《3-3 金属晶体》 导学案1

第三节第三节 金属晶体金属晶体 学习目标学习目标 1 知道金属键的涵义 2 能用金属键理论解释金属的物理性质 3 能列举金属晶体的基本堆积模型 4 了解金属晶体性质的一般特点 5 理解金属晶体的类型与性质的关系 课前预习课前预习 一 金属键一 金属键 1 本质本质 描述金属键本质的最简单的理论是 理论 该理论把金属键描述为金属原子脱 落下来的 形成遍布整块晶体的 被所有原子所共有 从而把所有的 金属原子维系在一起 2 金属晶体金属晶体 在金属单质的晶体中 原子之间以 相互结合 构成金属晶体的粒子是 和 3 电子气电子气 理论的应用理论的应用 1 延展性 当金属受到外力作用时 晶体中的各原子层就会发生 但不会改 变原来的 而且弥漫在原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间的 的作用 所以金属材料有良好的延展性 2 导电性 在外加电场的作用下 金属晶体中的 做 而形成电流 呈 现良好的导电性 3 导热性 金属的热导率随温度升高而 是电子气中的 在热的作用下 频繁碰撞的结果 金属键的强度差别 例如 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 铝硅合金在凝固时收 缩率很小 因而这种合金适合铸造 在 铝 硅 铝硅合金三种晶体中 它们的熔点从 低到高的顺序是 二 金属晶体的原子堆积模型二 金属晶体的原子堆积模型 1 二维空间模型二维空间模型 金属原子在二维平面里有两种方式为 和 其配位数分别为 和 2 三维空间模型三维空间模型 1 简单立方堆积 相邻 原子的原子核在 的堆积 空间利用率太低 只有金属 采用这种堆积方式 一个晶胞含有 个原子 配位数是 2 体心立方堆积 这种堆积方式所得的晶胞含 个原子 一个原子在立方体的 另一个原子在立 方体的 其空间利用率比简单立方堆积 金属属于这种堆积方 式 配位数是 3 六方最密堆积和面心立方最密堆积 六方最密堆积和面心立方最密堆积是按照 的堆积方式堆积而成 其配位数均 为 六方最密堆积 按 方式堆积 金属属于这种堆积方式 而面心立方最密 堆积按 方式堆积 金属属于这种堆积方式 三 石墨三 石墨 混合晶体混合晶体 1 同层内 碳原子采用 杂化 形成 平面网状结构 层与层之间以 维系 2 晶体类型 石墨晶体中 既有 又有 还有 属于 过关检测过关检测 1 2011年北京海淀区高二检测 金属键的实质是 A 自由电子与金属阳离子之间的相互作用 B 金属原子与金属原子间的相互作用 C 金属阳离子与阴离子的吸引力 D 自由电子与金属原子之间的相互作 用 2 关于晶体的下列说法正确的是 A 在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子 B 在晶体中只要有阳离子就一定有阴 离子 C 原子晶体的熔点一定比金属晶体的高 D 分子晶体的熔点一定比金属晶体的 低 3 金属具有的通性是 具有良好的导电性 具有良好的导热性 具有延展性 都具有较高的熔点 通常状况下都是固体 都具有很大的硬度 A B C D 4 金属晶体的形成是因为晶体中存在 A 金属离子间的相互作用 B 金属原子间产生相互作用 C 金属离子与自由电子间的相互作用 D 金属原子与自由电子间的相互作用 5 下列说法不正确的是 A 金属单质的熔点一定比非金属单质高 B 离子晶体中不一定含有金属元素 C 在含有阳离子的晶体中 一定含有阴离子 D 含有金属元素的离子不一定是阳 离子 6 金属的下列性质中 不能用金属的电子气理论加以解释的是 A 易导电 B 易导热 C 有延展性 D 易锈蚀 7 下列晶体中由原子直接构成的单质有 A 白磷 B 氦 C 金刚石 D 金属镁 8 下列叙述正确的是 A 任何晶体中 若含有阳离子也一定含有阴离子 B 原子晶体中只含有共价键 C 离子晶体中只含有离子键 不含有共价键 D 分子晶体中只存在分子间作用力 不含有其他化学键 9 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 简单立方堆积的空间利用率最低D 体心立方堆积的空间利用率最高 10 2011年中山高二检测 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 11 金属的下列性质中 与自由电子无关的是 A 密度大小 B 容易导电 C 延展性好 D 易导热 12 金属晶体的堆积方式 空间利用率和配位数关系正确的是 A 钋Po 简单立方堆积 52 6 B 钠Na 体心立方堆积 74 12 C 锌Zn 六方最密堆积 68 8 D 银Ag 面心立方最密堆积 68 12 13 石墨晶体是层状结构 在每一层内 每一个碳原子都跟其他3个碳原子相 结合 如 图是其晶体结构的俯视图 则图中7个六元环完全占有的碳原子数 是 A 10个 B 18个 C 24个 D 14个 14 在金属晶体中 如果金属原子的价电子数越多 原子半径越小 自由电子与金属阳离 子间的作用力越大 金属的熔 沸点越高 由此判断下列各组金属熔 沸点高低顺序 其 中正确的 A Mg Al Ca B Al Na Li C Al Mg Ca D Mg Ba Al 15 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 16 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 SiO2 Na K Rb Na Mg Al A B C D 17 在a mol金刚石中含C C键数为 A 4a 6 02 1023 B a 6 02 1023 C 2a 6 02 1023 D 8a 6 02 1023 18 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 19 2011年广州高二检测 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 12 D 空间利用率的大小关系为 20 在核电荷数1 18的元素中 其单质属于金属晶体的有 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 21 1 将等径圆球在二维空间里进行排列 可形成密置层和非密置层 在图1所示的 半径相等的圆球的排列中 A属于 层 配位数是 B属于 层 配位数是 2 将非密置层一层一层地在三维空间里堆积 得到如图所示的一种金属晶体的晶胞 它 被称为简单立方堆积 在这种晶体中 金属原子的配位数是 平均每个晶胞所占 有的原子数目是 3 有资料表明 只有钋的晶体中的原子具有如图2所示的堆积方式 钋位于元素周期表的 第 周期 族 元素符号是 最外电子层的电子排布式是 22 铝单质的晶胞结构如图甲所示 原子之间相对位置关系的平面图如图乙所示 若已知 铝原子半径为d NA表示阿伏加德罗常数 摩尔质量为M 则该晶体的密度可表示为 23 1 如图甲