1、1第一单元 金属键 金属晶体目标导航 1.理解金属键的实质，知道影响金属键强弱的因素，并能用金属键解释金属的某些特征性质。2.了解晶体、晶胞的概念，认识金属晶体中微粒间的堆积方式，能从晶胞的角度认识晶体的内部结构。一、金属键与金属特性1金属键(1)概念：金属离子与自由电子之间强烈的相互作用。(2)金属键成键微粒：金属阳离子和自由电子。(3)成键条件：金属单质或合金。(4)影响金属键强弱的因素金属元素原子半径越小，单位体积内自由移动电子数目越多，金属键越强。(5)金属键的强弱对金属单质物理性质的影响金属硬度的大小、熔沸点的高低与金属键的强弱有关。金属键越强，金属晶体的熔、沸点越高，硬度越大。2金
2、属的原子化热(1)金属键的强弱可以用金属的原子化热来衡量。金属的原子化热是指 1 mol 金属固体完全气化成相互远离的气态原子时吸收的能量。(2)意义：衡量金属键的强弱。金属的原子化热数值越大，金属键越强。议一议1金属键的形成原因是什么？答案 金属原子的部分或全部外围电子受原子核的束缚比较弱。在金属晶体内部，它们可以从原子上“脱落”下来，形成自由流动的电子。金属原子失去部分或全部外围电子形成的金属离子与自由电子之间存在着强烈的相互作用，这种强烈的相互作用称为金属键。2金属具有导电性、导热性及延展性的原因是什么？答案 (1)导电性：在金属晶体中，存在着许多自由电子，这些自由电子的运动没有固定的方
3、向性。但是在外加电场的作用下，自由电子就会发生定向移动而形成电流，故金属易导电。不同的金属其导电能力不同，导电性最好的金属是银，其次是铜。(2)导热性：自由电子在运动时与金属离子相互碰撞，在碰撞过程中发生能量交换。当金属的某一部分受热时，该区域里自由电子的能量增加，运动速率加快，自由电子与金属离子(或金属原子)的碰撞频率增加，自由电子把能量传给金属离子(或金属原子)。金属的导热性就是通过自由电子的运动将能量从温度高的区域传递到温度低的区域，最后使整块金属的温度趋于一致。2(3)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相对滑动，由于金属离子与自由电子之间的相互作用没有方向性，受到外
4、力后相互作用没有被破坏，故金属只发生形变而不断裂，使金属具有良好的延展性。二、金属晶体1存在通常条件下，大多数金属单质及其合金都是金属晶体。在金属晶体中，金属原子如同半径相等的小球一样，彼此相切、紧密堆积成晶体。2组成单元晶胞能够反映晶体结构特征的基本重复单位。金属晶体是金属晶胞在空间连续重复延伸而形成的。3金属晶体的常见堆积方式(1)金属原子在二维平面中放置的两种方式金属晶体中的原子可看成直径相等的球体。把它们放置在平面上(即二维空间里)可有两种方式非密置层和密置层(如下图所示)。晶体中一个原子周围距离相等且最近的原子的数目叫配位数。分析上图，非密置层的配位数是 4，密置层的配位数是 6。密
5、置层放置平面的利用率比非密置层的要高。(2)金属原子在三维空间中的堆积方式和模型金属晶体可看作是金属原子在三维空间(一层一层地)中堆积而成。其堆积方式有以下四种。这四种堆积方式又可以根据每一层中金属原子的二维放置方式不同分为两类：非密置层的堆积(包括简单立方堆积和体心立方堆积)，密置层堆积(包括六方堆积和面心立方堆积)。填写下表：堆积模型采纳这种堆积的典型代表晶胞简单立方堆积 Po(钋)非密置层体心立方堆积 Na、K、Cr3六方堆积 Mg、Zn、Ti密置层面心立方堆积 Cu、Ag、Au4.平行六面体晶胞中微粒数目的计算(1)晶胞的顶点原子是 8 个晶胞共用；(2)晶胞棱上的原子是 4 个晶胞共
6、用；(3)晶胞面上的原子是 2 个晶胞共用。如金属铜的一个晶胞(如图所示)均摊到的原子数为 8 6 4。18 125合金的组成和性质(1)合金：一种金属与另一种或几种金属(或非金属)的融合体。(2)合金的性能：通常，多数合金的熔点比它的成分金属的熔点要低，而强度和硬度比它的成分金属要大。议一议1连线题。答案 A(4) B(1) C(2)D(3)。42结合金属晶体的结构和性质，回答以下问题。(1)已知下列金属晶体：Na、Po、K、Fe、Cu、Mg、Zn、Au，其堆积方式为简单立方堆积的是_；体心立方堆积的是_；六方堆积的是_；面心立方堆积的是_。(2)根据下列叙述，判断一定为金属晶体的是_。A由
7、分子间作用力形成，熔点很低B由共价键结合形成网状晶体，熔点很高C固体有良好的导电性、导热性和延展性答案 (1)Po Na、K、Fe Mg、Zn Cu、Au(2)C解析 (1)简单立方堆积的空间利用率太低，只有金属 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。六方堆积按 ABAB方式堆积，面心立方堆积按ABCABC方式堆积，六方堆积常见金属为 Mg、Zn、Ti，面心立方堆积常见金属为Cu、Ag、Au。(2)A 项属于分子晶体；B 项属于原子晶体；而 C 项是金属的通性。一、金属键与金属晶体的性质
8、1金属键的实质：金属阳离子与自由电子之间强烈的相互作用。2金属键的特征：没有饱和性和方向性。3金属及其合金是金属阳离子与自由电子以金属键结合成的金属晶体。4绝大多数金属熔、沸点较高，硬度较大；具有金属光泽，具有良好的导电性、导热性和延展性。5金属元素的原子半径(或阳离子半径)越小，单位体积内自由电子的数目(或阳离子所带电荷)越多，金属键越强，金属单质的熔、沸点越高，硬度越大。例 1 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的强烈相互作用，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
9、共价键类似，也有方向性和饱和性5C金属键是带异性电荷的金属阳离子和自由电子间的相互作用，故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解析 从基本构成微粒的性质看，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，并且在整个金属内部的三维空间内运动，为整个金属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。故选 B。答案 B解题反思 (1)金属键也是一种电性作用。(2)有阳离子的不一定有阴离子。变式训练 1 要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键。金属晶体
10、的熔、沸点高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱，而金属键与金属元素的原子半径和单位体积内自由电子的数目有关。由此判断下列说法中正确的是( )A金属镁的硬度大于金属铝B碱金属单质的熔、沸点从 Li 到 Cs 是逐渐升高的C金属镁的熔点大于金属钠D金属镁的硬度小于金属钙答案 C解析 镁的原子半径大于铝，而金属镁单位体积内自由电子的数目比金属铝的少，所以金属镁比金属铝的金属键弱，熔、沸点比金属铝的低，硬度比金属铝的小；从 Li 到 Cs，原子的半径逐渐增大，单位体积内自由电子的数目逐渐减小，金属键逐渐减弱，熔、沸点逐渐降低，硬度逐渐减小；同理可得金属镁比金属钠、金属钙的熔、沸点高，硬度大。解题反思
11、强化记忆：导电性最强的金属是 Ag。金属键越强，其熔点越高。二、堆积模型与晶胞1三维空间模型常见的四种结构堆积模型命名表示符号类型晶胞每个晶胞所含原子数采纳这种堆积的典型金属配位数空间利用率简单立方堆积 1 Po 6 52%非密置层体心立方堆积钾型 A2 2Na、K、Fe、Cr、Mo、W8 68%6六方堆积镁型 ABABA3 2Mg、Zn、Ti12 74%密置层面心立方堆积铜型 AB CABCA1 4Cu、Ag、Au、Pb 12 74%2.晶胞的特点晶胞绝不是孤立的几何体，它的上、下、左、右的位置都有完全等同的晶胞与之相邻，把一个晶胞平移到另一个晶胞的位置，不会察觉到是否移动，这就决定晶胞的顶
12、点、平行的面以及平行的棱一定是完全等同的。3晶胞中微粒个数的计算均摊法确定晶胞中微粒的个数均摊法：若某个粒子为 n 个晶胞所共有，则该粒子的 属于这个晶胞。1n(1)长方体形(正方体形)晶胞中不同位置的粒子数的计算：(2)六棱柱晶胞中不同位置的粒子数的计算：如图所示，六方晶胞中所含微粒数目为 12 32 6。16 12例 2 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( )7A为简单立方堆积，为镁型，为钾型，为铜型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6，8，8，12D空间利用率的大小关系为解析 为简单立方堆积，为钾型，为镁型，为
13、铜型，与判断有误，A 项错误；每个晶胞含有的原子数分别为8 1，8 12，8 12，8 6 4，B 项正确；晶胞中原子的18 18 18 18 12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%，所以 D 项错误，应为。答案 B解题反思 配位数相同的金属晶体，空间利用率相同。配位数越大的金属晶体，空间利用率越大。变式训练 2 (1)Cu 2O 在稀硫酸中生成 Cu 和 CuSO4。铜晶胞结构如图所示，铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为_。(2)Al 单质为面心立方晶体，其晶胞参数 a0.405 nm，晶胞中铝原子的配位数为_。列式
14、表示 Al 单质的密度_gcm 3 (不必计算出结果)。答案 (1)12 (2)12 4276.021023(0.40510 7)3解析 (1)铜晶胞为面心立方晶胞，故每个铜原子周围距离最近的铜原子为 12 个。(2)面心立方堆积晶体中，原子的配位数为 12；该晶胞中含有 Al 原子数目为8 64，根据(0.40510 7 )3 ，解得 18 12 274NA。4276.021023(0.40510 7)3解题反思 (1)立方晶胞中各物理量的关系a3 NA nMa：表示晶胞的棱长； ：表示晶体的密度；8NA：表示阿伏加德罗常数；n：表示 1 mol 晶胞中晶体的物质的量；M：表示晶体的相对分子
15、质量；a3 NA表示 1 mol 晶胞的质量。(2)晶胞密度的计算方法以晶胞为研究对象，运用均摊法或切割法分析每个晶胞中含有的微粒数，计算一个晶胞的质量 m (NA为阿伏加德罗常数， n 为晶胞中所含微粒个数， M 为所含微粒的摩尔质量)。nMNA结合晶胞中的几何关系，计算一个晶胞的体积，用 m V 的关系计算。例 3 (1)元素铜的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示，该氯化物的化学式是_。(2)Cu2O 为半导体材料，在其立方晶胞内部有 4 个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有_个铜原子。(3)利用“卤化硼法”可合成含 B 和 N 两种元素的功能陶瓷，如图为其晶胞结构示意图，则每个
16、晶胞中含有 B 原子的个数为_，该功能陶瓷的化学式为_。(4)某晶体结构模型如左下图所示。该晶体的化学式是_，在晶体中 1 个 Ti原子、1 个 Co 原子周围距离最近的 O 原子数目分别为_个、_个。(5)有一种钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如右上图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式为_。ATi 14C13 BTiC CTi 14C4 DTi 4C3解析 (1)晶胞中灰球代表的微粒 4 个，白球代表的微粒 6 8 4 个，所以化学式为12 189CuCl。(2)晶胞中含氧原子个数为 8 648，则该晶胞中铜原子数目是氧原子的 2 倍，即18 1216
17、 个。(3)每个氮化硼晶胞中含有白球表示的原子个数为 8 12，灰球表示的原子个数为1814 2，所以每个晶胞中含有 N 原子和 B 原子各 2 个；N 的电负性大于 B，所以该陶瓷14的化学式为 BN。(4)晶胞中含有 O：6 3 个，含 Co：8 1 个，含 Ti：1 个，故化学式为 CoTiO3。Ti12 18原子位于晶胞的中心，其周围距离最近的 O 原子位于 6 个面的中心，所以周围距离最近的 O原子数目为 6 个；Co 原子位于晶胞的顶点，O 原子位于晶胞的面心，所以 Co 原子周围距离最近的 O 原子数目为 12 个。(5)由题意知该物质是气态团簇分子，故题目中图示应是该物质的一个
18、完整的分子，由 14个 Ti 原子和 13 个 C 原子构成。选项 A 正确。答案 (1)CuCl (2)16 (3)2 BN (4)CoTiO 3 6 12 (5)A解题反思 (1)晶胞中粒子个数的计算，关键是分析晶胞中任意位置的一个粒子被几个晶胞共有。(2)对于由独立原子构成的分子则不能用均摊法。变式训练 3 现有甲、乙、丙(如下图)三种晶体的晶胞(甲中 x 处于晶胞的中心，乙中 a 处于晶胞的中心)，可推知：甲晶胞中 x 与 y 的个数比是_，乙晶胞中 a 与 b 的个数比是_，丙晶胞中有_个 c 离子，有_个 d 离子。答案 43 11 4 4解析 处于晶胞中心的 x 或 a 为该晶胞
19、单独占有，位于立方体顶角的微粒为 8 个立方体共有，位于立方体棱边上的微粒为 4 个立方体共有，位于立方体面上的微粒为 2 个立方体共有，所以 xy1(6 )43；ab1(8 )11；丙晶胞中 c 离子为 12 14(个)，18 18 14d 离子为 8 6 4(个)。18 12解题反思 晶体的化学式表示的是晶体(或晶胞)中各类原子或离子的最简整数比，由晶胞构成的晶体，其化学式并不是表示一个分子中含有多少个原子。101下列关于金属晶体的叙述正确的是( )A用铂金做首饰不能用金属键理论解释B固态和熔融时易导电，熔点在 1 000 左右的晶体可能是金属晶体CLi、Na、K 的熔点逐渐升高D温度越高
20、，金属的导电性越好答案 B解析 A 项，用铂金做首饰利用了金属晶体的延展性，能用金属键理论解释；B 项，金属晶体在固态和熔融时能导电，其熔点差异很大，故题设条件下的晶体可能是金属晶体；C 项，一般来说，金属中单位体积内自由电子的数目越多，金属元素的原子半径越小，金属键越强，故金属键的强弱顺序为 LiNaK，其熔点的高低顺序为 LiNaK；D 项，金属的导电性随温度的升高而降低，温度越高，其导电性越差。2下列关于体心立方堆积晶体结构(下图)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 个原子答案 C解析 体心立方堆积晶体的晶胞为立方体，
21、是非密置层的一种堆积方式，其中具有 8 个位于顶点的原子和 1 个位于体心的原子，晶胞内含有 2 个原子。3如图为 NaCl 晶体的一个晶胞，测知氯化钠晶体中相邻的 Na 与 Cl 的距离为 a cm，该晶体密度为 d gcm3 ，则阿伏加德罗常数可表示为( )11A. mol1 B. mol10.5854a3d 58.58a3dC. mol1 D. mol158.52a3d 117a3d答案 C解析 一个 NaCl 晶胞中含 Na ：8 6 4(个)；18 12含 Cl ：12 14(个)，14一个 NaCl 晶胞的体积为 V8 a3cm3，由 NAdV458.5 gmol 1 得NA mo
22、l1 。458.5 gmol 1d gcm 38a3cm3 58.52a3d4下图是硼和镁形成的化合物的晶体结构单元，镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有 1 个镁原子；6 个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为( )AMgB BMgB 2CMg 2B DMg 3B2答案 B解析 用均摊法求出正六棱柱中各原子的个数，进而求出两种原子的个数比。根据示意图进行分析，该“单元”的 Mg 与 B 原子数如下：位于正六棱柱顶点的 Mg 原子为 6 个六棱柱共用(正六边形内角为 120)，每个顶点的镁原子属于该基本单元的仅为 ；上下底面上的 Mg 原16子为 2 个正六棱柱共用，属于该单元
23、的仅为 ，则该结构单元含有的 Mg 原子的个数为1212 2 3。B 原子：6 个 B 原子位于棱柱内，完全属于该结构单元。该结构单元的 Mg16 12原子与 B 原子个数之比为 3612，化学式为 MgB2。基础过关一、金属键与金属晶体1下列有关金属的说法正确的是( )12A金属原子的核外电子在金属晶体中都是自由电子B镁型和铜型的原子堆积方式空间利用率最高C金属原子在化学变化中失去的电子数越多，其还原性越强D温度升高，金属的导电性将变强答案 B解析 A 项，金属原子的外围电子容易失去，在金属晶体中形成自由流动的电子，错误；B项，镁型的原子堆积方式是六方堆积，铜型的原子堆积方式是面心立方堆积，
24、它们的空间利用率都是 74%，比其他堆积方式要高，是最高的，正确；C 项，金属原子在化学变化中失去的电子越容易，其还原性越强，错误；D 项，温度升高，金属的电阻就越大，导电性将变弱，错误。2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( )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 在三堆空间里堆积可得六方堆积和面心立方堆积D图 b 在三维空间里堆积仅得简单立方堆积答案 C解析 A 项，图 a 为密置层，空间利用率高，配位数为 6，错误；B 项，图 b 为非密置层，空间利用率低，配位数为 4，错误；C 项，图 a 在三维空间里堆积可得六方堆
25、积和面心立方堆积，正确；D 项，图 b 在三维空间里堆积可得简单立方堆积和体心立方堆积两种类型的堆积，错误。3两种金属 A 和 B，已知 A、B 常温下为固态，且 A、B 属于质软的轻金属，由 A、B 熔合而成的合金不可能具有的性质有( )A导电、导热、延展性较纯 A 或纯 B 金属强B常温下为液态C硬度较大，可制造飞机D有固定的熔点和沸点答案 D解析 合金为混合物，通常无固定组成，因此熔、沸点通常不固定；金属形成合金的熔点比各组成合金的金属单质低，如 Na、K 常温下为固体，而 NaK 合金常温下为液态，轻金属 Mg-Al 合金的硬度比 Mg、Al 高。4对图中某晶体结构的模型进行分析，有关
26、说法正确的是( )13A该种堆积方式为六方堆积B该种堆积方式称为体心立方堆积C该种堆积方式称为面心立方堆积D金属 Mg 就属于此种堆积方式答案 C解析 由图示知该堆积方式为面心立方堆积，A、B 错误，C 正确，Mg 是六方堆积，D 错误。5下列金属晶体的结构类型都属于面心立方堆积的是( )ALi、Na、Mg、Ca BLi、Na、K、RbCPb、Ag、Cu、Au DBe、Mg、Cu、Zn答案 C二、晶胞6最近发现，只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素，从而引起广泛关注。该新型超导晶体的一个晶胞如下图所示，则该晶体的化学式为( )AMg 2CNi3 BMgC 2
27、NiCMgCNi 2 DMgCNi 3答案 D解析 Mg 处于晶胞的顶角，故有 8 1；Ni 处于晶胞的面心，故有 6 3；C 处于晶胞18 12的体心，完全属于该晶胞，故该晶体的化学式为 MgCNi3。7已知 X、Y、Z 三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如图所示，则下面表示该化合物的化学式正确的是( )14AZXY 3 BZX 2Y6CZX 4Y8 DZX 8Y12答案 A解析 Z 处于晶胞中心的原子被一个晶胞占有，X 处于顶点上的原子被 8 个晶胞占有，Y 处于棱上的原子被 4 个晶胞占有，故晶胞中含有 Z 原子的数目为 1、含有 X 原子的数目为8 1、含有 Y 原子的数目为 12
28、 3，Z、X、Y 的原子个数比是 113，所以其化学18 14式为 ZXY3。8某晶体的一部分如图所示，这种晶体中 A、B、C 三种粒子数之比是( )A394 B142C294 D384答案 B解析 由图可知该晶体部分结构单元的上下两面为正三角形，因此处于顶角的粒子为 12 个该结构单元共用，故 A 的数目为 6 ；处于水平棱上的粒子为 4 个结构单元共用，处112 12于垂直棱上的粒子为 6 个结构单元共用，故该结构单元中包含 B 粒子的数目为6 3 2，由此可见 A、B、C 三种粒子的数目之比为 21142。14 16 129高温下，超氧化钾晶体(KO 2)呈立方体结构(与 NaCl 晶体
29、结构相似)。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞。则有关下列说法不正确的是( )AKO 2中既存在离子键也存在共价键B一个 KO2晶胞中摊得的 K 和 O 粒子数均为 4 个 215C晶体中与每个 K 距离最近的 O 有 8 个 2D与 K 距离相等且最近的 K 有 12 个答案 C解析 KO 2是由 K 和 O 构成的，离子间存在离子键，O 内存在共价键，A 项正确；K 在 2 2晶胞的顶角和面心(8 6 4)，O 处于晶胞的棱上和体心(12 14)，B 项正确；18 12 2 14K 的上下、左右、前后，共 6 个 O 与 K 距离最近且相等，C 项错误；与 K 距离相等且最 2近的 K 共 12
30、 个，D 项正确。10.已知 CsCl 晶体的密度为 gcm3 ， NA为阿伏加德罗常数，相邻的两个 Cs 的核间距为 a cm，如图所示，则 CsCl 的相对分子质量可以表示为( )A NAa3 B.NAa36C. D.NAa34 NAa38答案 A解析 根据晶胞中粒子个数的计算知，1 个 CsCl 晶胞中含 1 个 Cs ，1 个 Cl 。有M VNA a3NA。能力提升11(1)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)如图为一个金属铜的晶胞，请完成以下各题。该晶胞“实际”拥有的铜原子数是_个。该晶胞称为_。(填序号)A六方晶胞 B体心立方晶胞C面心立方晶胞此晶
31、胞立方体的边长为 a cm，Cu 的相对原子质量为 64，金属铜的密度为 gcm3 ，则阿伏加德罗常数为_(用含 a、 的代数式表示)。16答案 (1)b (2)4 C 256 a3解析 (1)由图中直接相邻的原子数可以求得 a、b 的原子数之比分别为 12、13，求出化学式分别为 AX2、AX 3，故答案为 b。(2)用“均摊法”：8 6 4；面心立方晶胞； 64 a3， NA 。18 12 4NA 256 a312(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
32、地在三维空间里堆积，得到如图 2 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_。答案 (1)非密置 4 密置 6 (2)6 1 (3)6 A Po 6s 26p413某钙钛型复合氧化物的晶胞如图所示，以 A 原子为晶胞的顶点，A 位可以是 Ca、Sr、Ba或 Pb，当 B 位是 V、Cr、Mn、Fe 时，这种化合物具有 CMR 效应。(1)用 A、B、O 表示这类特殊晶体的化学式：_
33、。(2)已知 La 为3 价，当被钙等二价元素替代 A 时，可形成复合钙钛矿化合物La1 xAxMnO3(x0.1)，此时一部分锰转变为4 价。导致材料在某一温度附近有反铁磁铁磁、铁磁顺铁磁及金属半导体的转变，则 La1 xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量之比为_。(3)Mn 的外围电子排布式为_。答案 (1)ABO 3 (2)(1 x) x (3)3d 54s2解析 (1)晶胞中有 1 个 A,1 个 B,3 个 O，化学式为 ABO3。(2)根据化合价代数和等于 0 的原则可以确定 Mn 元素的平均化合价为 3 x，令3 价 Mn 有a，4 价的 Mn 有 b，则 3a4 b3 x，
34、又 a b1，计算得 a b(1 x) x。17拓展探究14铜和金是重要的金属，在生产和生活中有重要应用。请回答下列问题。(1)用金属键理论解释金属铜能导电的原因是_。(2)金属铜采取如图所示堆积方式，可称为_堆积，则 Cu 晶体中 Cu 原子的配位数为_。(3)Cu 元素与 H 元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如下图所示，则该化合物的化学式为_。(4)铜晶体为面心立方堆积，铜的原子半径为 127.8 pm，列式计算晶体铜的密度为_。(5)元素金(Au)处于周期表中的第 6 周期，与 Cu 同族，Au 原子最外层电子排布式为_；一种铜金合金晶体具有面心立方堆积的结构，在晶胞中 Cu 原
35、子处于面心、Au 原子处于顶角位置，则该合金中 Cu 原子与 Au 原子数量之比为_；该晶体中，原子之间的作用力是_，若该晶胞的边长为 a cm，则该合金密度为_ gcm3 (阿伏加德罗常数的值为 NA)。答案 (1)铜为金属晶体，自由电子在外加电场作用下可以发生定向移动而导电(2)面心立方 12(3)CuH(4) 9.0(gcm 3 )464NA(2r(2)127.810 10)3(5)6s1 31 金属键 389NAa3解析 (3)该晶胞中，铜原子个数为 32 12 6，H 原子个数为 136 6，所12 16 1318以该化合物的化学式为 CuH。(4)铜晶体为面心立方堆积，则每个晶胞中含有铜原子数目为 8 6 4，Cu 原子半径18 12r127.8 pm127.810 10 cm，假设晶体铜的密度为 ，晶胞的边长为 d，则 d 24r2r，晶胞的体积是 d3，则 d3 ，解得2464NA 9.0(gcm 3 )。464NA(2r(2)127.810 10)3(5)Au 原子最外层电子排布式可类比 Cu，只是电子层多两层，由于该合金晶体是面心立方，晶胞内 N(Cu)6 3， N(Au)8 1；1 个晶胞质量为 g，则 gcm3 。12 18 389NA 389NAa3
