人教版化学选修三第三章第三节金属晶体

25、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( B )
A.①为简单立方堆积，②为镁型，③为钾型，④ 为铜型 B.每个晶胞含有的原子数分别为：①1个，②2个， ③2个，④4个 C.晶胞中原子的配位数分别为：①6，②8，③8， ④12 D.空间利用率的大小关系为：①<②<③<④
26、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侧面上，试 计算这类金属晶体中原子的空间利用率。
3.空间利用率：
——晶体的空间被微粒占据的体积百分数，用 它来表示紧密堆积的程度。
思考交流 :
取12个等直径圆球，每4个球排成一排作为一 组， 将2组球平放在同一平面上，使球与球之间 尽可能多地紧密接触，有多少种堆积方式？
I型(头碰头)
II型(头对空)
2
23
1
3
4
1
4
65
非密置层 配位数为4
密置层 配位数为6 返
确的是( B )
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.金属单质的熔点总是高于分子晶体
12、金属晶体的形成是因为晶体中 存在( C ) A.脱落价电子后的金属离子间的相互 作用
B.金属原子间的相互作用
C.脱落了价电子的金属离子与脱落的 价电子间的相互作用
C.可溶性碱
D.可溶性盐
16、金属能导电的原因是( B )
A.金属晶体中的金属阳离子与自由电子间的 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
17、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侧面上，试 计算这类金属晶体中原子的空间利用率。
金块 银手镯
铂金戒指
金
属
铜合金小号
晶
体
金属晶体的原子堆积模型
夯实基础：
一、几个概念
金 属 晶 二、金属晶体的原子在二维平面堆积模型 体
三、金属晶体的原子在三维空间堆积方式
一、几个概念
1.紧密堆积：
——微粒之间的作用力使微粒尽可能的相互接 近，使它们占有最小的空间。
2.配位数：
——在晶体中与每个微粒紧密相邻的微粒个数
2r3
2r
空间利用率=
V球 100% V晶胞
h
2r
2 4 r3
3 100%
8 2r3
=74%
返回
知识要点总结
堆积模型 采纳这种堆 空间 配位数 晶胞
积的典型代 利用
表
率
简单立方 Po (钋) 52% 6
体心立方 K、Na、Fe 68% 8
六方最密
堆积 Mg、Zn、Ti 74%
12
面心立方 Cu, Ag, Au
A.Li Na K
B.Na Mg Al
C.Li Be Mg
D.Li Na Mg
10、下列有关金属晶体叙述正确 的是（ B ）
A.常温下金属单质都以金属晶体形式存 在
B.金属离子与自由电子之间的强烈作用， 在一定外力作用下，不因形变而消失
C.钙的熔、沸点低于钾
D.温度越高，金属的导电性越好
11、下列有关金属元素特征的叙述中正
24、金晶体的最小重复单元(也称晶胞)是面心立 方体，如图所示，即在立方体的8个顶点各有一个 金原子，各个面的中心有一个金原子，每个金原 子被相邻的晶胞所共有。金原子的直径为d，用 NA表示阿伏加德罗常数，M表示金的摩尔质量。 请回答下列问题：
(1)金晶体每个晶胞中含有___4_____个金原子。 (2)欲计算一个晶胞的体积，除假定金原子是刚性 小球外，还应假定_金__属_原__子__间_相__接_触__，_即。相切 (3)一个晶胞的体积是____________。 (4)金晶体的密度是____________。
8
返回
2.金属原子在三维空间密置层堆积方式
镁型
铜型
a.面心立方最密堆积 ——铜型(Cu、Ag、Au）
第三层的另一种排列方式， 是将球对准第一层的 2，4，6 位 ，不同于 AB 两层的位置，这是 C 层。126 Nhomakorabea3
54
12
6
3
54
12
6
3
54
第四层再排 A，于是形
A
成 ABC ABC 三层一个周
期。 得到面心立方堆积。
C
B
12
A
6
3
54
C
B
配位数_1_2。
A
( 同层_6_，上下层各_3_ ) 此种立方紧密堆积的前视图
面心立方最密堆积(ccp) 配位数 12 ，空间利用率为74%
3.面心立方最密堆积
金属原子半径 r与正方体边长a 的关系： 边长为 a 面对角线边长为 2 a＝4r
2a 4r
r 2 a 4
面心立方最密堆积：
过程： 1个晶胞中平均含有4个原子
4r
a 2 2r
V球
4
4 r3
3
a
V晶胞 a3 (2 2r)3 16 2r3
空间利用率=
V球 V晶胞
100%
4 4 r3
3 100% 16 2r3
=74%
返回
b.六方最密堆积
2
1
3
6
4
5
2
1
3
6
4
5
——镁型(Mg、Zn、Ti) 第三层与第一层“心对 心”，以两层为一周期
金属原子半径r与正方体边长a的关系：
r 3 a 4
ba
a
2a
a
a
2a
b= 3a b=4r
3a=4r
体心立方堆积：
立方体的棱长为a，
球的半径为 r = 3 a /4
a
过程：
b
1个晶胞中平均含有2个原子
a
空间利用率 =
2 4 r3
3 a3
100%
2 4 r3
（
3 4
r）3
100%
3
3 ´100% 68%
2、如图所示为二维平面晶体示意图，所表示
的化学式为AX3的是 ② 。
3、如图为金属铜的一个晶胞，请完成以下各 题。 ①该晶胞“实际”拥有的铜原子数是__4__个。 ②该晶胞称为__C__（填序号）。 A.六方晶胞
B.体心立方晶胞
C.面心立方晶胞
4、金属晶体的形成是因为晶体中 存在（ C ）
A.金属离子间的相互作用
方式Ⅰ: 第二层小球的球心
正对着 第一层小球的球心
“心对心”
方式Ⅱ: 第二层小球的球心
正对着 第一层小球的空隙
“心对空”
a.简单立方堆积 ——Po
“心对心”
配位数:6 空间利用率:52%
1.简单立方堆积：
金属原子半径r与正方体边长a的关系：
a
a
a
a
a=2r
简单立方堆积：
立方体的棱长为2r，球的半径为r
回
二、金属晶体的原子在二维平面堆积模型 有两种排布方式：
非密置 空层间利用率较小
密置层
空间利用率较大
返 回
三、金属晶体的原子在三维空间堆积方式 1.金属原子在三维空间非密置层堆积方式
a.简单立方堆积
b.体心立方堆积 2.金属原子在三维空间密置层堆积方式
a.面心立方最密堆积
b.六方最密堆积
1.金属原子在三维空间非密置层堆积方式
C.用铂金做首饰
D.铁易生锈
8、下列物质中含有金属键的 是( AB)
A.金属铝 B.合金 C.NaOH D.NH4Cl
9、金属键的强弱与金属价电子数的多少有关， 价电子数越多金属键越强；与金属阳离子的 半径大小也有关，金属阳离子的半径越大， 金属键越弱。据此判断下列金属熔点逐渐升
高的是（ B ）
过程：
1个晶胞中平均含有1个原子
2r
V球=
4 r3
3
V晶胞=（2r）3=8r3
空间利用率=
V球 100% V晶胞
=52%
4 r3
3 8r 3
100%
返回
2.体心立方堆积 ——(钾型）碱金属、铁
“心对空”
体心立方堆积——钾型（ 碱金属、Fe ）
(1)配位数： 8
(2)空间利用率: 68%
2、体心立方堆积
D.金属原子与价电子间的相互作用
13、下列有关化学键、氢键和范德华力的叙
述中，不正确的是( D )
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
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
20、金属原子在二维空间里的放置有如图所示
的两种方式，下列说法中正确的是( C )
A.图a为非密置层，配位数为6 B.图b为密置层，配位数为4 C.图a在三堆空间里堆积可得六方最密堆积和 面心立方最密堆积 D.图b在三维空间里堆积仅得简单立方堆积
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
14、金属晶体的特征是( D )
A.熔点都很高 B.熔点都很低 C.都很硬 D.都有导电、导热、延展性
15、某物质熔融状态可导电，固 态可导电，将其投入水中，水溶 液也可导电，则可推测该物质可
能是( A )
A.金属
B.非金属
21、要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属 键。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( C )
A.金属镁的熔点大于金属铝
B.碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs是逐渐增 大的 C.金属铝的硬度大于金属钠
D.金属镁的硬度小于金属钙
6、下列叙述正确的是（ B ） 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
7、下列生活中的问题，不能用金属键知 识解释的是（ D ） A.用铁制品做炊具
B.用金属铝制成导线
74%
18、已知金属铜为面心立方晶体，如图所示， 铜的相对原子质量为63.54，密度为 8.936g/cm3，试求： (1).图中正方形边长a，
(2).铜的金属半径r
r
提示： 数出面心立方中的铜的 个数：
r o
a
r
r a
19、下列有关金属晶体的说法中 不正确的是( D )
A.金属晶体是一种“巨分子”
最密堆积
74%
12
考考你：
1、结合金属晶体的结构和性质，回答以下问题： 有下列金属晶体：Na、Po、K、Fe、Cu、Mg、Zn、 Au 其堆积方式为：
①简单立方堆积的是__P__o_________________； ②体心立方堆积的是__N__a___K____F__e______； ③六方最密堆积的是__M__g___Z__n_____________； ④面心立方最密堆积的是C__u___A__u___________。
B.金属原子间的相互作用
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、金属能导电的原因是（ B ）
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
空间利用率：晶体 的空间被微粒占满的 体积百分数，用它来 表示紧密堆积的程度
返 回
A B A B A
此种立方紧密堆积的前视图
六方最密堆积
配位数： 12（同层6个， 上下层各3个）
空间利用率： 74%
六方最密堆积
过程：
hs
2r
1个晶胞中平均含有2个原子
s 2r 3r 2 3r2 h 2 6 r
3
s
V球
2
4 r3
3
V晶胞 s 2h 2
3r2 2 2 6 r 8 3
22、下列各组物质中，按熔点由低到
高的顺序排列正确的是( D )
①O2、I2、Hg
②CO、KCl、SiO2
③Na、K、Rb
④Na、Mg、Al
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
23、晶胞即晶体的最小重复单元。已知 铁为面心立方晶体，其晶胞结构如图Ⅰ
所示，面心立方的晶胞结构特征如图Ⅱ 所示。若铁原子的半径为1.27×10－10 m， 试求铁的晶胞边长，即图Ⅲ中AB的长 度为__3_.5_9_×__1_0_－_1_0_ m。