鲁科版选修3 第3章第2节 金属晶体与离子晶体（第1课时） 学案.doc

第2节 金属晶体与离子晶体第1课时金属晶体学习目标定位1.进一步熟悉金属晶体的概念和特征，能用金属键理论解释金属晶体的物理性质。2.知道金属晶体中晶胞的堆积方式。3.学会关于金属晶体典型计算题目的分析方法。一、金属晶体及常见金属晶体的结构型式1阅读教材填空：(1)金属原子通过_形成的晶体称为金属晶体。(2)金属键是指_和_之间的强相互作用。(3)由于_，所以金属键_方向性和饱和性，从而导致金属晶体最常见的结构型式具有堆积密度大，原子配位数高，能充分利用空间等特点。2将金属的密堆积方式、对应晶胞类型及其实例进行连线。密堆积方式晶胞类型实例a1 六方 mga3 面心 cu3金属晶体可看作是金属原子在三维空间(一层一层地)堆积而成。其堆积模式有以下四种。这四种堆积模式又可以根据每一层中金属原子的二维放置方式不同分为两类：非密置层的堆积(包括简单立方堆积和体心立方密堆积)，密置层堆积(包括六方最密堆积和面心立方最密堆积)。填写下表：堆积模型采纳这种堆积的典型代表晶胞配位数空间利用率每个晶胞所含原子数非密置层简单立方堆积po(钋)52% 体心立方密堆积(a2型)na、k、fe68%密置层六方最密堆积(a3型)mg、zn、ti74%面心立方最密堆积(a1型)cu、ag、au74%1.堆积原理组成晶体的金属原子在没有其他因素影响时，在空间的排列大都服从紧密堆积原理。这是因为在金属晶体中，金属键没有方向性和饱和性，因此都趋向于使金属原子吸引更多的其他原子分布于周围，并以密堆积方式降低体系的能量，使晶体变得比较稳定。2堆积模型1有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如下图所示，有关说法正确的是()a为简单立方堆积，为六方最密堆积，为体心立方密堆积，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，6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。2(1)124(2)解析(1)al属于abcabc方式堆积的面心立方最密堆积，配位数为12，一个晶胞中al原子的数目为864。(2)把数据代入公式vm得(2d)3m，解得。利用公式求金属晶体的密度，关键是找出晶胞正方体的边长。本题中面对角线的长度为4d，然后根据边长的倍等于面对角线的长度可求得晶胞正方体的边长。3b如果沿着某一面的对角线对晶胞作横切面，可得如图所示的结构，其中ab为晶胞的边长，bc为晶胞的面对角线，ac为晶胞的体对角线。根据立方体的特点可知：bca，结合ab2bc2ac2得：r。二、1金属键2好3(1)金属键多小强高(2)金属阳离子自由电子(3)升高降低活学活用4c镁离子比铝离子的半径大，而所带的电荷少，所以金属镁比金属铝的金属键弱，熔、沸点和硬度都小；从li到cs，离子的半径逐渐增大，金属键逐渐减弱，熔、沸点和硬度都逐渐减小；金属镁比金属钠离子的半径小而所带电荷多，金属键强，所以金属镁比金属钠的熔、沸点和硬度都大；镁比钙离子的半径小，金属键强，所以金属镁比金属钙的熔、沸点和硬度都大。达标检测1ba、c、d都是金属共有的物理性质，这些性质都是由金属晶体所决定的。金属易失电子是由金属原子的结构决定的，所以和金属晶体无关。2b金属的延展性是因为金属晶体形成的作用是金属离子与自由电子之间的金属键，当金属发生形变时，金属离子与自由电子间的作用依然存在，所以不会发生断裂，即金属具有良好的延展性。3b金属晶体的体心立方密堆积的晶胞是平行六面体，体心立方密堆积的堆积方式为立方体的顶点和体心各有1个原子，属于a2型密堆积，每个晶胞中含有812个原子。4aa晶胞中，顶点的微粒被6个晶胞共用，所以a中原子个数为12236；b中原子个数为864；c中原子个数为812。5c因为金晶体是面心立方最密堆积，故每个晶胞中含有金原子个数864，a正确；金属键无方向性，金属原子尽可能采取紧密堆积，b正确；因为立方体的各个面的对角线上3个金原子彼此两两相切，则该晶胞体积为2d3，c错；金晶体的密度，d正确。6(1)d4 mol1(2)ar3d64s2金属812(3)fe2al(或alfe2)(或)解析(1)铜晶胞为面心立方最密堆积，1个晶胞能分摊到4个cu原子；1个晶胞的体积为a3 cm3；一个晶胞的质量为a3 g；由a3 g，得na mol1。(2)在1 183 k以下的纯铁晶体中，与体心铁原子等距离且最近的铁原子是8个顶点的铁原子；在1