子半徑、所帶的電荷數(shù)、自由電子的多少而定金屬離子半徑越小，所帶的電荷越多，自由電子越多，金屬鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)就越高例如，熔點(diǎn)：Na<Mg<Al；熔點(diǎn)：Li>Na>K>Rb>Cs例1金屬的下列性質(zhì)中和金屬晶體無關(guān)的是（ ）A良好的導(dǎo)電性 B反應(yīng)中易失電子C良好的延展性 D良好的導(dǎo)熱性解析：備選答案A、C、D都是金屬共有的物理性質(zhì)，這些性質(zhì)都是由金屬晶體所決定的，備選答案B，金屬易失電子是由原子的結(jié)構(gòu)決定的，所以和金屬晶體無關(guān)答案：B例2關(guān)于晶體的下列說法正確的是（ ）解析：只有認(rèn)識(shí)四類晶體物理性質(zhì)差異的本質(zhì)原因

4、才能對(duì)此題進(jìn)行正確判斷。在四類晶體中，金屬晶體的結(jié)構(gòu)及物理性質(zhì)最特殊，應(yīng)予重視。金屬晶體中，構(gòu)成晶體的微粒既有金屬原子，又有金屬陽離子，且二者不斷轉(zhuǎn)換，晶體中自由電子與金屬離子間的電性作用形成了金屬鍵。因此晶體中有陽離子，不一定有陰離子，如金屬晶體。金屬鍵強(qiáng)弱相差很大（主要由陽離子半徑大小決定），因此金屬晶體的熔、沸點(diǎn)、硬度等物理性質(zhì)相差極大，它與其他類晶體相比很特殊，有的晶體熔沸點(diǎn)很低，甚至小于分子晶體如金屬汞、堿金屬等；有的金屬熔沸點(diǎn)很高，甚至高于原子晶體如金屬鎢。答案：A例3.下列有關(guān)金屬元素特征的敘述正確的是（ ）A.金屬元素的原子只有還原性，離子只有氧化性 解析：A、對(duì)于變價(jià)金屬中，

5、較低價(jià)態(tài)的金屬離子既有氧化性，又有還原性，如Fe2+。B、金屬元素的原子只具有還原性，故在化合物中只顯正價(jià)。C、金屬元素有的有變價(jià)，有的無變價(jià)，如Na+。D、金屬汞常溫下為液體。答案：B。例4.物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論推出：金屬晶體中金屬離子與自由電子之間的強(qiáng)烈相互作用，叫金屬鍵金屬鍵越強(qiáng)，其金屬的硬度越大，熔沸點(diǎn)越高，且據(jù)研究表明，一般說來金屬原子半徑越小，價(jià)電子數(shù)越多，則金屬鍵越強(qiáng)由此判斷下列說法錯(cuò)誤的是( )A鎂的硬度大于鋁 B鎂的熔沸點(diǎn)低于鈣C鎂的硬度大于鉀 D鈣的熔沸點(diǎn)高于鉀解析：價(jià)電子數(shù)AlMg，原子半徑AlMg，所以Al的金屬鍵更強(qiáng)，所以A的說法錯(cuò)誤Mg和Ca的價(jià)電子數(shù)相同，而原子半徑MgC

6、a，所以金屬鍵的強(qiáng)弱MgCa，所以B的說法錯(cuò)誤價(jià)電子數(shù)MgK，原子半徑MgCaK，所以C的說法正確價(jià)電子數(shù)CaK，原子半徑CaK，所以D的說法也正確答案：AB 基礎(chǔ)訓(xùn)練1下列有關(guān)金屬元素的特征敘述正確的是( )A金屬元素的原子具有還原性，離子只有氧化性B金屬元素的化合價(jià)一定顯正價(jià)C金屬元素在不同化合物中的化合價(jià)均不相同D金屬元素的單質(zhì)在常溫下均為金屬晶體2下列有關(guān)金屬元素特征的敘述中正確的是 ( )A金屬元素的原子只有還原性，離子只有氧化性B金屬元素在化合物中一定顯正價(jià)C金屬元素在不同化合物中的化合價(jià)均不同D金屬單質(zhì)在常溫下都是金屬晶體3金屬的下列性質(zhì)中，不能用金屬的電子氣理論加以解釋的是 (

7、 )A易導(dǎo)電 B易導(dǎo)熱C有延展性 D易銹蝕4下列晶體中由原子直接構(gòu)成的單質(zhì)有 ( )A白磷 B氦C金剛石 D金屬鎂5金屬具有延展性的原因是( )A金屬原子半徑都較大，價(jià)電子較少B金屬受外力作用變形時(shí)，金屬陽離子與自由電子間仍保持較強(qiáng)烈作用C金屬中大量自由電子受外力作用時(shí)，運(yùn)動(dòng)速度加快D自由電子受外力作用時(shí)能迅速傳遞能量6下列說法不正確的是( )A金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)一定比非金屬單質(zhì)高B離子晶體中不一定含有金屬元素C在含有陽離子的晶體中，一定含有陰離子D含有金屬元素的離子不一定是陽離子7金屬晶體的形成是因?yàn)榫w中存在( )A金屬離子間的相互作用 B金屬原子間產(chǎn)生相互作用C金屬離子與自由電子間的相互作用

8、 D金屬原子與自由電子間的相互作用8關(guān)于金屬元素的特征，下列敘述正確的是( )金屬元素的原子只有還原性，離子只有氧化性金屬元素在化合物中一般顯正價(jià)金屬性越強(qiáng)的元素相應(yīng)的離子氧化性越弱金屬元素只有金屬性，沒有非金屬性價(jià)電子越多的金屬原子的金屬性越強(qiáng)A B C D全部9金屬的下列性質(zhì)中，與自由電子無關(guān)的是 ( )A密度大小 B容易導(dǎo)電 C延展性好 D易導(dǎo)熱10下列有關(guān)金屬的敘述正確的是( )A金屬元素的原子具有還原性，其離子只有氧化性B金屬元素的化合價(jià)般表現(xiàn)為正價(jià)C熔化狀態(tài)能導(dǎo)電的物質(zhì)定是金屬的化合物D金屬元素的單質(zhì)在常溫下均為金屬晶體11.下列敘述正確的是 ( )A原子晶體中可能存在離子鍵 B分

9、子晶體中不可能存在氫鍵C在晶體中可能只存在陽離子不存在陰離子 D金屬晶體導(dǎo)電是金屬離子所致12.金屬能導(dǎo)電的原因是（ ）A.金屬晶體中金屬陽離子與自由電子間的相互作用較弱 B金屬晶體中的自由電子在外加電場(chǎng)作用下可發(fā)生定向移動(dòng) C金屬晶體中的金屬陽離子在外加電場(chǎng)作用下可發(fā)生定向移動(dòng) D金屬晶體在外加電場(chǎng)作用下可失去電子 13下列敘述正確的是 （ ）A.任何晶體中，若含有陽離子也一定含有陰離子B原子晶體中只含有共價(jià)鍵 C.離子晶體中只含有離子鍵，不含有共價(jià)鍵 D分子晶體中只存在分子間作用力，不含有其他化學(xué)鍵14.在核電荷數(shù)118的元素中，其單質(zhì)屬于金屬晶體的有 ，屬于分子晶體的有 ，屬于原子晶體的

10、有 15. 簡(jiǎn)要填空：(1)金屬導(dǎo)電是_的結(jié)果(2)金屬導(dǎo)熱是_的結(jié)果(3)金屬抽成絲或壓成薄板是金屬受到外力作用，緊密堆積的原子(離子)層發(fā)生了_，而金屬離子和自由電子之間的_沒有改變16. 堿金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)順序?yàn)長(zhǎng)iNaKRbCs，試用金屬晶體結(jié)構(gòu)的知識(shí)加以解釋17在金屬晶體中存在的粒子是_和_通過_形成的單質(zhì)晶體叫做金屬晶體18.(1)請(qǐng)描述金屬晶體中自由電子的存在狀態(tài)答：_(2)請(qǐng)說明金屬晶體中自由電子所起的作用答：_19. 金屬導(dǎo)電靠_，電解質(zhì)溶液導(dǎo)電靠_;金屬導(dǎo)電能力隨溫度升高而_,   溶液導(dǎo)電能力隨溫度升高而_.20.有一種金屬結(jié)構(gòu)單元是一個(gè)“面心立方體”（

11、注：八個(gè)頂點(diǎn)和六個(gè)面分別有一個(gè)金屬原子）。該單元平均是由_個(gè)金屬原子組成的。拓展提高21.晶胞是晶體中最小的重復(fù)單元已知鐵為面心立方晶體，其結(jié)構(gòu)如下圖甲所示，面心立方的結(jié)構(gòu)特征如下圖乙所示若鐵原子的半徑為，試求鐵金屬晶體中的晶胞長(zhǎng)度，即下圖 丙中AB的長(zhǎng)度為_m22. 某些金屬晶體(Cu、Ag、Au)的原子按面心立方的形式緊密堆積，即在晶體結(jié)構(gòu)中可以劃出一塊正立方體的結(jié)構(gòu)單元，金屬原子處于正立方體的八個(gè)頂點(diǎn)和六個(gè)側(cè)面上，試計(jì)算這類金屬晶體中原子的空間利用率。23. 石墨片層結(jié)構(gòu)如右圖所示，問：（1）平均多少個(gè)碳原子構(gòu)成一個(gè)正六邊形？（2）n g碳原子可構(gòu)成多少個(gè)正六邊形？參考答案1B 2B3D

12、4BC5B6AC7C8B9A10B 11. C12. B 13. B 14.答案： Li、Be、Na、Mg、Al; H2、He、N2、O2、F2、Ne、P4、S、Cl2、Ar; C、Si、B(1)自由電子在電場(chǎng)作用下定向移動(dòng)(2)自由電子碰撞金屬離子而將能量傳給金屬離子(3)相對(duì)滑動(dòng) 較強(qiáng)烈的相互作用(金屬鍵)16.金屬晶體的熔點(diǎn)高低取決于晶體中金屬離子與自由電子之間的作用力大小，由庫侖定律可知，作用力的大小又取決于金屬離子的半徑和自由電子的數(shù)量，顯然，半徑越小，作用力越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高而離子的半徑順序?yàn)?，因此鋰的熔點(diǎn)最高17.金屬離子；自由電子；金屬鍵18.(1)自由電子均勻地分布在整個(gè)晶體中，被許多金屬離子所共有(2)使金屬陽離子結(jié)合在一起形成晶體; 使金屬晶體具有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性19. 自由電子；自由離子；減弱；增強(qiáng)20. 421提示： 22. 依題意畫出側(cè)面圖，設(shè)正立方體邊長(zhǎng)為a，