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文檔簡介

金屬晶體與離子晶體(1)導學學案課程內容:金屬鍵定義.成鍵微粒.本質.特征.影響因素;金屬晶體定義.類別.結構.性質1.

學習目標⑴理解金屬鍵的概念、本質和特征,了解影響金屬鍵強弱的因素.⑵能用金屬鍵理論解釋金屬的導電性、導熱性、延展性等典型性質.⑶了解晶體、晶胞的概念,能借助模型說明常見金屬晶體中晶胞的構成,并能用均攤法分析晶胞組成.2.重點⑴金屬鍵的概念、本質和特征.⑵金屬晶體的結構特點,如面心立方堆積、體心立方堆積和六方最密堆積等.⑶金屬的物理性質與金屬鍵、金屬晶體結構之間的關系.3.難點⑴金屬鍵的形成過程及自由電子在其中的運動規(guī)律.⑵根據(jù)原子排列方式判斷金屬晶體的結構類型.⑶從微觀角度解釋金屬的導電性、導熱性、延展性以及熔點、硬度等物理性質.4.核心素養(yǎng)⑴宏觀辨識與微觀探析:能從宏觀角度認識金屬的物理性質,如導電性、導熱性、延展性等,并能從微觀角度理解金屬鍵和金屬晶體結構對這些性質的影響.⑵證據(jù)推理與模型認知:通過對金屬鍵和金屬晶體結構模型的學習,培養(yǎng)運用模型解釋化學現(xiàn)象和解決問題的能力,如利用均攤法分析晶胞組成等,同時能根據(jù)相關證據(jù)推理金屬性質與結構之間的關系.⑶科學探究與創(chuàng)新意識:通過探究金屬鍵與金屬晶體的性質,提高科學思維能力,培養(yǎng)創(chuàng)新意識,如設計實驗探究金屬的導電性等.⑷科學態(tài)度與社會責任:了解金屬鍵和金屬晶體在生活、生產中的應用,認識化學學科對社會發(fā)展的重要貢獻,培養(yǎng)科學態(tài)度和社會責任感,如關注金屬腐蝕問題及防護措施等.第一部分:課業(yè)知識精講一、金屬鍵1.

定義:金屬陽離子和自由電子之間的強烈相互作用稱為金屬鍵。在金屬晶體中,金屬原子失去價電子形成金屬陽離子,這些價電子不再固定于某個金屬陽離子,而是在整個晶體中自由運動,形成“電子氣”,金屬陽離子與“電子氣”之間的靜電作用就是金屬鍵。2.成鍵粒子:金屬陽離子和自由電子.3.

本質:是一種電性作用,包括金屬陽離子與自由電子之間的靜電吸引作用,以及自由電子之間、金屬陽離子之間的靜電排斥作用,當引力與斥力達到平衡時,形成穩(wěn)定的金屬鍵結構。4.

特征⑴電子氣:電子氣不屬于某個特定金屬陽離子,可在整塊固態(tài)金屬中自由移動.⑵無方向性:金屬鍵的形成不依賴于電子云的重疊方向,與離子鍵和共價鍵不同,它沒有固定的方向要求,使得金屬原子在晶體中可以相對自由地排列。⑶無飽和性:一個金屬陽離子周圍可以吸引盡可能多的自由電子,不局限于某個固定數(shù)目,因此金屬原子可以在空間以多種方式堆積形成晶體。5.

影響金屬鍵強弱的因素⑴金屬陽離子半徑:陽離子半徑越小,對自由電子的吸引力越強,金屬鍵越強,金屬性越弱。例如,Cs、Rb、K、Na、Li,原子半徑依次減小,金屬鍵強度:Cs<Rb<K<Na<Li,熔點:Cs<Rb<K<Na<Li、硬度:Cs<Rb<K<Na<Li。同主族從上到下金屬原子半徑逐漸增大,金屬鍵逐漸減弱,金屬性逐漸增強。⑵價電子數(shù):價電子數(shù)越多,自由電子越多,金屬鍵越強,金屬性越弱。例如:Na<Mg<Al,鋁、鎂的價電子數(shù)多于鈉,其金屬鍵更強。二、金屬晶體1.

定義:金屬晶體是由金屬陽離子和自由電子通過金屬鍵結合而成的晶體。除汞(Hg)外,在常溫下金屬單質都是晶體。2.類別:金屬單質和合金都是金屬晶體。3.

金屬晶體的結構特點⑴緊密堆積:如同硬球緊密堆積,金屬原子在晶體中盡可能緊密排列,以降低體系能量,形成多種堆積方式,如簡單立方堆積、體心立方堆積、面心立方最密堆積和六方最密堆積等。⑵配位數(shù):指一個金屬原子周圍、緊鄰的金屬原子數(shù)目。不同堆積方式配位數(shù)不同,如簡單立方堆積配位數(shù)為6,體心立方堆積配位數(shù)為8,面心立方最密堆積和六方最密堆積配位數(shù)均為12。4.

金屬晶體的物理性質⑴導電性:金屬晶體中的自由電子在外加電場作用下定向移動形成電流,所以金屬具有良好導電性。溫度升高時,金屬陽離子振動加劇,阻礙自由電子定向移動,電阻增大,導電性減弱。⑵導熱性:自由電子在熱的作用下與金屬陽離子頻繁碰撞,將熱量快速傳遞,使金屬晶體有良好導熱性,熱導率一般較高。⑶延展性:當金屬受外力作用時,原子層相對滑動,金屬鍵不斷裂,排列方式不變,電子氣起類似潤滑劑作用,使金屬有良好延展性。合金中因摻入其他原子,層間滑動困難,延展性差、硬度大.⑷熔點和硬度:金屬鍵越強,金屬晶體的熔點越高、硬度越大。例如,鎢(W)的金屬鍵很強,其熔點高達3410℃,硬度也較大;而鈉(Na)的金屬鍵較弱,熔點較低(97.81℃),硬度較小。在已知金屬元素中,鉻是最硬的金屬。5.金屬晶體晶胞的四種堆積方式①簡單立方晶胞:由8個頂點原子構成,原子位于晶胞的頂點,晶胞內部無其他原子。如金屬Po采用簡單立方堆積方式,其晶胞中原子個數(shù)為8*1/8=1;簡單立方堆積的空間利用率為52%。②體心立方晶胞:除8個頂點原子外,晶胞體心還有1個原子。如堿金屬Na、K、Fe等金屬晶體采用這種結構,晶胞中原子個數(shù)為8*1/8+1=2。體心立方堆積的空間利用率為68%。③六方晶胞:12個頂點、2個面心、3個原子在晶胞內部。如Zn、Ti、Mg等。晶胞中原子個數(shù)為12*1/6+2*1/2+3*1=6。六方最密堆積的空間利用率為74%。④面心立方晶胞:在8個頂點和6個面心均有原子均勻分布。金屬Cu、Ag、Au等屬于面心立方最密堆積,晶胞中原子個數(shù)為8*1/8+6*1/2=4。面心立方堆積的空間利用率為74%。第二部分:重點專題突破專題一:金屬鍵的概念、特征、本質①下列關于金屬鍵的說法正確的是()A.金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間的靜電引力B.金屬鍵有方向性和飽和性C.金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間的強烈相互作用D.金屬鍵只存在于金屬單質中答案:C解析:金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間的強烈相互作用,不僅僅是靜電引力,A錯誤,C正確;金屬鍵沒有方向性和飽和性,B錯誤;金屬鍵存在于金屬單質及合金中,D錯誤。②下列關于金屬鍵的敘述中,不正確的是()A.金屬鍵是金屬陽離子與“自由電子”間的相互作用B.金屬鍵無方向性和飽和性C.金屬鍵是帶異性電荷的金屬陽離子和自由電子間的強烈相互作用,實質是一種電性作用D.金屬鍵可以看作許多原子共用許多電子所形成的強烈的相互作用,所以與共價鍵類似,也有方向性和飽和性答案:D。解析:金屬鍵與共價鍵不同,金屬鍵無方向性和飽和性,D選項錯誤,A、B、C選項對金屬鍵的描述均正確。③下列關于金屬鍵的敘述中,不正確的是()A.金屬鍵是金屬陽離子和自由電子這兩種帶異性電荷的微粒間的強烈相互作用,其實質與離子鍵類似,也是一種電性作用B.金屬鍵可以看作是許多原子共用許多電子所形成的強烈的相互作用,所以與共價鍵類似,也有方向性和飽和性C.金屬鍵是金屬陽離子和自由電子間的相互作用,故金屬鍵無飽和性和方向性D.構成金屬鍵的自由電子在整個金屬內部的三維空間中做自由運動答案:B解析:金屬鍵無方向性和飽和性,B選項中說金屬鍵與共價鍵類似有方向性和飽和性是錯誤的。金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間的電性作用,自由電子在金屬內部自由運動,A、C、D選項描述均正確。專題二:金屬鍵的強弱比較①下列金屬中,金屬鍵最強的是()A.NaB.MgC.AlD.K答案:C解析:一般來說,金屬原子半徑越小,價電子數(shù)越多,金屬鍵越強。Al的原子半徑小于Mg、Na、K,且價電子數(shù)最多,所以金屬鍵最強,答案為C.②下列金屬中金屬鍵最弱的是()A.LiB.NaC.KD.Rb答案:D解析:一般情況下,金屬原子半徑越大,價電子數(shù)越少,金屬鍵越弱。堿金屬從上到下原子半徑逐漸增大,價電子數(shù)相同,所以金屬鍵逐漸減弱,Rb的原子半徑最大,金屬鍵最弱,答案選D。③

下列金屬晶體中,金屬離子和自由電子的相互作用最弱的是()A.鈉B.鉀C.鎂D.鋁答案:B解析:一般來說,金屬原子半徑越大,價電子數(shù)越少,金屬離子和自由電子的相互作用越弱。鉀的原子半徑大于鈉、鎂、鋁,且價電子數(shù)最少,所以金屬鍵最弱,相互作用最弱,答案選B。專題三:金屬鍵對金屬性質的影響①下列性質中,不能用金屬鍵理論解釋的是()A.導電性B.導熱性C.延展性D.氧化性答案:D解析:金屬鍵理論可以解釋金屬的導電性(自由電子定向移動)、導熱性(自由電子傳遞熱量)、延展性(原子層相對滑動,金屬鍵不斷裂),而氧化性與金屬得失電子的能力有關,與金屬鍵無關,答案為D。②金屬晶體中金屬離子與自由電子之間的強烈相互作用叫金屬鍵。金屬鍵越強,其金屬的硬度越大,熔、沸點越高。據(jù)研究表明,一般地,金屬原子半徑越小,價電子數(shù)越多,則金屬鍵越強。由此判斷下列說法正確的是()A.鎂的硬度大于鋁B.鎂的熔、沸點低于鈣C.鎂的硬度大于鉀D.鈣的熔、沸點低于鉀答案:C解析:Mg的半徑大于Al的半徑,且價電子數(shù)小于Al的,所以金屬鍵應為Mg<Al,A項錯;Mg與Ca為同一主族,價電子數(shù)相同,半徑Mg<Ca,故金屬鍵為Mg>Ca,B項錯;Ca與K同周期,價電子數(shù)Ca>K,故金屬鍵Ca>K,D項錯,C項正確.③用金屬鍵理論解釋金屬具有良好導電性、導熱性和延展性的原因。答案:導電性:金屬晶體中的自由電子在外加電場作用下定向移動形成電流,所以金屬具有良好導電性。導熱性:自由電子在熱的作用下與金屬陽離子頻繁碰撞,將熱量快速傳遞,使金屬晶體有良好導熱性。延展性:當金屬受到外力作用時,金屬原子層之間發(fā)生相對滑動,但金屬鍵依然存在,不會斷裂,只是原子的排列方式發(fā)生改變,所以金屬具有良好的延展性.解析:從金屬鍵和自由電子的角度闡述,說明自由電子在電場和熱傳遞中的作用導致金屬具有導電性、導熱性和延展性。專題四:金屬晶體的概念與結構①下列物質屬于金屬晶體的是()A.金剛石B.氯化鈉C.銅D.干冰答案:C解析:銅是金屬單質,屬于金屬晶體,金剛石是共價晶體,氯化鈉是離子晶體,干冰是分子晶體,答案為C.②

下列有關金屬晶體的堆積模型的說法正確的是()A.金屬晶體中的原子在二維空間有三種放置方式B.金屬晶體中非密置層在三維空間可形成兩種堆積方式,其配位數(shù)都是6C.鎂型堆積和銅型堆積是密置層在三維空間形成的兩種堆積方式,其配位數(shù)都是12D.金屬晶體中的原子在三維空間的堆積有多種方式,其空間利用率相同答案:C解析:金屬晶體中的原子在二維空間有兩種放置方式,A錯誤;金屬晶體中非密置層在三維空間可形成簡單立方堆積和體心立方堆積兩種堆積方式,簡單立方堆積配位數(shù)是6,體心立方堆積配位數(shù)是8,B錯誤;鎂型堆積和銅型堆積是密置層在三維空間形成的兩種堆積方式,其配位數(shù)都是12,C正確;金屬晶體中的原子在三維空間的堆積有多種方式,其空間利用率不同,D錯誤,答案選C。③

關于金屬晶體的體心立方堆積的結構型式的敘述中,正確的是()A.晶胞是六棱柱B.與單質I?堆積方式相同C.每個晶胞中含4個原子D.配位數(shù)為8答案:D解析:體心立方堆積的晶胞是立方體,A錯誤;I?為面心立方堆積,B錯誤;體心立方堆積每個晶胞中含2個原子,C錯誤;體心立方堆積的配位數(shù)為8,D正確,答案選D。專題五:金屬晶體的堆積方式與配位數(shù)①金屬鉀的晶胞結構為體心立方堆積,鉀原子的配位數(shù)為______。答案:8解析:在體心立方堆積中,以晶胞中心的原子為例,其上下、前后、左右各有一個緊鄰的原子,所以配位數(shù)為8。②已知某金屬晶體的簡單立方堆積的晶胞結構,金屬原子位于晶胞的頂點,該金屬原子的配位數(shù)為______。答案:6解析:在簡單立方堆積中,以晶胞頂點的原子為例,其上下、前后、左右各有一個緊鄰的原子,所以配位數(shù)為6。③金屬晶體的堆積方式、空間利用率和配位數(shù)關系錯誤的是()A.釙Po——簡單立方堆積——52%——6B.鈉Na——體心立方堆積——68%——8C.鋅Zn——六方最密堆積——74%——12D.銀Ag——面心立方最密堆積——74%——8答案:D解析:釙Po簡單立方堆積空間利用率為52%,配位數(shù)為6,A正確;鈉Na體心立方堆積空間利用率為68%,配位數(shù)為8,B正確;鋅Zn六方最密堆積空間利用率為74%,配位數(shù)為12,C正確;銀Ag面心立方最密堆積空間利用率為74%,配位數(shù)為12,D錯誤,選D。專題六:金屬晶體的堆積方式及晶胞參數(shù)計算①金屬鐵的晶胞為體心立方晶胞,晶胞邊長為apm,鐵原子半徑為rpm。求鐵原子半徑r與晶胞邊長a的關系。答案:r=√3a/4解析:在體心立方晶胞中,體對角線長度為√3a,而體對角線上的原子是相切的,體對角線長度等于4倍的原子半徑,即4r=√3a,所以r=√3a/4。②金屬晶體的常見晶胞結構有a六方晶胞、b面心立方晶胞、c體心立方晶胞三種,其結構內金屬原子個數(shù)比為。答案:3:2:1解析:a中所含原子的個數(shù)為12*1/6+2*1/2+3=6;b中所含原子的個數(shù)為8*1/8+6*1/2=4;c中所含原子的個數(shù)為8*1/8+1=2,所以原子個數(shù)比為6:4:2=3:2:1.③金屬銅采用面心立方最密堆積,其晶胞中含有的銅原子數(shù)為_____________。答案:4解析:利用均攤法計算,面心立方晶胞中,頂點的銅原子為8個晶胞所共有,每個晶胞占1/8,則頂點原子對晶胞的貢獻為8*1/8=1;面心的銅原子為2個晶胞所共有,每個晶胞占1/2,面心原子對晶胞的貢獻為6*1/2=3,所以晶胞中含有的銅原子數(shù)為1+3=4。第三部分:課后專項訓練一、選擇題1.

金屬鍵的本質是()A.金屬陽離子和自由電子之間的靜電引力B.金屬陽離子和自由電子之間的靜電斥力C.金屬陽離子和自由電子之間的強烈相互作用D.金屬原子和自由電子之間的強烈相互作用答案:C解析:金屬鍵的本質是金屬陽離子和自由電子之間的強烈相互作用,包括靜電引力和靜電斥力等,A、B選項不全面,D選項金屬原子表述不準確,應該是金屬陽離子,故答案選C。2.

已知銅為面心立方晶胞,銅原子的半徑為r,晶胞邊長為a,則r與a的關系為()A.r=√2a/4B.r=√3a/4C.r=√2a/2D.r=a/2答案:A解析:在中,面對角線長為√2a,面對角線長是原子半徑的4倍,所以4r=√2a,解得r=√2a/4,答案選A。3.

金屬晶體的形成是因為晶體中存在()A.金屬離子間的相互作用B.金屬原子間的相互作用C.金屬離子與自由電子間的相互作用D.自由電子間的相互作用答案:C解析:金屬晶體是由金屬陽離子和自由電子通過金屬鍵結合而成,即金屬離子與自由電子間的相互作用,A、B、D選項均不準確,答案選C。4.

下列關于金屬鍵的敘述中,不正確的是()A.金屬鍵沒有方向性和飽和性B.金屬鍵中的電子屬于整塊金屬C.金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間的相互作用D.金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間的靜電吸引作用答案:D解析:金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間的強烈相互作用,包括靜電吸引和靜電排斥,D選項只提到靜電吸引作用,不全面,A、B、C選項敘述均正確,答案選D。5.

金屬具有延展性的原因是()A.金屬原子半徑較大,價電子較少B.金屬受外力作用變形時,金屬陽離子與自由電子間仍保持較強烈作用C.金屬中大量自由電子受外力作用時,運動速度加快D.自由電子受外力作用時能迅速傳遞能量答案:B解析:金屬具有延展性是因為當金屬受外力作用變形時,金屬原子層之間發(fā)生相對滑動,但金屬陽離子與自由電子間仍保持較強烈作用,金屬鍵未被破壞,A、C、D選項均不是金屬具有延展性的主要原因,答案選B。6.

下列關于金屬晶體的敘述中,正確的是()A.溫度越高,金屬的導電性越強B.金屬晶體中自由電子專屬于某個金屬離子C.金屬晶體中金屬離子以緊密堆積的方式排列D.金屬晶體的熔點和硬度都很高答案:C解析:溫度越高,金屬陽離子振動越劇烈,阻礙自由電子定向移動,導電性減弱,A錯誤;金屬晶體中自由;根據(jù)電子云理論,自由電子歸整塊金屬所共有;金屬晶體的熔沸點差異很大,W是熔點最高的金屬,Hg常溫即為液態(tài)。7.

下列晶體中,金屬陽離子與自由電子間的作用最強的是()A.NaB.MgC.AlD.K答案:C解析:一般來說,金屬原子半徑越小,價電子數(shù)越多,金屬陽離子與自由電子間的作用越強。Al的原子半徑小于Mg、Na、K,且價電子數(shù)最多,所以金屬鍵最強,即金屬陽離子與自由電子間的作用最強,答案選C。8.

對于金屬晶體的體心立方密堆積的晶胞,下列說法正確的是()A.晶胞中原子的配位數(shù)為6B.晶胞中含有2個原子C.晶胞的空間利用率為68%D.晶胞的棱長為2r(r為原子半徑)答案:BC解析:體心立方密堆積晶胞中原子的配位數(shù)為8,A錯誤;晶胞中原子個數(shù)為8*1/8+1=2,B正確;體心立方密堆積的空間利用率為68%,C正確;體心立方密堆積晶胞中體對角線長為4r,棱長為4r/√3,D錯誤,答案選BC。9.

已知某金屬晶體的晶胞A原子位于頂點,B原子位于面心,則該金屬晶體的化學式為()A.A?BB.AB?C.A?B?D.A?B?答案:B解析:利用均攤法計算,頂點的原子為8個晶胞所共有,每個晶胞占1/8,則頂點原子對晶胞的貢獻為8*1/8=1;面心的原子為2個晶胞所共有,每個晶胞占1/2,面心原子對晶胞的貢獻為6*1/2=3,所以A原子個數(shù)為1,B原子個數(shù)為3,該金屬晶體的化學式為AB?,答案選B。10.

下列關于金屬晶體導電的敘述中,正確的是()A.金屬晶體陽離子的相互碰撞導電B.在外加電場作用下,金屬晶體內的金屬陽離子相對滑動C.在外加電場作用下,自由電子在金屬晶體內發(fā)生定向移動D.溫度越高導電性越強答案:C解析:金屬晶體導電是因為在外加電場作用下,自由電子在金屬晶體內發(fā)生定向移動,A選項錯誤,B選項金屬陽離子相對滑動不是導電的原因,D選項溫度越高,金屬陽離子振動越劇烈,阻礙自由電子定向移動,導電性減弱,答案選C。11.

金屬晶體堆積密度大,原子配位數(shù)高,能充分利用空間的原因是()A.金屬原子的價電子數(shù)少B.金屬晶體中有自由電子C.金屬原子的原子半徑大D.金屬鍵沒有方向性和飽和性答案:D解析:金屬鍵沒有方向性和飽和性,使得金屬原子在堆積時可以盡可能緊密地排列,從而堆積密度大,原子配位數(shù)高,能充分利用空間,A、B、C選項均不是主要原因,答案選D。12.

下列有關金屬晶體的說法中不正確的是()A.金屬晶體是一種“巨分子”B.“電子氣”為所有原子所共用C.簡單立方堆積的空間利用率最低D.體心立方堆積的空間利用率最高答案:D解析:金屬晶體可以看作是一種“巨分子”,A正確;“電子氣”為所有原子所共用,B正確;簡單立方堆積的空間利用率最低,C正確;面心立方最密堆積和六方最密堆積的空間利用率最高,體心立方堆積的空間利用率低于它們,D錯誤,答案選D。13.

下列關于金屬晶體的性質敘述正確的是()A.熔點都很高B.最外層電子數(shù)少于3個的都是金屬C.都是電和熱的良導體D.都能與酸反應產生氫氣答案:C解析:金屬晶體的熔點差異較大,有的很高,如鎢,有的較低,如汞,A錯誤;最外層電子數(shù)少于3個的不一定都是金屬,如氫,B錯誤;金屬晶體都是電和熱的良導體,C正確;不是所有金屬都能與酸反應產生氫氣,如銅等不活潑金屬,D錯誤,答案選C。14.

金屬鈉晶體為體心立方晶胞,實驗測得鈉的密度為ρg/cm3,鈉的相對原子質量為M,阿伏伽德羅常數(shù)為N?,則鈉原子的半徑為()A.√3*(3√M/2N?*ρ)/4cmB.√3*(3√3M/2N?*ρ)/4cmC.√3*(3√4M/N?*ρ)/4cmD.√3*(3√2M/N?*ρ)/4cm答案:D解析:體心立方晶胞中原子個數(shù)為2,設晶胞邊長為acm,則ρ=2M/N?a3,解得a=3√2M/N?ρ,體心立方晶胞中體對角線長為√3a,且體對角線長是原子半徑的4倍,所以鈉原子半徑r=√3a/4=√3*(3√2M/N?*ρ)/4cm,答案選D。15.

關于金屬鍵和離子鍵,下列說法中錯誤的是()A.都沒有方向性和飽和性B.都屬于電性作用C.金屬鍵能存在于金屬單質中,離子鍵不能存在于單質中D.金屬鍵強于離子鍵答案:D解析:金屬鍵和離子鍵都沒有方向性和飽和性,A正確;它們都屬于電性作用,B正確;金屬鍵能存在于金屬單質中,離子鍵存在于離子化合物中,不能存在于單質中,C正確;金屬鍵和離子鍵的強弱不能簡單比較,不同金屬晶體和離子晶體的鍵能大小不同,D錯誤,答案選D。16.

下列金屬的熔沸點高低順序正確的是()A.Li>K>Na>RbB.Al>Mg>NaC.Hg>Zn>AuD.W>FeAl合金>Fe答案:B解析:堿金屬從上到下熔沸點逐漸降低,即Li>Na>K>Rb,A錯誤;一般來說,金屬原子半徑越小,價電子數(shù)越多,金屬鍵越強,熔沸點越高,所以Al>Mg>Na,B正確;Hg的熔沸點較低,Au的熔沸點較高,C錯誤;W的熔沸點最高,合金的熔沸點低于成分金屬,D錯誤,答案選B。17.

金屬晶體中金屬原子有三種常見的堆積方式:六方最密堆積、面心立方最密堆積和體心立方堆積。則甲、乙、丙三種結構單元內金屬原子的個數(shù)比為()A.3:2:1B.1:2:1C.9:8:4D.21:14:9答案:A解析:甲為六方最密堆積,原子個數(shù)為12*1/6+2*1/2+3=6;乙為面心立方最密堆積,原子個數(shù)為8*1/8+6*1/2=4;丙為體心立方堆積,原子個數(shù)為8*1/8+1=2,所以原子個數(shù)比為6:4:2=3:2:1,答案選A。18.

某金屬晶體的晶胞為面心立方結構,已知該晶體的密度為ρg/cm3,晶胞邊長為acm,則阿伏伽德羅常數(shù)的值為()A.2M/ρa3B.4M/ρa3C.M/ρa3D.M/2ρa3答案:B解析:根據(jù)均攤法,晶胞中原子個數(shù)為8*1/8+6*1/2=4,晶胞質量為4M/N?,晶胞體積為a3,已知密度為ρ,則ρ=4M/N?a3,解得N?=4M/ρa3,答案選B。19.

下列有關金屬晶體的說法正確的是()A.常溫下都是晶體B.最外層電子數(shù)少于4個的都是金屬C.任何狀態(tài)下都有延展性D.都能導電、傳熱答案:D解析:汞常溫下是液體,不是晶體,A錯誤;最外層電子數(shù)少于4個的不一定都是金屬,如氫,B錯誤;當金屬晶體受到外力作用超過一定限度時,金屬鍵會被破壞,不再具有延展性,C錯誤;金屬晶體都能導電、傳熱,D正確,答案選D。20.

某金屬晶體的晶胞為體心立方結構,已知該晶體的密度為ρg/cm3,晶胞邊長為acm,則阿伏伽德羅常數(shù)的值為()A.2M/ρa3B.4M/ρa3C.M/ρa3D.M/2ρa3答案:A解析:根據(jù)均攤法,晶胞中原子個數(shù)為8*1/8+1=2,晶胞質量為2M/N?,晶胞體積為a3,已知密度為ρ,則ρ=2M/N?a3,解得N?=2M/ρa3,答案選A。二、填空題1.

金屬鍵的本質是金屬陽離子與______________之間的強烈相互作用。答案:自由電子解析:金屬原子失去價電子形成金屬陽離子,這些價電子在整個晶體中自由運動形成“電子氣”,金屬陽離子與自由電子之間的強烈相互作用就是金屬鍵。2.

金屬晶體中,原子的堆積方式主要有簡單立方堆積、體心立方堆積、面心立方最密堆積和______________堆積。答案:六方最密解析:金屬晶體常見的原子堆積方式有這四種,需要牢記它們的名稱和特點。3.

鈉的晶胞為體心立方晶胞,其配位數(shù)是______。答案:8解析:在體心立方晶胞中,以體心的原子為例,其上下、前后、左右各有一個緊鄰的原子,所以配位數(shù)為8。4.

金屬鋁采用面心立方最密堆積,其晶胞中鋁原子的個數(shù)為______。答案:4解析:利用均攤法,面心立方晶胞中頂點原子對晶胞的貢獻為8*1/8=1,面心原子對晶胞的貢獻為6*1/2=3,所以晶胞中鋁原子個數(shù)為1+3=4。5.

金屬鍵沒有方向性和______________,這使得金屬原子在空間可以相對自由地排列。答案:飽和性解析:金屬鍵的這兩個特性區(qū)別于共價鍵,使得金屬原子能夠以多種緊密堆積的方式形成晶體結構,因為它不限制原子周圍與之成鍵的原子數(shù)目和方向。6.

已知某金屬晶體晶胞的邊長為a,原子半徑為r,對于面心立方最密堆積,r與a的關系為r=√2a/4;對于體心立方堆積,r與a的關系為r=√3a/4;對于簡單立方堆積,r與a的關系為__________________。答案:r=a/2解析:在簡單立方堆積中,晶胞邊長等于原子直徑,所以r=a/2。7.

金屬晶體的導電性是由于晶體中存在__________,它們在外加電場作用下能夠定向移動。答案:自由電子解析:自由電子的定向移動形成電流,從而使金屬晶體具有導電性。8.

金屬晶體的導熱性是通過______________與金屬離子的頻繁碰撞,將熱量快速傳遞。答案:自由電子解析:自由電子在熱的作用下與金屬離子頻繁碰撞,把熱量從溫度高的區(qū)域傳遞到溫度低的區(qū)域,使金屬晶體有良好的導熱性。9.

一般情況下,金屬原子半徑越小、價電子數(shù)越多,金屬鍵越______,金屬的熔點越高、硬度越大。答案:強解析:金屬鍵的強弱與金屬原子半徑和價電子數(shù)有關,半徑越小、價電子數(shù)越多,金屬陽離子對自由電子的吸引力越強,金屬鍵越強,金屬的物理性質也會相應改變。10.

鎂型堆積和銅型堆積均屬于______________層堆積,其配位數(shù)都是12。答案:密置解析:鎂型堆積和銅型堆積是密置層在三維空間形成的堆積方式,原子的排列緊密,配位數(shù)為12。11.

金屬晶體的延展性是因為金屬原子層之間在外力作用下發(fā)生相對滑動時,金屬鍵__

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