1、考向一 第 三节 金属晶体 晨背关键语句 考向二 随堂基础巩固 课时跟踪训练 理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练 第 三章 晶体结构与性质 知识点二 知识点一 知识点三 知识点四 返回 返回 返回 返回 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。4金属原子在三维空间里有四种堆积方式：简单立方堆积，体心立方堆积，六方最密堆积，面心立方最密堆积。返回 返回 自学教材填要点(1)概念：金属原
2、子脱落下来的形成遍布整块晶体的“”，被所有原子共用，从而把所有维系在一起。(2)成键粒子是和。(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，金属晶体的熔、沸点越高，硬度越大。价电子电子气金属原子金属阳离子自由电子返回 1双选题金属晶体中的金属键越强，其硬度越大，熔、沸点越高，且研究表明，一般来说，金属原子半径越小，价电子数越多，则金属键越强。由此判断下列说法中错误的是()A镁的硬度大于铝 B镁的熔、沸点低于钙C镁的硬度大于钾D钙的熔、沸点高于钾返回 解析：镁和铝的电子层数相同，价电
3、子数AlMg，离子半径Al3Mg2，金属键强度MgCa，B不正确。同理可知硬度MgK；钙和钾位于同一周期，价电子数CaK，电荷数Ca2K，离子半径KCa2，金属键强度CaK，故熔、沸点CaK。答案：AB返回 自学教材填要点1金属晶体的性质具有优良的、和。2电子气理论对金属性质的解释(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，但不变，金属离子与自由电子形成的金属键没有破坏，所以金属有良好的延展性。延展性导电性导热性相对滑动排列方式返回(2)导电性：在外加电场的作用下，金属晶体中的作而形成电流，呈现良好的导电性。(3)导热性：电子气中的自由电子在运动时经常与金属离子发生碰撞，形成
4、能量传递，呈现出良好的导热性。电子气定向移动返回 师生互动解疑难金属晶体性质的一些规律(1)同周期金属单质，从左到右(如Na、Mg、Al)熔、沸点升高。(2)同主族金属单质，从上到下(如碱金属)熔、沸点降低。(3)合金的熔、沸点比其各成分金属的熔、沸点低。(4)金属晶体熔点差别很大，如汞常温下为液体，熔点很低(38.9)，而铁等金属熔点很高(1535)。返回 2下列关于金属晶体的叙述正确的是()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，金属的导电性越好解析：常温下，Hg为液态，A错误；因为金属键无方
5、向性，故金属键在一定范围内不因形变而消失，B正确；钙的金属键强于钾，故熔、沸点高于钾，C错误；温度升高，金属的导电性减弱，D错误。答案：B返回 1.二维空间模型(1)非密置层:配位数为，如图所示：4返回(2)密置层:配位数为，如图所示：6返回 2三维空间模型(1)非密置层在三维空间堆积。简单立方堆积：相邻非密置层的原子在三维空间中的堆积，空间利用率太低，只有金属采用这种堆积方式。钋返回 体心立方堆积：将上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中，并使非密置层的原子稍稍分离。这种堆积方式所得的晶胞是一个含有个原子的立方体，一个原子在立方体的，另一个原子在立方体的，其空间的利用率比简单立方堆积，碱
6、金属属于这种堆积方式。其配位数为，空间利用率为68%。两顶角中心高8返回(2)密置层在三维空间堆积。六方最密堆积：如图所示，按的方式堆积。如采用这种堆积方式。其配位数均为，空间利用率为74%。ABABMg、Zn、Ti12返回 面心立方最密堆积：如图所示，按的方式堆积。如采用这种堆积方式。其配位数均为，空间利用率均74%。ABCABCCu、Ag、Au12返回 3已知下列金属晶体：Na、Po、K、Fe、Cu、Mg、Zn、Au。其堆积方式为：(1)简单立方堆积的是_；(2)体心立方堆积的是_；(3)六方最密堆积的是_；(4)面心立方最密堆积的是_。返回 解析：简单立方堆积方式的空间利用率太低，只有金
7、属Po采取这种方式。体心立方堆积是上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中，这种堆积方式的空间利用率比简单立方堆积的高，多数金属是这种堆积方式。六方最密堆积按ABABAB的方式堆积，面心立方最密堆积按ABCABCABC的方式堆积，六方最密堆积常见金属为Mg、Zn、Ti，面心立方最密堆积常见金属为Cu、Ag、Au。答案：(1)Po(2)Na、K、Fe(3)Mg、Zn(4)Cu、Au返回 1.结构特点层状结构(1)同层内，碳原子采用杂化，以相结合形成平面网状结构。所有碳原子的p轨道平行且相互重叠，p电子可在整个平面中运动。(2)层与层之间以相结合。2晶体类型石墨晶体中，既有，又有和，属于。sp2
8、共价键正六边形范德华力共价键金属键范德华力混合晶体返回 4石墨的片层结构如图所示，试回答：(1)片层中平均每个正六边形含有_个碳原子。(2)在片层结构中，碳原子数、CC键、六元环数之比为_。(3)n g碳原子可构成_个正六边形。返回 解析：在石墨的片层结构中，以一个六元环为研究对象，由于每个碳原子被 3 个六元环共用，即组成每个六元环需碳原子数为 6132；另外每个碳碳键被 2 个六元环共用，即属于每个六元环的碳碳键数为 6123。n g 碳原子可构成正六边形的个数为：n g12 g/molNA mol112nNA24。答案：(1)2(2)231(3)nNA24返回 返回 例1 要使金属晶体熔
9、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，而金属键的强弱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返回 解析 影响晶体熔、沸点的是组成晶体的粒子间的相互作用，包括化学键和分子间作用力，找准是哪种作用再具体分析。影响金属晶体熔、沸点的是金属键。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，离子的半径是逐渐增大的，所带电荷相同，金属键逐渐减弱，熔、沸点和硬度都逐渐
10、减小；因离子的半径小而所带电荷多，使金属铝比金属钠的金属键强，所以金属铝比金属钠的熔、沸点和硬度都大；因离子的半径小而所带电荷相同，使金属镁比金属钙的金属键强，所以金属镁比金属钙的熔、沸点和硬度都大。答案 C 返回 影响晶体熔、沸点的是组成晶体的粒子间的相互作用，包括化学键和分子间作用力。而影响金属晶体熔、沸点高低的是金属键，金属键的强弱要从离子半径和离子所带电荷两方面分析。返回 1下列晶体中，金属阳离子与自由电子间的作用最强的是()ANa BMgCAl DK解析：影响金属键强弱的主要因素有金属原子的半径、单位体积内自由电子的数目等。一般而言，金属原子的半径小、单位体积内自由电子数目多，金属键
11、就强，返回 金属阳离子与自由电子间的作用就强。Na、Mg、Al均位于第三周期，原子半径逐渐减小，价电子数目逐渐增多，所以金属键逐渐增强，其中铝的金属键最强，钠的金属键最弱，而K和Na位于同一主族，且K的半径比Na大，钾的金属键比钠弱。答案：C返回 例2 金属原子在二维空间里的放置有下图所示的两种方式，下列说法中正确的是()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镁型和铜型D图(b)在三维空间里堆积仅得简单立方返回 解析 金属原子在二维空间里有两种排列方式，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
12、层的配位数较密置层小，原子的配位数为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堆积模型，非密置层在三维空间堆积可得简单立方和体心立方堆积两种堆积模型。答案 C返回(1)金属晶体堆积方式常见有三种：钾型、铜型和镁型。(2)钾型为非密置层堆积的一种方式，为体心立方堆积；镁型和铜型为密置层堆积方式，镁型为六方最密堆积，铜型为面心立方最密堆积。返回 2关于钾型晶体的结构(如图)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个原子解析：钾型晶体是非密置层的一种堆积方式，为立方体形晶胞，其中有 8 个顶点、一个体心，晶胞所含原子数为 81812。答案：C返回 返回 返回