1、第三章 晶体结构与性质第三节 金属晶体第三章 晶体结构与性质1知道金属键的概念，能用电子气理论解释金属的一些物理性质。2.能列举金属晶体的基本堆积模型。3知道金属晶体的结构微粒、微粒间作用力以及与其他晶体的区别。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质 金属键与金属晶体1金属键(1)概念：“电子气理论”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“_”，被所有原子所共用，从而把所有的_维系在一起。(2)成键粒子是_和_。价电子电子气金属原子金属阳离子自由电子栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质(3)金属键的强弱和对金属性质的影响金属键的强弱主要决
2、定于金属元素的原子半径和价电子数。原子半径越大、价电子数越少，金属键越弱；反之，金属键越强。金属键越强，金属的熔、沸点越高，硬度越大。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质2金属晶体(1)在金属晶体中，原子间以_相结合。(2)金属晶体的性质：优良的_、_和_。(3)用“电子气理论”解释金属的性质金属键导电性导热性延展性栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质正误判断(正确的打“”，错误的打“”，并阐释错因或列举反例)。语句描述正误阐释错因或列举反例(1)金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用(2)金属晶体在外力作用下，各层之间发生相对滑动
3、，金属键也被破坏 栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质语句描述正误阐释错因或列举反例(3)金属键没有饱和性和方向性(4)金属原子半径越小，价电子数越多，其金属单质熔、沸点越高，硬度越大(5)原子晶体的熔点一定比金属晶体的高，分子晶体的熔点一定比金属晶体的低栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质答案：(1)金属键不只是强烈的静电吸引作用，还包括静电排斥作用(2)金属键未被破坏(3)(4)(5)不一定，钨的熔点比硅单质的高，汞常温下呈液态，熔点比硫单质的低栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质题组一 金属键及其特点1下列叙述正确的是()
4、A任何晶体中，若含有阳离子，就一定含有阴离子B金属晶体的形成是因为晶体中存在金属阳离子间的相互作用C价电子数越多的金属元素的金属性越强D含有金属元素的离子不一定是阳离子栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质解析：选 D。金属晶体中虽存在阳离子，但没有阴离子，A 错误；金属晶体的形成是因为晶体中存在金属阳离子与自由电子间的相互作用，B 错误；价电子数多的金属元素的金属性不一定强，如 Fe 的价电子数比 Na 多，但 Fe 的金属性却没有 Na 的强，C 错误；含有金属元素的离子不一定是阳离子，如 AlO2 是阴离子，D 正确。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结
5、构与性质2下列关于金属键的叙述中不正确的是()A金属键是金属阳离子和“自由电子”这两种带异性电荷的微粒间强烈的相互作用，其实质与离子键类似，也是一种电性作用B金属键可以看作是许多原子共用许多电子所形成的强烈的相互作用，所以与共价键类似，也有方向性和饱和性C金属键是金属阳离子和“自由电子”间的相互作用，金属键无饱和性和方向性D构成金属键的“自由电子”在整个金属内部的三维空间中做自由运动栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质解析：选 B。从构成物质的基本微粒的性质看，金属键与离子键的实质类似，都属于电性作用，特征都是无方向性和饱和性；“自由电子”是由金属原子提供的，并且在整个金
6、属内部的三维空间内运动，为整个金属中的所有阳离子所共有，从这个角度看，金属键与共价键有类似之处，但两者又有明显的不同，如金属键无方向性和饱和性。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质 题组二 金属的物理性质及原因描述3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，是因为金属晶体中金属原子共享了脱落下来的价电子，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，是因为自由电子通过与金属原子发生碰撞，传递了能量D金属具有良好的延展性，是因为金属晶体中的原子层可以滑动而不破
7、坏金属键栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质解析：选 A。金属中的自由电子吸收了可见光，又把各种波长的光大部分再反射出来，因而金属一般显银白色光泽；金属具有导电性是因为在外加电场作用下，自由电子定向移动形成电流；金属具有导热性是因为自由电子受热后，与金属原子发生碰撞，传递了能量；金属具有良好的延展性是因为原子层可以滑动，但金属键未被破坏。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质4(双选)金属晶体熔、沸点的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金属镁的熔点小于金属铝B碱金属单质
8、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解析：选 AC。金属阳离子所带电荷越多，半径越小，金属键越强，据此判断。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质 金属晶体的原子堆积模型 石墨1二维空间模型堆积方式非密置层密置层 图示 配位数_ 46栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质2.三维空间模型(1)简单立方堆积按_方式堆积而成，其空间利用率为 52%，配位数为_。晶胞构成：一个立方体，每个晶胞含有_个原子，如 Po。非密置层61栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质(2)体心立方堆积按_
9、方式堆积而成，配位数为_，空间利用率为68%。晶胞构成：体心立方，每个晶胞含有_个原子，如碱金属。非密置层82栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质(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，配位数均为_，空间利用率均为_。密置层1274%栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质六方最密堆积面心立方最密堆积 按 ABABABAB的方式堆积按 ABCABCABC的方式堆积 栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质3.混合晶体石墨(1)石墨晶体为层状结构，碳原子呈 sp2 杂化，层间没有化学键
10、，靠范德华力维系。(2)石墨像金属一样有金属键，有导电性。综上可知，石墨晶体中既有共价键，又有金属键，还有范德华力，是混合晶体。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质正误判断(正确的打“”，错误的打“”，并阐释错因或列举反例)。语句描述正误阐释错因或列举反例(1)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金属原子半径大(2)由于石墨晶体导电，所以它是金属晶体 栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质语句描述正误阐释错因或列举反例(3)简单立方堆积和体心立方堆积的配位数都是 6(4)面心立方最密堆积比体心立方堆积的空间利用率高栏目导引知识点2课
11、后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质答案：(1)原因是金属键不具有方向性和饱和性(2)石墨晶体是混合晶体(3)体心立方堆积的配位数是 8(4)栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质1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()栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质A图(a)为非密置层，配位数为 6B图(b)为密置层，配位数为 4C图(a)在三维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栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质解析：选 C。金属原子在二维空间里有两种
12、排列方式，一种是密置层排列，一种是非密置层排列。密置层排列的空间利用率高，原子的配位数为 6，非密置层的配位数较密置层小，配位数为 4。由此可知，图(a)为密置层，图(b)为非密置层。密置层在三维空间堆积可得到六方最密堆积和面心立方最密堆积两种模型，非密置层在三维空间堆积可得简单立方堆积和体心立方堆积两种模型。所以只有 C 选项正确。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质2(2019山东师大附中月考)如图所示，下列说法不正确的是()A此种堆积方式为面心立方最密堆积B该种堆积方式每一层上为密置层C该种堆积方式可用符号“ABCABCABC”表示D金属 Mg 就属于此种堆积方式解
13、析：选 D。观察题图，该晶体为“ABCABCABC”的面心立方最密堆积，每一层上为密置层，金属 Mg 属于六方最密堆积方式，所以 D 错误。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质3有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，下列有关说法正确的是()栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质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1，2，2，4C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栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质解析：选 B。为体心立方堆积，为六方最密
14、堆积，与判断有误，A项错误；每个晶胞含有的原子数分别为8181，81812，81812，8186124，B 项正确；晶胞中原子的配位数应为 12，其他判断正确，C 项错误；四种晶体的空间利用率分别为 52%、68%、74%、74%，应为，D 项错误。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质4(2019陕西高二检测)第四周期金属元素 D 的 M 能层为全充满状态，其核外的未成对电子只有一个。则 D 的基态原子中有_种能量不同的电子；D2的价电子排布式为_；图中_(填“甲”“乙”或“丙”)表示的是 D 晶体中微粒的堆积方式。若该晶体中的一个晶胞的边长为 a cm，则 D 晶体的密
15、度为_(写出含 a 的表达式，用 NA 表示阿伏加德罗常数的值)。若 D 的原子半径为 r，则 D 晶胞这种堆积模型的空间利用率为_(用含 r 的式子表示，不需化简)。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质解析：由题意可推知 D 是铜元素。其基态原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s1，核外电子排布在 7 个不同的能级上，因此有 7 种能量不同的电子。Cu2的价电子排布式为 3d9。晶体栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质Cu 是面心立方最密堆积，故选乙。该晶胞中有 Cu 原子：8186124(个)，故 464NAa3g/c
16、m3 256a3NA g/cm3。Cu 的原子半径为 r，晶胞边长为 a，则 4r 2a，即 a2 2r，空间利用率为43r34a3100%443r3（2 2r）3100%。答案：7 3d9 乙 256a3NA g/cm3 44r33（2 2r）3100%栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质空间利用率的计算方法空间利用率晶胞含有原子（离子）的体积晶胞体积100%。将原子(离子)设想为一个球，依据 1 个晶胞内所含原子(离子)的数目计算原子(离子)的体积，再确定晶胞的体积，即可计算晶体(胞)的空间利用率。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质(1)在简单
17、立方堆积中，各个原子是相互靠拢的，对于 1 个晶胞来说，含有 1 个金属原子，设立方体的边长为 a，则其体积为a3，金属原子的半径为a2，则空间利用率为43（a2）3a3100%6100%52%。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质(2)在体心立方堆积中，在立方体的体对角线上球是相互接触的。如图所示，设立方体的边长为 a，原子半径为 r，则 3a4r，而1 个晶胞中含有 2 个金属原子，所以空间利用率为243r3a3100%243r3（43r）3100%38 100%68%。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质(3)在六方最密堆积中，如图，设原子半径
18、为 r，则底面边长为2r，底面高 h 3r，所以底面积 S2r 3r2 3r2。晶胞的高 H22 63 r，所以晶胞体积 V 晶胞SH2 3r24 63 r8 2r3，栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质2 个原子的体积 V 球243r3。空间利用率为 V球V晶胞100%243r38 2r3 100%74%。(4)在面心立方最密堆积中，如图，设原子半径为 r，晶胞边长为a。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质则 a2 2r，V 球443r3，V 晶胞a3(2 2r)316 2r3。空间利用率为 V球V晶胞100%443r316 2r3 100%74%。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质学习小结 1.金属键是指金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起。2.金属晶体中，原子之间以金属键相结合，金属键的强弱决定金属晶体的熔点和硬度。3.金属原子在二维空间里有两种放置方式：密置层和非密置层。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质学习小结 4.金属原子在三维空间里的堆积方式栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质课后达标检测 栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质按ESC键退出全屏播放本部分内容讲解结束
