2019高中化学 第三章 第三节 金属晶体讲义（含解析）新人教版选修3.doc

1、1金属晶体1.了 解 金 属 键 的 含 义 。2.能 用 金 属 键 理 论 解 释 金 属 的 物 理 性 质 。3.了 解 金 属 晶 体 的 原 子 堆 积 模 型 。4.了 解 金 属 晶 体 性 质 的 一 般 特 点 。细读教材记主干1金属一般具有金属光泽，良好的导电、导热性、以及优良的延展性。2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。3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。4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。5金属原子在三维空间里有四种堆积方式：简

2、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。新知探究1概念：金属离子与自由电子之间强烈的相互作用。2成键粒子：金属阳离子和自由电子。3本质：金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气” ，被所有原子共用，从而把所有金属原子维系在一起。4金属键的强弱和对金属性质的影响(1)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。(2)金属键越强，金属的熔、沸点越高，硬度越大。2名师点拨金属键与离子键、共价键的比较金属键 离子键 共价键形成微粒金属原子与自由电子阴、阳离子 原子实质 静电作用形成元素 金属活泼金属与活泼非金

3、属非金属方向性、饱和性无 无 有对点演练1下列有关金属键的叙述中，错误的是( )A金属键没有饱和性和方向性B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C金属键中的电子属于整块金属D金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关解析：选 B 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，故金属键无饱和性和方向性；金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈作用，既包括金属阳离子与自由电子之间的静电吸引作用，也存在金属阳离子之间及自由电子之间的静电排斥作用；金属键中的电子属于整块金属；金属的性质及固体的形成都与金属键的强弱有关。2(20

4、16六安高二检测)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，由此判断下列说法正确的是( )A金属镁的熔点高于金属铝B碱金属单质的熔、沸点从 Li 到 Cs 是逐渐升高的C金属镁的硬度小于金属钙D金属镁的硬度大于金属钠解析：选 D 因为镁离子所带 2 个正电荷，而铝离子带 3 个正电荷，所以镁的金属键比铝弱，所以镁的熔点低于金属铝，故 A 错误；碱金属都属于金属晶体，从 Li 到 Cs 金属阳离子半径增大，对外层电子束缚能力减弱，金属键减弱，所以熔沸点降低，故 B 错误；因为镁离子的半径比钙离子小，所以镁的金属键比钙强，则镁的硬度大于金属钙，故

5、C 错误；因为镁离子所带 2 个正电荷，而钠离子带 1 个正电荷，所以镁的金属键比钠强，则镁3的硬度大于金属钠，故 D 正确。新知探究1金属晶体2金属晶体的物理通性及解释3金属晶体的紧密堆积模型(1)二维空间模型堆积方式 非密置层 密置层图示配位数 4 6(2)三维空间模型堆积模型采纳这种堆积的典型代表空间利用率配位数晶胞4简单立方堆积Po(钋) 52% 6非密置层体心立方堆积Na、K、Fe 68% 8六方最密堆积Mg、Zn、Ti 74% 12密置层面心立方最密堆积Cu、Ag、Au 74% 124石墨的晶体类型(1)结构特点层状结构同层内，碳原子采用 sp2杂化，以共价键相结合形成平面六元并环

6、结构。碳原子中所有的 p 轨道平行且相互重叠，p 轨道中的电子可在整个平面中运动。层与层之间以范德华力相结合。(2)晶体类型石墨晶体中，既有共价键，又有金属键和范德华力，属于混合晶体。名师点拨1金属晶体的性质(1)良好的导电性、导热性和延展性。(2)熔、沸点：金属键越强，熔、沸点越高。同周期金属单质，从左到右(如 Na、Mg、Al)熔、沸点升高。同主族金属单质，从上到下(如碱金属)熔、沸点降低。合金的熔、沸点比其各成分金属的熔、沸点低。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(1 535 )。2金属导电与电解质溶液导电的比较运动的微粒 过程中发生的变化

7、 温度的影响金属导电 自由电子 物理变化 升温，导电性减弱5电解质溶液导电阴、阳离子 化学变化升温，导电性增强3.金刚石与石墨的比较金刚石 石墨晶体类型 原子晶体 混合晶体构成微粒 碳原子 碳原子微粒间的作用力 CC 共价键CC 共价键分子间作用力碳原子的杂化方式sp3杂化 sp2杂化碳原子成键数 4 3碳原子有无剩余价电子无 有一个 2p 电子配位数 4 3晶体结构特征 正四面体空间网状结构 平面六边形层状结构物理性质 高熔点、高硬度、不导电熔点比金刚石还高，质软、滑腻、易导电最小碳环 六元环、不共面 六元环、共面对点演练3(2016六安高二检测)金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式，六方

8、堆积(镁型)、面心立方堆积(铜型)和体心立方堆积(钾型)，图(a)、(b)、(c)分别表示这三种晶胞的结构，其晶胞内金属原子个数之比为( )A321 B1184C984 D21149解析：选 A a 中原子个数12 2 36，b 中原子个数8 6 4，c16 12 18 12中原子个数18 2，所以其原子个数比是 642321，故选 A。1864金刚石、石墨、C 60和石墨烯的结构示意图分别如图所示，下列说法不正确的是( )A金刚石和石墨烯中碳原子的杂化方式不同B金刚石、石墨、C 60和石墨烯的关系：互为同素异形体C这四种物质完全燃烧后的产物都是 CO2D石墨与 C60 的晶体类型相同解析：选

9、 D 金刚石中碳原子为 sp3杂化，石墨烯中碳原子为 sp2杂化，A 项正确；金刚石、石墨、C 60和石墨烯都是碳元素形成的不同单质，它们互为同素异形体，B 项正确；碳元素的同素异形体完全燃烧的产物都是 CO2，C 项正确；C 60是分子晶体，石墨是混合晶体，D 项错误。1(2016吉林高二检测)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，不因变形而消失C钙的熔沸点低于钾D温度越高，金属的导电性越好解析：选 B 汞在常温下呈液体，不是以晶体的形式存在，A 项错误；金属键没有方向性，金属离子与自由电子之间有强烈作

10、用，在一定外力作用下，不因变形而消失，因此金属有延展性，B 项正确；Ca、K 属于同周期元素，半径：CaAlCa BAlNaLiCAlMgCa DMgBaAl解析：选 C 构成金属晶体的金属键越强，金属晶体的熔沸点越高。金属键强弱与金属阳离子半径和所带电荷有关系，离子半径越小，电荷数越多，金属键越强，熔沸点越高。则 A 项应该是 AlMgCa，错误，C 正确；B 项应该是 AlLiNa，错误；D 项应该是AlMgBa，D 错误。4.关于体心立方堆积型晶体(如图所示)的结构的叙述中正确的是( )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：选 C

11、 本题主要考查常见金属晶体的堆积方式，体心立方堆积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，1 个体心，故晶胞所含原子数为8 12。185(1)图甲为二维平面晶体示意图，所表示的化学式为 AX3的是_。甲(2)图乙为一个金属铜的晶胞，请完成以下各题。乙8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 g/cm3，则阿伏加德罗常数为_(用 a、 表示)。解析：(1)由图甲中直接相邻的原子数可以求得 a、b 中两类原子数之比分别为12、13，求出化学式分别为 AX2、AX 3，故答案为 b。(2)面心立方晶胞； 64 a3， NA 。4NA 256 a3答案：(1)b (2)C 256 a39