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1、第三节金属晶体 学习目标 知道金属键的涵义能用金属键理论解释金属的物理性质能列举金属晶体的基本堆积模型 知识梳理 1. 在金属单质的晶体中，原子之间以_ 相互结合 . 描述金属键本质的最简单理论是 _理论 .构成金属晶体的粒子是_和 _.2. 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_。3. 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_.4.金属原子在二
2、维平面里有两种方式为非密置层和密置层，其配位数分别为_和_.5. 金属晶体可看成金属原子在 _ 里堆积而成 . 金属原子堆积有 4种基本模式，分别是 _， _，_，_.金属晶体的最密堆积是_，配位数是 _. 方法导引 1. 金属晶体性质及理论解释导电性导热性延展性金属离子和自由电子自由电子在外加电场的自由电子与金属离子碰晶体中各原子层相对滑作用下发生定向移动撞传递热量动仍保持相互作用2. 金属晶体的熔点变化规律金属晶体熔点差别较大，汞在常温下是液体，熔点很低( 38.9 ) ，而钨的熔点高达3410这是由于金属晶体紧密堆积方式、金属阳离子与自由电子的作用力不同而造成的差别一般情况下 ( 同类型
3、的金属晶体) ，金属晶体的熔点由金属阳离子半径、所带的电荷数、自由电子的多少而定金属离子半径越小，所带的电荷越多，自由电子越多，金属键越强，熔点就越高例如，熔点：NaMgNaKRbCs例1 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 良好的导热性解析：备选答案A 、 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，备选答案B，金属易失电子是由原子的结构决定的，所以和金属晶体无关答案： B例3. 下列有关金属元素特征的叙述正确的是()A、金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性B、金属元素在一般化合物中只显正价C、金属元素在不同的化合
4、物中的化合价均不同D、金属元素的单质在常温下均为金属晶体解析： A、对于变价金属中，较低价态的金属离子既有氧化性，又有还原性，如Fe2+。B、金属元素的原子只具有还原性，故在化合物中只显正价。C、金属元素有的有变价，有的无变价，如Na+。 D、金属汞常温下为液体。答案： B。例 4. 物质结构理论推出：金属晶体中金属离子与自由电子之间的强烈相互作用，叫金属键金属键越强，其金属的硬度越大，熔沸点越高，且据研究表明，一般说来金属原子半径越小，价电子数越多，则金属键越强由此判断下列说法错误的是 ( )A 镁的硬度大于铝B 镁的熔沸点低于钙解析：价电子数 Al Mg，原子半径 Al Mg ，所以 Al
5、的金属键更强，所以 A 的说法错误 Mg和 Ca 的价电子数相同，而原子半径 Mg Ca ，所以金属键的强弱 Mg Ca ，所以 B 的说法错误价电子数 Mg K ，原子半径 Mg Ca K ，所以 C的说法正确价电子数 Ca K ，原子半径 Ca K ，所以 D的说法也正确答案： AB 基础训练 1下列有关金属元素的特征叙述正确的是()A 金属元素的原子具有还原性，离子只有氧化性D金属元素的化合价一定显正价C金属元素在不同化合物中的化合价均不相同D金属元素的单质在常温下均为金属晶体2下列有关金属元素特征的叙述中正确的是()A 金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性B 金属元素在化合物中一定
6、显正价C金属元素在不同化合物中的化合价均不同D金属单质在常温下都是金属晶体3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4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5金属具有延展性的原因是()A 金属原子半径都较大，价电子较少B 金属受外力作用变形时，金属阳离子与自由电子间仍保持较强烈作用C金属中大量自由电子受外力作用时，运动速度加快D自由电子受外力作用时能迅速传递能量6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
7、不一定是阳离子7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8关于金属元素的特征，下列叙述正确的是()金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性金属元素在化合物中一般显正价金属性越强的元素相应的离子氧化性越弱金属元素只有金属性，没有非金属性价电子越多的金属原子的金属性越强A B C D 全部9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10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
8、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11. 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12. 金属能导电的原因是 ( )A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较弱B 金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动C金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动D金属晶体在外加电场作用下可失去电子13 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
9、力，不含有其他化学键14. 在核电荷数 118 的元素中，其单质属于金属晶体的有，属于分子晶体的有，属于原子晶体的有15.简要填空：(1)金属导电是 _的结果(2)金属导热是 _的结果(3)金属抽成丝或压成薄板是金属受到外力作用，紧密堆积的原子 ( 离子 ) 层发生了 _，而金属离子和自由电子之间的_ 没有改变16. 碱金属单质的熔点顺序为 Li NaK Rb Cs，试用金属晶体结构的知识加以解释17. 在金属晶体中存在的粒子是 _和 _通过 _形成的单质晶体叫做金属晶体18.(1) 请描述金属晶体中自由电子的存在状态答： _(2) 请说明金属晶体中自由电子所起的作用答： _19. 金属导电靠
10、 _ ，电解质溶液导电靠 _；金属导电能力随温度升高而 _，溶液导电能力随温度升高而 _.20. 有一种金属结构单元是一个“面心立方体” ( 注：八个顶点和六个面分别有一个金属原子 ) 。该单元平均是由 _个金属原子组成的。拓展提高 21. 晶胞是晶体中最小的重复单元 已知铁为面心立方晶体，其结构如下图甲所示，面心立方的结构特征如下图乙所示若铁原子的半径为1.27 10 10 m，试求铁金属晶体中的晶胞长度，即下图丙中 AB的长度为_m22. 某些金属晶体 (Cu 、Ag、Au) 的原子按面心立方的形式紧密堆积，即在晶体结构中可以划出一块正立方体的结构单元，金属原子处于正立方体的八个顶点和六个
11、侧面上，试计算这类金属晶体中原子的空间利用率。23. 石墨片层结构如右图所示，问：(1) 平均多少个碳原子构成一个正六边形？(2)n g 碳原子可构成多少个正六边形？第三节金属晶体 基础训练 参考答案1 B 2 B3 D 4BC 5 B 6 AC7 C8 B 9 A 10 B 11. C12. B 13. B14. 答案：Li、Be 、Na 、 Mg、 Al；H 2 、He 、 N2 、O 2、F2 、 Ne 、 P 4、S 、 Cl2、 Ar； C、Si 、 B17. 金属离子；自由电子；金属键18. (1) 自由电子均匀地分布在整个晶体中，被许多金属离子所共有(2) 使金属阳离子结合在一起
12、形成晶体；使金属晶体具有导电性、导热性和延展性19. 自由电子；自由离子；减弱；增强20. 421 3.59 1010提示：AB 2BC 2AC 2AB21（41.27101022）AB3.5910 1022. 依题意画出侧面图，设正立方体边长为a，则体积为 a 3。原子半径2a，每个正立方体包括金属原子r48 1 8+6 1/2 4( 个) ，球体体积共4 4( 2 a) 3空间利用率为：0.74a3.0.74a3 ,100% 74%34a 323. 解析：(1) 方法 1：利用点与面之间的关系，平均每个正六边形需碳原子数：61/3=2 ；方法 2：利用点、线、面的关系，每个碳原子提供的边数：31/2=1.5(6 1/2)/1.5=2(2)(n/12)NA/2.