第三节金属晶体导学案(分课时) (2)导学案.doc

第三章 晶体结构与性质第三节 金属晶体（第一课时）【高效学习指导案】【分层学习目标】A级：1. 理解金属键的涵义，能熟练应用金属键理论解释金属的物理性质。 2. 能利用金属键理论进行不同金属物理性质的比较。B级：1. 了解金属晶体的概念及基本组成。2. 能用金属键理论解释常见金属的物理性质。C级：1. 能区分金属晶体与其它晶体。2. 知道金属晶体的特性及原因。自我确定目标：_（级别），理由：_，学习方式_。【重点学习内容】1. 理解金属键理论。2. 知识回顾：分子晶体和原子晶体的构成微粒、相互作用力及其物理性质。【难点知识预设】金属键理论的应用。难于理解的是：_ 。【高效预习探究案】19世纪中叶的一个冬天，气温很低，驻守在彼得堡的俄军发棉衣时发现，棉衣上的扣子都没有了。所有军服都是钉了扣子的，为什么都丢了呢？原来，这些扣子是用锡做成的，而锡一遇低温，就会变成粉末，这种现象叫“锡疫”。一般情况下，只要在13.2 以下，锡就会变成粉末。锡为什么会发生“锡疫”？在发生“锡疫”前，锡原子之间是如何结合在一起的呢？【预习思考选题】1. 金属单质共同的物理性质有哪些？2. 能导电的物质有哪些？本质有何不同？3. 自主预习，了解金属晶体的构成微粒是什么？是如何结合成金属晶体的？4. 用“电子气理论”解释金属的导电性，导热性及延展性。5. 合金与其组分金属的物理性质由哪些差异？【重点合作探究】1. 问题探究探究一：金属铁和NaCl溶液都能导电，本质区别是什么呢？若升高温度，二者导电能力有何变化？结 论：_ 。探究二：你能否尝试用“电子气理论”解释金属的导电性、导热性和延展性？结 论：_ 。探究三：金属的熔沸点各不相同，能否比较金属钠、镁、铝熔沸点的高低呢？依据是什么？结 论：_ 。2. 观看视频“金属的电子气”，给金属通电后，自由电子运动情况 _；给金属加热后，电子的运动情况 _。【预习探究自我评价】（ ）1.（5分）构成金属晶体的微粒是A原子 B分子 C金属阳离子 D金属阳离子和自由电子（ ）2.（5分）金属键具有的性质是A饱和性 B方向性 C无饱和性和方向性 D既有饱和性又有方向性（ ）3.（5分）金属晶体具有延展性的原因A金属键很微弱B金属键没有饱和性 C金属阳离子之间存在斥力D密堆积层的阳离子容易发生滑动，但不会破坏密堆积的排列方式，也不会破坏金属键（ ）4.（5分）金属的下列性质中和金属晶体无关的是A良好的导电性 B反应中易失电子 C良好的延展性 D良好的导热性5. 金属材料有良好的延展性是由于_。金属材料有良好的导电性是由于_。金属的热导率随温度升高而降低是由于_。自我小结：_ 质疑问难：_【高效练习拓展案】【拓展训练】（ ）1. 下列有关金属晶体的说法中不正确的是A金属晶体是一种“巨型分子”B“电子气”为所有原子所共有C金属晶体都具有良好的导电性 D金属晶体中有自由移动的阳离子（ ）2. 下列叙述不正确的是A. 金属单质在固态或液态时均能导电B. 晶体中存在阳离子的一定是离子晶体C. 金属晶体中的自由电子属于整个金属共有D. 金属的热导率随温度升高而降低是由于自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞（ ）3. 金属键是正、负电荷之间的A相互排斥 B阴、阳离子之间的相互作用C相互吸引 D相互排斥和相互吸引，即相互作用（ ）4. 金属晶体能传热的原因A金属晶体的紧密堆积 B金属键是电子与电子之间的作用C金属晶体中含自由移动的电子 D金属晶体中的自由移动的阳离子（ ）5. 金属晶体熔、沸点高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱，而金属键与金属阳离子所带电荷的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是A. 金属镁的硬度大于金属铝 B. 碱金属单质的熔沸点从Li到Cs是逐渐增大的C. 金属镁的熔点大于金属钠 D. 金属镁的硬度小于金属钙（ ）6. 只有阳离子而没有阴离子的晶体是A金属晶体 B原子晶体 C离子晶体 D分子晶体（ ）7. 下列有关化学键、氢键和范德华力的叙述中，不正确的是A金属键是金属离子与“电子气”之间的较强作用，金属键无方向性和饱和性B共价键是原子之间通过共用电子对形成的化学键，共价键有方向性和饱和性C范德华力是分子间存在的一种作用力，分子的极性越大，范德华力越大D氢键不是化学键而是分子间的一种作用力，所以氢键只存在于分子与分子之间（ ）8. 下列各组物质中，按熔点由低到高的顺序排列正确的是O2、I2、Hg CO、KCl、SiO2Na、K、Rb Na、Mg、AlA B C D9金属键的强度差别_。如：金属钠的熔点较低，硬度较小，而_是熔点最高，硬度最大的金属，这是由于_的缘故。三种晶体铝 硅 铝硅合金中，它们的熔点从低到高的顺序是_。【达标自查】（ ）1.（5分）下列有关金属的叙述正确的是A金属元素的原子具有还原性，其离子只有氧化性B金属元素的化合价般表现为正价C熔化状态能导电的物质定是金属的化合物D金属元素的单质在常温下均为金属晶体（ ）2.（5分）下列叙述正确的是A原子晶体中可能存在离子键 B分子晶体中不可能存在氢键C在晶体中可能只存在阳离子不存在阴离子 D金属晶体导电是金属离子所致（ ）3.（5分）下列叙述中，可以肯定是一种主族金属元素的是A原子最外层有3个电子的一种金属B熔点低于100的一种金属C次外电子层上有8个电子的一种金属D除最外层，原子的其他电子层电子数目均达饱和的一种金属（ ）4.（5分）金属晶体的熔沸点之间的差距是由于A金属键的强弱不同 B金属的化合价的不同C金属的晶体中电子数的多少不同 D金属的阳离子的半径大小不同（ ）5.（5分）关于金属性质和原因的描述不正确的是A金属一般具有银白色光泽，是物理性质，与金属键没有关系B金属具有良好的导电性，是因为在金属晶体中共享了金属原子的价电子，形成了“电子气”，在外电场的作用下自由电子定向移动便形成了电流C金属具有良好的导热性能，是因为自由电子在受热后，加快了运动速率，自由电子通过与金属离子发生碰撞，传递了能量D金属晶体具有良好的延展性，是因为金属晶体中的原子层可以滑动而不破坏金属键（ ）6.（5分）按下列四种有关性质的叙述，可能属于金属晶体的是A由分子间作用力结合而成，熔点低B固体或熔融后易导电，熔点在1 000 左右C由共价键结合成网状结构，熔点高D固体不导电，但溶于水或熔融后能导电7. （15分）在核电荷数118的元素中，其单质属于金属晶体的有_；上述金属中，密度最小的是_，地壳中含量最多的金属元素是_，熔点最低的是_，既能与酸反应又能碱反应的是_，单质的还原性最强的是_。8.（15分）A、B、C三种主族元素，其原子具有相同的电子层数，B的最外层电子数是C和A两原子的最外层电子数之差的1/2倍。4.05gB的单质与足量盐酸反应，在标准状况下可收集到5.04L H2 ，得到B的离子中中子数比质子数多1个。 （1）写出元素符号：A： B： C： （2）A、B、C三种元素形成单质的熔点高低顺序为 。（3）B的最高价氧化物与A的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为_ （4）C单质属于_晶体，A单质属于_晶体。9.（15分）判断下列晶体类型。（1）SiI4：熔点120.5 ，沸点271.5 ，易水解 _。（2）硼：熔点2 300 ，沸点2 550 ，硬度大 _。（3）硒：熔点217 ，沸点685 ，溶于氯仿 _。（4）锑：熔点630.74 ，沸点1 750 ，导电 _。10(20分) (选做题)某金属氧化物超导体的晶胞结构如图所示，根据晶胞结构，推算晶体中Y，Cu，Ba和O原子个数比，确定其化学式。（2）根据(1)所推出的化合物的组成，计算其中Cu的平均化合价及化合物中这两种价态Cu原子个数比。(该化合物中各元素的化合价为Y+3，Ba+2，Cu+2和Cu+3)自查小结：（5分）挑战题（20分）：硼镁化合物在接近40K的温度下成为超导材料，其晶体结构单元如下图所示：（1）试写出这种超导材料的化学式 ；（2）该晶体的类型为_晶体。（3）分别叙述该晶体中含有的化学键类型。第三节 金属晶体（第二课时）【高效学习指导案】【分层学习目标】A级：1. 通过动手进行实物堆积，知道密置层与非密置层的区别。 2. 了解金属晶体的常见堆积模型，能画出金属晶体各种堆积模型晶胞的示意图，体会科学探究的基本方法。B级：1. 通过图片观察，了解各种堆积模型的情况，感受观察能力是科学研究的基本能力。2. 能快速判断常见金属的堆积模型。C级：1. 阅读教材，能说出常见金属所属的堆积模型及其名称。2. 知道各种堆积模型的代表金属。自我确定目标：_（级别），理由：_，学习方式_。【重点学习内容】1. 常见金属晶体堆积模型中配位数和空间利用率情况。2. 知识回顾：分子晶体和原子晶体的空间排布特点。【难点知识预设】六方最密堆积和面心立方堆积的形式区别。难于理解的是：_ 。【高效预习探究案】将若干个直径相同的乒乓球紧密接触时平铺成一层，每个乒乓球直接接触的乒乓球个数可能是_个。【预习思考选题】1. 二维平面里，直径相同的球体使球面紧密接触有几种放置方式？2. 什么是金属晶体的配位数？二维平面里，几种放置方式的配位数分别是多少？3. 什么是非密置层？什么是密置层？4. 分别将非密置层和密置层在三维空间里一层一层进行堆积各有几种方式？名称分别是什么？5. 金属的四种堆积模型中代表金属有哪些，配位数分别是多少？空间利用率大小关系呢？6. 通过自主预习，你能否动手堆积出金属晶体在三维空间里的四种堆积模型？【重点合作探究】1. 动手排(1) 在二维平面里，直径相同的橡胶球紧密接触时的排布方式，并请画出：_(2) 在三维空间里，用直径相同的橡胶球代替金属晶体的原子，排出四种堆积模型，请画在下面横线上并指出其配位数及代表金属：_ _配位数： 代表金属： 配位数： 代表金属：_ _ 配位数： 代表金属： 配位数： 代表金属： 2. 动口说：请你说明四种堆积模型的堆积方法并粗略比较它们空间利用率的大小。 简单立方堆积：_。体心立方堆积：_。六方最密堆积：_。面心立方最密堆积：_。【预习探究自我评价】（ ）1.（5分）金属晶体堆积密度大，原子配位数高，能充分利用空间的原因是A. 金属原子的价电子数少B. 金属晶体中有自由电子C. 金属原子的原子半径大D. 金属键没有饱和性和方向性（ ）2.（5分）二维空间里，密置层放置方式的配位数是A2 B4 C 6 D8（ ）3.（5分）金属晶体的中金属原子的堆积基本模式有A1 B2 C3 D4（ ）4.（5分）仔细观察右图这种堆积方式是A体心立方 B简单立方 C面心立方最密堆积 D六方最密堆积5. 金属铁的堆积模型是_，配位数是_。金属晶体的四种堆积方式中空间利用率最高的是_，配位数为_。自我小结：_ 质疑问难：_【高效练习拓展案】【拓展训练】（ ）1. 下列说法正确的是A晶体是具有一定几何外观的，所以汞不属于金属晶体B金属一般具有较高的硬度，而钠可以用小刀切，但钠属于金属晶体C塑料具有一定延展性，所以属于金属晶体D金属晶体一般具有较高的硬度，所以金刚石属于金属晶体（ ）2. 通过非密置层在三维空间堆积而成且配位数为6的晶胞是A六方晶胞 B体心立方晶胞 C面心立方晶胞 D简单立方晶胞（ ）3. 下列金属晶体采取的堆积方式是面心最密堆积的是AAg BFe CZn DPo（ ）4. 下列排列方式是镁堆积方式的是AABCABCABC BABABAB CABBAABBA DABCCBAABCCBA（ ）5. 关于金属晶体的六方最密堆积的结构形式的叙述正确的是A晶胞是六棱柱B晶胞是六面体C每个晶胞中含4个原子D每个晶胞中含17个原子（ ）6. 某固体仅由一种元素组成，密度为5.0g/cm3，用射线研究该固体的结构时得知：在边长为10-7cm的正方体中含有20个原子，则此元素的相对原子质量最接近下列数据中的A. 32 B. 120 C. 150 D. 180（ ）7. 下列物质中，不属于合金的是A. 黄铜 B. 生铁 C. 不锈钢 D. 水银（ ）8. 关于体心立方堆积晶体(右图)的结构的叙述中正确的是A是密置层的一种堆积方式 B晶胞是六棱柱C每个晶胞内含2个原子 D每个晶胞内含6个原子（ ）9. 教材中给出了几种晶体的晶胞如图所示，分别表示的物质正确的排序是A碘、锌、钠、金刚石 B金刚石、锌、碘、钠C钠、锌、碘、金刚石 D锌、钠、碘、金刚石10右图为一个金属铜的晶胞，请完成以下各题。该晶胞“实际”拥有的铜原子数是_个。该晶胞称为_。(填序号)A六方晶胞 B体心立方晶胞 C面心立方晶胞此晶胞立方体的边长为a cm，Cu的相对原子质量为64，金属铜的密度为 g/cm3，则阿伏加德罗常数为_(用a、表示)。【达标自查】（ ）1.（5分）在下列有关晶体的叙述中错误的是A原子晶体中，只存在共价键B分子晶体中，一定存在极性共价键C金属晶体的熔沸点有高有低D稀有气体的原子能形成分子晶体（ ）2.（5分）微粒间存在金属键的实验事实是A食盐、氯化钾等晶体易溶于水B 氯气在加压、降温时会变成液氯或固氯C 融化的铁水降温可铸成铁锭D 金刚石有相当大的硬度（ ）3.（5分）在单质的晶体中一定不存在的微粒是A. 原子 B. 分子 C. 阴离子 D. 阳离子（ ）4.（5分）石墨晶体是层状结构，如图是其晶体结构的俯视图，每一个碳原子都 跟其他3个碳原子相结合，则图中7个六元环完全占有的碳原子数是A10个 B18个 C24个 D14个（ ）5.（5分）金属晶体的堆积方式、空间利用率和配位数关系正确的是(双选)A钋Po简单立方堆积52%6 B钠Na体心立方堆积74%12C锌Zn六方最密堆积68%8 D银Ag面心立方最密堆积74%12（ ）6.（5分）有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，有关说法正确的是A为简单立方堆积，为六方最密堆积，为体心立方堆积，为面心立方最密堆积B每个晶胞含有的原子数分别为：1个，2个，2个，4个C晶胞中原子的配位数分别为：6，8，8，12D空间利用率的大小关系为：原子晶体的硬度分子晶体的硬度（ ）4.（5分）在石墨晶体里，每一层由无数个正六边形构成，同一层内每个碳原子与相邻的三个碳原子以C-C键结合，则石墨晶体中碳原子数与C-C键数之比为A1：1 B2：1 C2：3 D3：25. （1）金属导电靠_，电解质溶液导电靠_；金属导电能力随温度升高_，电解质溶液导电能力随温度升高而_。（2）金刚石空间构型为_，以_结合；石墨是层状结构，层内碳原子围成_形，层与层之间通过_结合。自我小结：_ 质疑问难：_【高效练习拓展案】【拓展训练】（ ）1. 有关晶体的下列说法中正确的是 A分子晶体中分子间作用力越大，分子越稳定 B原子晶体中共价键越强，熔点越高C冰熔化时水分子中共价键发生断裂 D常温下金属汞属于金属晶体（ ）2. 下列各物质的晶体中，晶体类型相同的是AO2和Si BNa和I2 C冰和干冰 D金刚石和石墨（ ）3. 下列说法正确的是 A分子晶体中一定存在分子间作用力，不一定存在共价键B金属晶体中的金属键有饱和性没有方向性C原子晶体比所有金属晶体和分子晶体的熔点高D含有金属键的一定是金属晶体（ ）4. 从严格意义上讲石墨属于A分子晶体 B原子晶体 C混合晶体 D金属晶体（ ）5. 下列各组物质气化或熔化时，所克服的微粒间的作用力属于同种类型的是A碘和干冰的升华B二氧化硅和玻璃的熔化C氯化钠和铁的熔化 D冰和汽油的蒸发（ ）6. 在金刚石晶体的网状结构中，含有共价键形式的碳原子环，其中最小的碳环中的碳原子数和CC键之间的夹角是A6个，120 B6个，109.5 C5个，109.5 D5个，120（ ）7. 下列排列方式是铜堆积方式的是AABCABCABC BABABAB CABBAABBA DABCCBAABCCBA（ ）8. 氢气是重要而洁净的能源，利用氢气作能源，必须安全有效地储存氢气。报道称某种合金材料有较大的储氢容量，其晶体结构的最小单元如右图所示。则该合金的化学式为 ALaNi6 BLaNi3 CLaNi4 DLaNi59下列五种晶体：CO2、金刚石、Na、Si、CS2，它们的熔点从低到高的顺序为_(填序号)。【达标自查】（ ）1.（5分）下列式子为分子式的是ANH4ClBCu CSiO2 DI2（ ）2.（5分）金属钾晶体为体心立方结构，则在单位晶胞中钾原子的个数是A4 B3 C2 D1（ ）3.（5分）下列性质适合于金属晶体的是熔点218 ，难溶于水 熔点3900 ，硬度很大，不导电难溶于水，固体时导电，升温时导电能力减弱难溶于水，熔点高，固体不导电，熔化时导电A B C D（ ）4.（5分）下面二维平面晶体所表示的化学式为AX2的是A. B. C. D.（ ）5.（5分）下列数据是对应物质的熔点表，有关的判断正确的是 Na2ONaAlF3AlCl3Al2O2BCl3CO2SiO2920 97.8 1291 190 2073 107 57 1723 A. 只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子化合物B在共价化合物分子中各原子都形成8电子结构C同族元素的氧化物不可能形成不同类型的晶体D金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高（ ）6.（5分）石墨能与熔融金属钾作用，形成石墨间隙化合物，钾原 子填充在石墨各层谈原子中。比较常见的石墨间隙化合物是青铜 色的化合物，其化学式可写作CxK,其平面图形见下图