第三节金属晶体
一、金属键和金属晶体
1．金属键(1)概念：与之间的强烈的相互作用。
(2)实质：金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起，形成一种“巨分子”。
(3)特征：金属键没有性和性。
(4)金属键的影响因素
金属键的强弱取决于金属阳离子所带电荷及阳离子半径的大小。一般来说，金属阳离子所带电荷越多，阳离子的半径越小，金属键就越强。
2．金属晶体
(1)金属晶体
通过与之间的较强作用形成的晶体，叫做金属晶体。
(2)用电子气理论解释金属的性质
(3)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、价电子数越，金属键越；反之，金属键越强。②金属键越强，金属的越高，硬度越大。
判断正误
(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，金属键也被破坏() (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()
(6)常温下，金属单质都以晶体形式存在() (7)固态时能导电是判断金属晶体的标志()
深度思考
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__________的强弱，而金属键的强弱与_____________及_______相关。由此判断下列说法不正确的是__________(填序号)。
①金属镁的硬度大于金属铝②碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs是逐渐增大的
③金属镁的熔点大于金属钠④金属镁的硬度小于金属钙
归纳总结
(1)金属单质和合金都属于金属晶体。(2)金属晶体中含有金属阳离子，但没有阴离子。
(3)金属导电的微粒是自由电子，电解质溶液导电的微粒是自由移动的阳离子和阴离子；前者导电过程中不生成新物质，为物理变化，后者导电过程中有新物质生成，为化学变化。因而，二者导电的本质不同。
二、金属晶体的堆积方式
1．二维空间的堆积模型
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——(a) 和(b) (如图所示)，其配位数分别为和。
2．三维空间模型
3.常见的堆积模型
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特别提醒
(1)堆积原理：组成晶体的金属原子在没有其他因素影响时，在空间的排列大都服从紧密堆积原理。这是因为在金属晶体中，金属键没有方向性和饱和性，因此都趋向于使金属原子吸引更多的其他原子分布于周围，并以密堆积方式降低体系的能量，使晶体变得比较稳定。
(2)六方最密堆积的晶胞是平行六面体但不是立方体，底面中的角不是90°，而是60°和120°，晶胞内的原子不是在晶胞的中心。
判断正误
(1)金属晶体中的原子在二维空间有三种放置方式()
(2)金属晶体中非密置层在三维空间可形成两种堆积方式，其配位数都是6()
(3)六方最密堆积和面心立方最密堆积是密置层在三维空间形成的两种堆积方式()
应用体验
1．如图所示
(1)该种堆积方式可用符号“____________”表示。(2)该种堆积方式为________________。
(3)金属________就属于此种最密堆积型式。
2．金属钠晶体为体心立方晶胞，实验测得钠的密度为ρ(g·cm－3)。已知钠的相对原子质量为a，阿伏加德罗常数为N A(mol－1)，假定金属钠原子为等径的刚性小球且处于体对角线上的三个球相切。则晶胞中含有的钠原子个数为________，晶胞边长为________cm，钠原子的半径r为______________cm。
三、混合晶体——石墨
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轨道相互平行且相互重叠，p轨道中未参与杂化的电子可在整个碳原子平面中运动。
(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。
判断正误
(1)石墨为混合晶体，层与层之间存在分子间作用力，故熔点低于金刚石()
(2)由于石墨晶体导电，所以它是金属晶体() (3)由于石墨的熔点很高，所以它是原子晶体()
(4)由于石墨质软，所以它是分子晶体()
(5)石墨不是原子晶体但能导电，碳原子采取sp2杂化，未参与杂化的2p电子在碳原子平面中运动()
应用体验
碳元素的单质有多种形式，如图所示，依次是C60、石墨和金刚石的结构图：
回答下列问题：
(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为________。
(2)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为________、________。
(3)C60属于________晶体，石墨属于________晶体。
(4)石墨晶体中，层内C—C键的键长为142 pm，而金刚石中C—C键的键长为154 pm。其原因是金刚石中C与C 间只存在________键，而石墨层内的C与C间不仅存在________键，还有________键。
归纳总结
石墨的性质
(1)导电性、导热性：石墨晶体中，形成大π键的电子可以在整个碳原子平面上运动，比较自由，相当于金属中的自由电子，类似金属键的性质，所以石墨能导电、导热，并且沿层的平行方向导电性强，这也是晶体各向异性的表现。
(2)润滑性：石墨层间作用力为范德华力，结合力弱，层与层间可以相对滑动，使之具有润滑性，因而可以作润滑
剂、铅笔芯等。
随堂验收练习
1．下列性质与金属键无关的是( )
A ．导电性
B ．导热性
C ．延展性
D ．还原性 2．(2020·枣庄市高二月考)下列说法中，不正确的是( )
A ．金属晶体中一定含有金属键
B ．在含有阳离子的化合物的晶体中，一定含有阴离子
C ．含有金属元素的离子不一定是阳离子
D ．金属晶体中原子的堆积方式都是A 3或A 1型最密堆积 3．金属晶体的形成是因为晶体中存在( )
A ．金属离子间的相互作用
B ．金属原子间的相互作用
C ．金属阳离子与自由电子间的相互作用
D ．自由电子间的相互作用
4．如图是金属晶体内部电子气理论图，电子气理论可以用来解释金属的性质，其中正确的是( )
A ．金属能导电是因为金属阳离子在外加电场作用下定向移动
B ．金属能导热是因为自由电子在热的作用下相互碰撞，从而发生热的传导
C ．金属具有延展性是因为在外力的作用下，金属阳离子各层间会出现相对滑动，但自由电子可以起到润滑的作用，使金属不会断裂
D ．合金与纯金属相比，由于增加了不同的金属或非金属，使电子数目增多，所以合金的延展性比纯金属强，硬度比纯金属小
5．金属钠是体心立方堆积，关于钠晶体，下列判断合理的是( ) A ．其熔点比金属铝的熔点高 B ．一个钠的晶胞中，平均含有4个钠原子 C ．该晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动 D ．该晶体中的钠离子在外加电场作用下可发生定向移动
6．石墨烯是从石墨材料中剥离出来的由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。其结构如图：
下列有关说法正确的是( )
A ．石墨烯中碳原子的杂化方式为sp 3杂化
B ．石墨烯中平均每个六元碳环含有3个碳原子
C ．从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键
D ．石墨烯具有导电性
7．金属金的晶胞结构是面心立方体，立方体的每个面上5个金原子紧密堆积(如图，其余各面省略)，金原子半径为
A cm 。
回答下列问题
(1)金晶体中最小的一个立方体含有________个金原子。
(2)金的密度为________g·cm－3(用带A的计算式表示，Au的相对原子质量为197)。
(3)金原子空间占有率为____________。
课时对点练
对点训练
题组一金属键
1．下列关于金属及金属键的说法正确的是()
A．金属键具有方向性与饱和性B．金属键是金属离子与自由电子间的相互作用
C．金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子D．常温下，金属单质都以金属晶体的形式存在
2．下列金属晶体中，金属键最弱的是()
A．K B．Na C．Mg D．Al
题组二金属晶体的性质与结构分析
3．下列有关金属晶体的说法中不正确的是()
A．金属晶体是一种“巨型分子”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
4．金属键的强弱与金属原子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。据此判断下列选项中金属的熔点逐渐升高的是()
A．Li Na K B．Na Mg Al C．Li Be Mg D．Li Na Mg
5．下列对各组物质性质的比较中，正确的是()
A．熔点：Li＜Na＜K B．导电性：Ag＞Cu＞Al＞Fe C．密度：Na＞Mg＞Al D．原子半径：Be＞Mg＞Ca 6．合金是金属与一些非金属或其他金属在熔化状态下形成的一种熔合物，根据表中提供的数据，判断可以形成合金的是()
A.铝与硅B．铝与硫C．钠与硫D．钠与硅
题组三金属晶体的堆积模型及结构分析
7．金属晶体的常见晶胞结构有a、b、c分别代表的三种结构示意图，则图示结构内金属原子个数之比为()
A．3∶2∶1 B．11∶8∶4 C．9∶8∶4 D．21∶14∶9
8．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()
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
9．金属钠晶体的晶胞为体心立方晶胞()，晶胞的边长为a。假定金属钠原子为等径的刚性球，且晶胞中处于体对角线上的三个球相切。则钠原子的半径r为()
A.
a
2 B.
3a
4 C.
3a
2D．2a
题组四关于混合晶体的考查
10．石墨晶体是层状结构，在每一层内，每个碳原子都跟其他3个碳原子相结合，如图是其晶体结构的俯视图，则图中7个六元环完全占有的碳原子数是()
A．10 B．18 C．24 D．14
11．石墨晶体是层状结构(如图)。以下有关石墨晶体的说法正确的一组是()
①石墨中存在两种作用力②石墨是混合晶体③石墨中的C为sp2杂化④石墨熔点、沸点都比金刚石低⑤石墨中碳原子数和C—C键数之比为1∶2⑥石墨和金刚石的硬度相同⑦石墨层内导电性和层间导电性不同A．全对B．除⑤外C．除①④⑤⑥外D．除⑥⑦外
综合强化
12．金属Mg的堆积方式是六方最密堆积(如图所示)，其晶胞如图所示，镁原子半径为r cm，阿伏加德罗常数的值
为N A，则金属镁的晶体密度为____________g·cm－3。(用r、N A表示)
13．(1)如图甲所示为二维平面晶体示意图，所表示物质的化学式为AX3的是______(填字母)。
(2)图乙为一个金属铜的晶胞，请完成以下各题。
①该晶胞“实际”拥有的铜原子数是______个。
②该晶胞称为______(填字母)。
A．六方晶胞B．体心立方晶胞C．面心立方晶胞
③我们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，(图示如图)这类金属晶体中原子的空间利用率是__________。
14．(1)石墨晶体由层状石墨“分子”按ABAB……方式堆积而成，如图甲所示，图中用虚线标出了石墨的一个六方晶胞。该晶胞中含有的碳原子数为________。
(2)石墨烯是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，如图乙所示。1 mol石墨烯中含有的六元环个数为____，下列有关石墨烯的说法正确的是______(填字母)。
a．晶体中碳原子间全部是碳碳单键b．石墨烯中所有碳原子可以处于同一个平面
c．从石墨中剥离得到石墨烯需克服分子间作用力
(3)金刚石晶胞如图丙所示，则金刚石晶胞中原子的配位数为________。
15．完成下列问题。
(1)镧系合金是稀土系储氢合金的典型代表，该合金储氢后的晶胞结构如图所示：
1 mol镧形成的该合金能储存______mol氢气。
(2)镍铜合金具有优良的性能，其晶胞结构如图所示。若晶胞的边长为a cm，N A为阿伏加德罗常数的值，则该合金的密度为__________。
化学人教版选修三第三章第三节金属晶体测试题（实验班)学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题（每题3分，共48分) 1．下列说法正确的是 A．分子晶体中一定存在分子间作用力，不一定存在共价键 B．分子中含两个氢原子的酸一定是二元酸 C．含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体 D．元素的非金属性越强，其单质的活泼性一定越强 2．下列叙述不正确的是 ①热稳定性：H2O＞HF＞H2S ②熔点：Al＞Na＞K ③第ⅠA、ⅡA族元素的阳离子与同周期稀有气体元素的原子具有相同的核外电子排布 ④元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素 ⑤沸点：NH3＜PH3＜AsH3 ⑥已知2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=﹣571kJ·mol﹣1，则氢气的燃烧热为285.5kJ·mol ﹣1 ⑦因为常温下白磷可自燃，而氮气须在放电时才与氧气反应，所以非金属性：P＞N．A．②④⑥B．①③⑤⑦C．②④⑥⑦D．⑤⑥⑦ 3．下列有关说法不正确的是( ) A．水合铜离子的模型如图，1个水合铜离子中有4个配位键 B．CaF2晶体的晶胞如图所示，每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2＋C．H原子的电子云图如图所示，H原子核外电子在原子核附近运动D．金属Cu中Cu原子堆积模型如图，为最密堆积，每个Cu原子的配位数 均为12 4．下列各项比较中前者高于(或大于或强于)后者的是
A．金属Mg和金属Cu的空间利用率 B．BF3和CH4中心原子的价层电子对数 C．邻羟基苯甲醛（）和对羟基苯甲醛（）的沸点 D．C-O和Si-O的键能 5．下列说法正确的是 1s2s2p3s3p A．2S 电子排布式22624 B．在金属晶体中，自由电子与金属离子或金属原子的碰撞有能量传递，可以用此来解释的金属的物理性质是导热性 C．金属键可以看做是许多原子共用许多电子所形成的强烈相互作用，所以和共价键类似，也有饱和性和方向性 D．某物质的晶体中含A、B、C三种元素，其排列方式如图所示，晶胞中A、B、C的原子个数比为1：2：2． 6．Mn和Bi形成的晶体薄膜是一种金属间化合物(晶胞结构如图)，有关说法正确的（） A．锰价电子排布为70 3d4s B．Bi是d区金属 C．该合金堆积方式是简单立方 D．该晶体的化学式为MnBi 7．关于金属性质和原因的描述不正确的是 A．金属具有金属光泽是因为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反射出来 B．金属具有良好的导电性，是因为金属晶体中共享了金属原子的价电子，形成了“电子气”，在外电场的作用下自由电子定向移动形成电流 C．金属具有良好的导热性能，是因为自由电子在受热后，加快了运动速率，自由电子
第二章作业 2－1 常见的金属晶体结构有哪几种它们的原子排列和晶格常数有什么特点 V、Mg、Zn 各属何种结构答：常见晶体结构有 3 种：⑴体心立方：－Fe、Cr、V ⑵面心立方：－Fe、Al、Cu、Ni ⑶密排六方：Mg、Zn －Fe、－Fe、Al、Cu、Ni、Cr、 2---7 为何单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性答：因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同，造成原子间结合力不同，因而表现出各向异性；而多晶体是由很多个单晶体所组成，它在各个方向上的力相互抵消平衡，因而表现各向同性。第三章作业3－2 如果其它条件相同，试比较在下列铸造条件下，所得铸件晶粒的大小；⑴金属模浇注与砂模浇注；⑵高温浇注与低温浇注；⑶铸成薄壁件与铸成厚壁件；⑷浇注时采用振动与不采用振动；⑸厚大铸件的表面部分与中心部分。答：晶粒大小：⑴金属模浇注的晶粒小⑵低温浇注的晶粒小⑶铸成薄壁件的晶粒小⑷采用振动的晶粒小⑸厚大铸件表面部分的晶粒小第四章作业 4－4 在常温下为什么细晶粒金属强度高，且塑性、韧性也好试用多晶体塑性变形的特点予以解释。答：晶粒细小而均匀，不仅常温下强度较高，而且塑性和韧性也较好，即强韧性好。原因是：（1）强度高：Hall-Petch 公式。晶界越多，越难滑移。（2）塑性好：晶粒越多，变形均匀而分散，减少应力集中。（3）韧性好：晶粒越细，晶界越曲折，裂纹越不易传播。 4－6 生产中加工长的精密细杠（或轴）时，常在半精加工后，将将丝杠吊挂起来并用木锤沿全长轻击几遍在吊挂 7~15 天，然后再精加工。试解释这样做的目的及其原因答：这叫时效处理一般是在工件热处理之后进行原因用木锤轻击是为了尽快消除工件内部应力减少成品形变应力吊起来，是细长工件的一种存放形式吊个7 天，让工件释放应力的时间，轴越粗放的时间越长。 4－8 钨在1000℃变形加工，锡在室温下变形加工，请说明它们是热加工还是冷加工（钨熔点是3410℃，锡熔点是232℃）答：W、Sn 的最低再结晶温度分别为: TR(W) =（～×(3410+273)－273 =（1200～1568）(℃)＞1000℃ TR(Sn) =（～×(232+273)－273 =（-71～-20）(℃) ＜25℃ 所以 W 在1000℃时为冷加工，Sn 在室温下为热加工 4－9 用下列三种方法制造齿轮，哪一种比较理想为什么（1）用厚钢板切出圆饼，再加工成齿轮；（2）由粗钢棒切下圆饼，再加工成齿轮；（3）由圆棒锻成圆饼，再加工成齿轮。答：齿轮的材料、加工与加工工艺有一定的原则，同时也要根据实际情况具体而定，总的原则是满足使用要求；加工便当；性价比最佳。对齿轮而言，要看是干什么用的齿轮，对于精度要求不高的，使用频率不高，强度也没什么要求的，方法 1、2 都可以，用方法 3 反倒是画蛇添足了。对于精密传动齿轮和高速运转齿轮及对强度和可靠性要求高的齿轮，方法 3 就是合理的。经过锻造的齿坯，金属内部晶粒更加细化，内应力均匀，材料的杂质更少，相对材料的强度也有所提高，经过锻造的毛坯加工的齿轮精度稳定，强度更好。 4－10 用一冷拔钢丝绳吊装一大型工件入炉，并随工件一起加热到1000℃，保温后再次吊装工件时钢丝绳发生断裂，试分析原因答：由于冷拔钢丝在生产过程中受到挤压作用产生了加工硬化使钢丝本身具有一定的强度和硬度，那么再吊重物时才有足够的强度，当将钢丝绳和工件放置在1000℃炉内进行加热和保温后，等于对钢丝绳进行了回复和再结晶处理，所以使钢丝绳的性能大大下降，所以再吊重物时发生断裂。 4－11 在室温下对铅板进行弯折，越弯越硬，而稍隔一段时间再行弯折，铅板又像最初一样柔软这是什么原因答：铅板在室温下的加工属于热加工，加工硬化的同时伴随回复和再结晶过程。越弯越硬是由于位错大量增加而引起的加工硬化造成，而过一段时间又会变软是因为室温对于铅已经是再结晶温度以上，所以伴随着回复和再结晶过程，等轴的没有变形晶粒取代了变形晶粒，硬度和塑性又恢复到了未变形之前。第五章作业 5－3 一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗碳体、共析渗碳体异同答：一次渗碳体：由液相中直接析出来的渗碳体称为一次渗碳体。二次渗碳体：从 A 中析出的渗碳体称为二次渗碳体。三次渗碳体：从 F 中析出的渗碳体称为三次渗碳体共晶渗碳体：经共晶反应生成的渗碳体即莱氏体中的渗碳体称为共晶渗碳体共析渗碳体：经共析反应生成的渗碳体即珠光体中的渗
课后达标检测 一、单项选择题 1．下列有关金属晶体的说法中不正确的是() A．金属晶体是一种“巨分子” B．“电子气”为所有原子所共用 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 解析：选D。根据金属晶体的“电子气理论”，选项A、B都是正确的。金属晶体的堆积方式中空间利用率分别是简单立方堆积52%，体心立方堆积68%，面心立方最密堆积和六方最密堆积均为74%。因此简单立方堆积的空间利用率最低，六方最密堆积和面心立方最密堆积的空间利用率最高，选项C正确，选项D错误。 2．金属键的强弱与金属价电子数多少有关，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，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() A．Na K Rb B．Na Mg Al C．Li Be Mg D．Li Na Mg 解析：选B。金属熔点的高低与金属阳离子半径大小及金属价电子数有关，价电子数越多，阳离子半径越小，金属键越强。B项中三种金属在同一周期，价电子数分别为1、2、3，且半径由大到小，故熔点由高到低的顺序是Al>Mg>Na。 3．下列对各组物质性质的比较中，正确的是() A．熔点：Li＜Na＜K B．导电性：Ag＞Cu＞Al＞Fe C．密度：Na＞Mg＞Al D．空间利用率：体心立方堆积＜六方最密堆积＜面心立方最密堆积 解析：选B。同主族的金属单质，原子序数越大，熔点越低，这是因为它们的价电子数相同，随着原子半径的增大，金属键逐渐减弱，A项错误；Na、Mg、Al是同周期的金属单质，密度逐渐增大，C项错误；不同堆积方式的金属晶体空间利用率分别是简单立方堆积
第三章金属的晶体结构与结晶 1、根据原子排列的特征，固体物质可分为、两类。如等都是非晶体。 2、晶体是指，具有的特征. 3、晶格是 4、晶胞是 5、金属晶格的基本类型有代表金属有、 代表金属、 代表金属。 6、晶粒是指 7、晶界是 8、实际金属的晶体缺陷有、、三类。 9、金属结晶的过程是一个和的过程。 10、金属结晶的必要条件是，金属的实际结晶温度是一个恒定值。 11、金属结晶时越大，过冷度越大，金属的温度越低。 12、金属的晶粒愈细小，其强度，硬度，塑性、韧性。 13、金属的同素异构转变是在温情况下发生的，由和 两个基本过程完成。 14、合金的晶体结构可分为、、三种类型。 15、根据溶质原子在溶剂中所占位置不同，固溶体可分为____ ___和___ ____两种。按溶质溶解度不同又分为和。 16、金属铸锭呈现三个不同外形的晶粒区，分别为、、 17、金属铸锭可分为和，存在的组织缺陷有、 、、、。 18、常见金属铜室温下的晶格结构类型（） A.与Zn相同 B. 与δ-Fe相同 C.与γ-Fe相同 D. 与α-Fe相同 19、金属锌室温下的晶格类型为（） A体心立方晶格 B. 面心立方晶格 C.体心六方晶格 D.密排六方晶格 20、实际晶体的线缺陷表现为（） A.晶界 B.位错 C. 空位和间隙原子 D.亚晶界 21、晶体中的间隙原子属于（） A. 面缺陷 B.体缺陷 C.线缺陷 D. 点缺陷 22、晶体中的位错属于（）
A.体缺陷 B.点缺陷 C.线缺陷 D.面缺陷 23、晶界、亚晶界是实际晶体材料晶体缺陷中的（） A.面缺陷 B.体缺陷 C.线缺陷 D.点缺陷 24、以下不是晶体的物质有______。 A．钢铁 B．普通玻璃 C．石墨 D．锡青铜 25、同一金属结晶后，晶粒较细的其______。 A．强度较高而塑性较差 B．强度较低而塑性较差 C．强度较低而塑性较好 D．强度较高而塑性较好 26、组成合金的最基本、独立的物质叫______。 A．化合物 B．固溶体 C．元素 D．组元 27、关于合金，以下说法错误的是______。 A．合金的组元可以是稳定的化合物 B．合金的组元通常是纯元素 C．合金的组元可以是混合物 D．合金的相结构有固溶体和金属化合物 28、固溶体中，能保留住晶格结构含量较多的元素称为______，而晶格结构消失的元素称为______。 A，化合物／固溶体 B．固溶体／化合物 C，溶剂／溶质 D．溶质／溶剂29、关于合金中的固溶体，以下说法错误的是______。 A．固溶体溶质元素含量稍多时可导致固溶强化 B．固溶体溶质在溶剂中的溶解度是基本不变的 C．固溶体是合金基本的相结构之一 D．固溶体中溶质和溶剂可能无限相溶 30、何为金属的同素异构转变试画出纯铁的结晶转变过程 31、晶体与非晶体的主要区别是什么 32、什么是过冷度影响过冷度的主要因素是什么 33、晶粒的大小对材料的力学性能有何影响如何细化晶粒
金属晶体练习 ［基础训练］ 1下列有关金属元素的特征叙述正确的是（） A .金属元素的原子具有还原性，离子只有氧化性 D ?金属元素的化合价一定显正价 C.金属元素在不同化合物中的化合价均不相同 D ?金属元素的单质在常温下均为金属晶体 2?下列有关金属元素特征的叙述中正确的是（） 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.金属单质在常温下都是金属晶体 3.金属的下列性质中，不能用金属的电子气理论加以解释的是（） A易导电B .易导热C.有延展性D .易锈蚀 4.下列晶体中由原子直接构成的单质有 （） A.白磷B .氦C.金刚石D .金属镁 5.金属具有延展性的原因是 （） A .金属原子半径都较大，价电子较少 B.金属受外力作用变形时，金属阳离子与自由电子间仍保持较强烈作用 C.金属中大量自由电子受外力作用时，运动速度加快 D.自由电子受外力作用时能迅速传递能量 6.下列说法不正确的是（） A.金属单质的熔点一定比非金属单质高 B.离子晶体中不一定含有金属元素 C.在含有阳离子的晶体中，一定含有阴离子 D.含有金属元素的离子不一定是阳离子 7.金属晶体的形成是因为晶体中存在
（） A.金属离子间的相互作用 B .金属原子间产生相互作用 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 & 关于金属元素的特征，下列叙述正确的是 ①金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性②金属元素在化合物中一般显正价 ③金属性越强的元素相应的离子氧化性越弱④金属元素只有金属性，没有非金属性 ⑤价电子越多的金属原子的金属性越强 A .①②③B.②③ C .①⑤ D .全部 9.金属的下列性质中，与自由电子无关的是（） A.密度大小 B.容易导电 C ?延展性好 D ?易导热 10.下列有关金属的叙述正确的是（） A .金属元素的原子具有还原性，其离子只有氧化性 B ?金属元素的化合价一般表现为正价 C.熔化状态能导电的物质一定是金属的化合物 D ?金属元素的单质在常温下均为金属晶体 11.下列叙述正确的是（） A .原子晶体中可能存在离子键 B .分子晶体中不可能存在氢键 C.在晶体中可能只存在阳离子不存在阴离子 D .金属晶体导电是金属离子所致 12.金属能导电的原因是（） 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 13.下列叙述正确的是（） 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
第三节金属晶体 [核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析：能辨识常见的金属晶体，能从微观角度分析金属晶体中的构成微粒及微粒间的相互作用。2.证据推理与模型认知：能利用金属晶体的通性推导晶体类型，从而理解金属晶体中各微粒之间的作用，理解金属晶体的堆积模型，并能用均摊法分析其晶胞结构。 一、金属键和金属晶体 1．金属键 (1)概念：金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用。 (2)实质：金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起，形成一种“巨分子”。 (3)特征：金属键没有方向性和饱和性。 2．金属晶体 (1)金属晶体 通过金属阳离子与自由电子之间的较强作用形成的晶体，叫做金属晶体。 (2)用电子气理论解释金属的性质 (1)金属单质和合金都属于金属晶体。 (2)金属晶体中含有金属阳离子，但没有阴离子。 (3)金属导电的微粒是自由电子，电解质溶液导电的微粒是自由移动的阳离子和阴离子；前者导电过程中不生成新物质，为物理变化，后者导电过程中有新物质生成，为化学变化。因而，二者导电的本质不同。 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，所以与共价键类似，也有方向性和饱和性 C．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 【考点】金属键和金属晶体 【题点】金属键的理解 答案 B 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。 例2下列各组金属熔点高低顺序正确的是( ) A．Mg>Al>Ca B．Al>Na>Li C．Al>Mg>Ca D．Mg>Ba>Al 【考点】金属键与金属晶体 【题点】金属晶体的物理性质及影响因素 答案 C 解析电荷数Al3＋>Mg2＋＝Ca2＋＝Ba2＋>Li＋＝Na＋，金属阳离子半径：r(Ba2＋)>r(Ca2＋)>r(Na＋) >r(Mg2＋)>r(Al3＋)>r(Li＋)，故C正确，A错误；B中Li>Na，D中Al>Mg>Ba。 方法规律 (1)金属阳离子半径越小，离子所带电荷数越多，自由电子越多，金属键越强，金属晶体的熔点越高。如K＜Na＜Mg＜Al，Li＞Na＞K＞Rb。 (2)一般合金的熔点低于各成分金属的熔点。 二、金属晶体的堆积方式 1．二维空间的堆积模型 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——(a)非密置层和(b)密置层(如下图所示)，其配位数分别为4和6。
第三节金属晶体 【教学目标】 1．理解金属键的概念和电子气理论 2．初步学会用电子气理论解释金属的物理性质 3．了解金属晶体内原子的几种常见排列方式 【教学难点】金属键和电子气理论 . 金属晶体内原子的空间排列方式. 【教学重点】金属具有共同物理性质的解释。金属晶体内原子的空间排列方式 【教学过程】 一、金属键 1.定义：叫做金属键。 （1）成键微粒： （2）存在： 2.金属键的本质---电子气理论 （1）电子气理论 “电子气理论”把金属键形象地描绘成从金属原子上“脱落”下来的大量形成可与气 体相比拟的带电的“电子气”，金属原子则“浸泡”在“电子气”的“海洋”之中。 （2）金属通性的解释 ①金属导电性的解释 在金属晶体中，充满着带负电的“电子气”，这些电子气的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下电子气就会移动，因而形成电流，所以金属容易导电。 ②金属导热性的解释 金属容易导热，是由于电子气中的自由电子在热的作用下与频繁碰撞从而把能量从温度高的部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。 ③金属延展性的解释 当金属受到外力作用时，晶体中的就会发生相对滑动，但不会改变，而且弥漫在金属原子间的可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用，所以在各原子层之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。因此，金属都有良好的延展性。 二、金属晶体的原子堆积模型 【分组活动1】 利用20个大小相同的玻璃小球，有序地排列在水平桌面上（二维平面上），要求小球之间紧密接触。可能有几种排列方式。讨论每一种方式的配位数。（配位数：同一层内与一个原子紧密接触的原子数）
人教版化学高二选修3第三章第三节金属晶体同步练习（II）卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、基础题 (共20题；共40分) 1. （2分）金属晶体的下列性质中，不能用金属晶体结构加以解释的是（） A . 易导电 B . 易导热 C . 有延展性 D . 易锈蚀 2. （2分）金属能导电的关键因素是（） A . 金属内部存在可自由移动的离子 B . 金属中的阳离子在外加电场作用下可发生定向移动 C . 金属在外加电场作用下可失去电子 D . 金属的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动 3. （2分）金属晶体的下列性质中，不能用金属晶体结构加以解释的是（） A . 易导电 B . 易导热 C . 有延展性 D . 密度 4. （2分）金属锌（Zn）形成金属晶体，其金属原子堆积属于下列（）模式． A . 简单立方 B . 钾型 C . 镁型
D . 铜型 5. （2分）金属晶体和离子晶体是重要晶体类型．下列关于它们的说法中，正确的是（） A . 金属晶体和离子晶体都能导电 B . 在镁晶体中，1个Mg2+只与2个价电子存在强烈的相互作用 C . 金属晶体和离子晶体都可采取“紧密堆积”方式 D . 金属晶体和离子晶体中分别存在金属键和离子键等强烈的相互作用，很难断裂，因而都具有延展性 6. （2分）下列有关金属晶体的判断正确的是（） A . 简单立方：配位数6、空间利用率68% B . 钾型：配位数6、空间利用率68% C . 镁型：配位数8、空间利用率74% D . 铜型：配位数12、空间利用率74% 7. （2分） (2016高二上·福州期中) 范德华力为a kJ?mol﹣1 ，化学键为b kJ?mol﹣1 ，氢键为c kJ?mol ﹣1 ，则a、b、c的大小关系是（） A . b＞c＞a B . b＞a＞c C . c＞b＞a D . a＞b＞c 8. （2分） (2018高二下·宾阳期末) 石墨能与熔融金属钾作用，形成石墨间隙化合物，钾原子填充在石墨各层碳原子中，比较常见的石墨间隙化合物是青铜色的化合物，其化学式可写作CxK，平面结构如图所示．则x值为（）
人教版化学高二选修3第三章第三节金属晶体同步练习A卷 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、基础题 (共20题；共40分) 1. （2分）金属晶体的下列性质中，不能用金属晶体结构加以解释的是（） A . 易导电 B . 易导热 C . 有延展性 D . 易锈蚀 2. （2分）某新型“防盗玻璃”为多层结构，每层中间嵌有极细的金属线．当玻璃被击碎时，与金属线相连的警报系统就会立即报警．“防盗玻璃”能报警是利用了金属的（） A . 延展性 B . 导电性 C . 弹性 D . 导热性 3. （2分）下列关于金属及金属键的说法正确的是（） A . 金属键具有方向性与饱和性 B . 金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用 C . 金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子 D . 金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光 4. （2分） (2018高二下·宾阳期末) 石墨能与熔融金属钾作用，形成石墨间隙化合物，钾原子填充在石墨各层碳原子中，比较常见的石墨间隙化合物是青铜色的化合物，其化学式可写作CxK，平面结构如图所示．则x值为（）
A . 8 B . 12 C . 24 D . 60 5. （2分）下列有关金属的说法正确的是（） A . 金属原子的核外电子在金属晶体中都是自由电子 B . 体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的原子个数之比为1:2 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 . 金属导电的实质是金属阳离子在外电场作用下的定向移动 6. （2分）下列有关说法不正确的是（） A . 氯化钠晶体中，每个晶胞中平均含有4个钠离子和4个氯离子 B . 在金刚石晶体中，1mol碳原子形成2mol碳碳共价键 C . 金属Po的晶体堆积模型是简单立方堆积，其配位数是8 D . 在干冰晶体中，每一个二氧化碳分子周围有12个二氧化碳分子紧密相邻 7. （2分）图为冰晶体的结构模型，大球代表O原子，小球代表H原子，下列有关说法正确的是（）
第三章第三节金属晶体 知识点一金属键的考查 1.金属键的实质是() A.自由电子与n加油金属阳离子之间的相互作用 B.金属原子与金属原子间的相互作用 C.金属阳离子与阴离子的吸引力 D.自由电子与金属原子之间的相互作用 2.[2019·福建厦门六中月考]下列关于金属及金属键的说法正确的是 () A.金属键具有方向性与饱和性 B.金属键是金属离子与自由电子间的相互作用 C.金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子 D.常温下,金属单质都以金属晶体的形式存在 知识点二金属晶体性质的考查 3.下列有关金属的叙述正确的是() A.金属受外力作用时常常发生变形而不易折断,是由于金属离子之间有较强的作用 B.通常情况下,金属里的自由电子会发生定向移动,而形成电流 C.金属是借助金属离子的运动,把能量从温度高的部分传到温度低的部分 D.金属的导电性随温度的升高而降低 4.金属具有延展性的原因是() A.金属原子半径都较大,价电子较少
B.金属受外力作用变形时,金属阳离子与自由电子间仍保持较强烈作用 C.金属中大量自由电子受外力作用时,运动速度加快 D.自由电子受外力作用时能迅速传递能量 5.[2019·宁夏大学附中期中]如图L3-3-1是金属晶体内部结构的简单示意图。 图L3-3-1 仔细观察该结构,以下有关金属能导电的理由叙述正确的是() A.金属能导电是因为含有金属阳离子 B.金属能导电是因为含有的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动 C.金属能导电是因为含有电子且无规则运动 D.金属能导电是因为金属阳离子和自由电子的相互作用 6.关于晶体的下列说法正确的是() A.在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 B.金属镁、金刚石和固体氖都是由原子直接构成的原子晶体 C.金属晶体的熔点可能比分子晶体的低,也可能比原子晶体的高 D.铜晶体中,1个铜离子跟2个价电子间有较强的相互作用 知识点三金属晶体堆积方式的考查 7.[2019·辽宁师大附中期中]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() A.金属原子的价电子数少 B.金属晶体中有自由电子 C.金属原子的原子半径大
第二章作业2－1 常见的金属晶体结构有哪几种？它们的原子排列和晶格常数有什么特点？V、Mg、Zn 各属何种结构？答：常见晶体结构有 3 种：⑴体心立方：－Fe、Cr、V ⑵面心立方：－Fe、Al、Cu、Ni ⑶密排六方：Mg、Zn －Fe、－Fe、Al、Cu、Ni、Cr、2---7 为何单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性？答：因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同，造成原子间结合力不同，因而表现出各向异性；而多晶体是由很多个单晶体所组成，它在各个方向上的力相互抵消平衡，因而表现各向同性。第三章作业3－2 如果其它条件相同，试比较在下列铸造条件下，所得铸件晶粒的大小；⑴金属模浇注与砂模浇注；⑵高温浇注与低温浇注；⑶铸成薄壁件与铸成厚壁件；⑷浇注时采用振动与不采用振动；⑸厚大铸件的表面部分与中心部分。答：晶粒大小：⑴金属模浇注的晶粒小⑵低温浇注的晶粒小⑶铸成薄壁件的晶粒小⑷采用振动的晶粒小⑸厚大铸件表面部分的晶粒小第四章作业4－4 在常温下为什么细晶粒金属强度高，且塑性、韧性也好？试用多晶体塑性变形的特点予以解释。答：晶粒细小而均匀，不仅常温下强度较高，而且塑性和韧性也较好，即强韧性好。原因是：（1）强度高：Hall-Petch 公式。晶界越多，越难滑移。（2）塑性好：晶粒越多，变形均匀而分散，减少应力集中。（3）韧性好：晶粒越细，晶界越曲折，裂纹越不易传播。4－6 生产中加工长的精密细杠（或轴）时，常在半精加工后，将将丝杠吊挂起来并用木锤沿全长轻击几遍在吊挂7~15 天，然后再精加工。试解释这样做的目的及其原因？答：这叫时效处理一般是在工件热处理之后进行原因用木锤轻击是为了尽快消除工件内部应力减少成品形变应力吊起来，是细长工件的一种存放形式吊个7 天，让工件释放应力的时间，轴越粗放的时间越长。4－8 钨在1000℃变形加工，锡在室温下变形加工，请说明它们是热加工还是冷加工（钨熔点是3410℃，锡熔点是232℃）？答：W、Sn 的最低再结晶温度分别为: TR(W) =（0.4～0.5)×(3410+273)－273 =（1200～1568）(℃)＞1000℃ TR(Sn) =（0.4～0.5)×(232+273)－273 =（-71～-20）(℃) ＜25℃所以W 在1000℃时为冷加工，Sn 在室温下为热加工4－9 用下列三种方法制造齿轮，哪一种比较理想？为什么？（1）用厚钢板切出圆饼，再加工成齿轮；（2）由粗钢棒切下圆饼，再加工成齿轮；（3）由圆棒锻成圆饼，再加工成齿轮。答：齿轮的材料、加工与加工工艺有一定的原则，同时也要根据实际情况具体而定，总的原则是满足使用要求；加工便当；性价比最佳。对齿轮而言，要看是干什么用的齿轮，对于精度要求不高的，使用频率不高，强度也没什么要求的，方法1、2 都可以，用方法3 反倒是画蛇添足了。对于精密传动齿轮和高速运转齿轮及对强度和可靠性要求高的齿轮，方法3 就是合理的。经过锻造的齿坯，金属内部晶粒更加细化，内应力均匀，材料的杂质更少，相对材料的强度也有所提高，经过锻造的毛坯加工的齿轮精度稳定，强度更好。4－10 用一冷拔钢丝绳吊装一大型工件入炉，并随工件一起加热到1000℃，保温后再次吊装工件时钢丝绳发生断裂，试分析原因？答：由于冷拔钢丝在生产过程中受到挤压作用产生了加工硬化使钢丝本身具有一定的强度和硬度，那么再吊重物时才有足够的强度，当将钢丝绳和工件放置在1000℃炉内进行加热和保温后，等于对钢丝绳进行了回复和再结晶处理，所以使钢丝绳的性能大大下降，所以再吊重物时发生断裂。4－11 在室温下对铅板进行弯折，越弯越硬，而稍隔一段时间再行弯折，铅板又像最初一样柔软这是什么原因？答：铅板在室温下的加工属于热加工，加工硬化的同时伴随回复和再结晶过程。越弯越硬是由于位错大量增加而引起的加工硬化造成，而过一段时间又会变软是因为室温对于铅已经是再结晶温度以上，所以伴随着回复和再结晶过程，等轴的没有变形晶粒取代了变形晶粒，硬度和塑性又恢复到了未变形之前。第五章作业5－3 一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗碳体、共析渗碳体异同？答：一次渗碳体：由液相中直接析出来的渗碳体称为一次渗碳体。二次渗碳体：从 A 中析出的渗碳体称为二次渗碳体。三次渗碳体：从 F 中析出的渗碳体称为三次渗碳体共晶渗碳体：经共晶反应生成的渗碳体即莱氏体中的渗碳体称为共晶渗碳体共析渗碳体：经共
高二化学选修第三章第三节金属晶体习题 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
课时跟踪检测（十一）金属晶体 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；金属阳离子和自由电子之间的强烈作用，既包括静电吸引作用，也存在静电排斥作用；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．金属能导电的原因是() 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 解析：选B根据电子气理论，电子是属于整个晶体的，在外加电场作用下发生了定向移动从而导电，B项正确；有的金属中金属键较强，但依然导电，A项错误；金属导电是靠自由电子的定向移动，而不是金属阳离子发生定向移动，C项错误；金属导电是物理变化，而不是失去电子的化学变化，D项错误。 3．关于体心立方堆积型晶体(如图)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，一个体心，晶胞所含原子数为8×1 ＋1＝2。 8
第三节金属晶体 1.初步了解金属键的含义，能用“电子气理论”解释金属的一些物理性质。 2．初步了解金属晶体的四种基本堆积模型。 3.了解混合晶体石墨的结构与性质。 金属键与金属晶体[学生用书P45] 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)成键粒子是金属阳离子和自由电子。 (3)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．金属晶体 (1)在金属晶体中，原子间以金属键相结合。 (2)金属晶体的性质：优良的导电性、导热性和延展性。 (3)用“电子气理论”解释金属的性质 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)不存在只有阳离子，而没有阴离子的物质。() (2)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。() (3)金属晶体在外力作用下，各层之间发生相对滑动，金属键也被破坏。() (4)金属键没有饱和性和方向性。() (5)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。() (6)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。() 答案：(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√(6)× 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 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，并且在整个金属
第三节金属晶体 学习目标： 1、知道金属键的涵义 2、能用金属键理论解释金属的物理性质 3、能列举金属晶体的基本堆积模型 4、了解金属晶体性质的一般特点 5、理解金属晶体的类型与性质的关系 学习重难点：能列举金属晶体的基本堆积模型 学习过程： 一、金属键 1、金属晶体定义：由和通过键形成的具有一定几何外形的晶体。 2、构成微粒：和。 3、微粒间的作用力：键。 4、金属的物理通性（用电子气理论解释） ①“电子气理论”：金属原子脱落下来的形成遍布整块晶体的“”，被所有原子共用，金属键就是将所有原子维系在一起的这种金属脱落价电子后形成的离子与 “价电子气”之间的强烈的相互作用。 ②特点：①价电子在晶体中共用；②金属键作用于整个金属晶体；③金属键强弱差别很大。 ③导电性：在外加电场作用下定向移动，所以能导电。 ④导热性：与碰撞传递热量。 温度升高金属的导热率。 ⑤延展性：相对滑动,金属离子与自由电子仍保持相互作用。 ⑥硬度和熔沸点：与金属键的强弱有关。
一般规律：原子半径越小、金属键就越 价电子数（即阳离子的的电荷）越，金属键就越。 金属键的强弱影响金属晶体的物理性质。 金属键越强，硬度就越，熔沸点就越。 二、金属晶体 1、金属晶体：金属原子通过形成的晶体。 2、金属晶体的基本构成微粒：。 3、金属晶体的微粒间相互作用：。 4、金属晶体的基本结构型式对比：晶体的基本构成微粒之间以金属键相互结合，金属键没有和，从而导致金属晶体最常见的结构型式具有堆积密度大、原子配位数高、能充分利用空间等特点。金属等径圆球密堆积有三种基本方式： 6、金属键的理解与应用 金属晶体熔点变化差别较大。如汞在常温下是液体，熔点很低(-38.9℃)，而铁等金属熔点很高(1 535℃)。这是由于金属晶体紧密堆积方式、金属阳离子与自由电子的作用力不同而造成的差别。 一般情况下(同类型的金属晶体)，金属晶体的熔点由金属阳离子半径、所带的电荷数、自由电子的多少决定。阳离子半径越小，所带的电荷越多，自由电子越多，相互作用力就
第三节金属晶体1—2课时 教学目标：1知道金属键的涵义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质；能列举金属晶体的基本堆积模型—简单立方堆积、体心立方堆积、六 方最密堆积和面心立方最密堆积。 2 知道金属晶体的结构粒子。 教学内容： 1定义：与间的强烈的相互作用。 2金属键的强弱比较 金属键的强弱主要决定于金属阳离子半径和价电子数，离子半径，价电子数，金属键越弱，离子半径，价电子数，金属键越强。 3金属键对物质性质的影响 （1）金属键越强，晶体熔沸点。 （2）金属键越强，晶体硬度。 4金属键无方向性和饱和性。 5电子气理论 （1）理论内容： 。（2）用电子气理论解释一些金属的物理性质 ①金属的导电性 在金属晶体中，充满着带负电的“电子气”，这些“电子气”的运动是一定方向的，在外加电场的作用下，“电子气”就会发生因而形成电流。 ②金属的导热性是由于“电子气”中的在热的作用下与金属离子频 繁碰撞，从而把能量从温度的部分传到温度的部分，使整块金属达到的温度。 ③金属的延展性 金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生，但不会改变，而且弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用，所以在各原子层之间发生相对滑动以后仍可保持这种相互作用，即使在外力作用下发生形变也不易断裂，因此金属有良好的延展性。 ④金属的光泽：绝大多数金属呈现银白色光泽。 二、金属晶体 1定义：。（1）在金属晶体中，自由电子不专属某几个特定的金属离子，它们几乎均匀地分布在整个晶体中，被许多金属离子所共有。 （2）金属离子的运动状态是在一定范围内振动，而不是自由移动。 2构成微粒：和。 3微粒间的作用：。 4金属晶体的性质：通常都是体（除外）；有金属光泽；有良好的 性、性和性；熔沸点、硬度等性质取决 于金属晶体内部的强弱。 三、金属晶体的原子堆积模型
第三节金属晶体 一、金属键和金属晶体 1．金属键(1)概念：与之间的强烈的相互作用。 (2)实质：金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起，形成一种“巨分子”。 (3)特征：金属键没有性和性。 (4)金属键的影响因素 金属键的强弱取决于金属阳离子所带电荷及阳离子半径的大小。一般来说，金属阳离子所带电荷越多，阳离子的半径越小，金属键就越强。 2．金属晶体 (1)金属晶体 通过与之间的较强作用形成的晶体，叫做金属晶体。 (2)用电子气理论解释金属的性质 (3)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、价电子数越，金属键越；反之，金属键越强。②金属键越强，金属的越高，硬度越大。 判断正误 (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，金属键也被破坏() (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() (6)常温下，金属单质都以晶体形式存在() (7)固态时能导电是判断金属晶体的标志() 深度思考 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__________的强弱，而金属键的强弱与_____________及_______相关。由此判断下列说法不正确的是__________(填序号)。 ①金属镁的硬度大于金属铝②碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs是逐渐增大的 ③金属镁的熔点大于金属钠④金属镁的硬度小于金属钙