部编本人教版最新版高中化学 第3章第2节 金属晶体与离子晶体 第1课时学案 鲁科版选修3必做练习Word文档下载推荐.docx
《部编本人教版最新版高中化学 第3章第2节 金属晶体与离子晶体 第1课时学案 鲁科版选修3必做练习Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《部编本人教版最新版高中化学 第3章第2节 金属晶体与离子晶体 第1课时学案 鲁科版选修3必做练习Word文档下载推荐.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
Mg、Zn、Ti
12
74%
面心立方最密堆积
（A1型）
Cu、Ag、Au
4
（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）堆积模型
例1
下列有关金属晶体的堆积模型的说法正确的是（ ）
A．金属晶体中的原子在二维空间有三种放置方式
B．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
C．镁型堆积和铜型堆积是密置层在三维空间形成的两种堆积方式
D．金属晶体中的原子在三维空间的堆积有多种方式，其空间利用率相同
答案 C
解析 A项，金属晶体中的原子在二维空间只有非密置层和密置层两种放置方式；
B项，非密置层在三维空间可形成简单立方堆积和体心立方堆积两种堆积方式，其配位数分别是6和8；
D项，金属晶体中的原子在三维空间有四种堆积方式，其中镁型和铜型堆积的空间利用率较高。
规律总结
金属晶体的空间利用率大小关系为简单立方堆积<
体心立方密堆积<
六方最密堆积＝面心立方最密堆积。
例2
Al的晶体中原子的堆积方式如图甲所示，其晶胞特征如图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。
若已知Al的原子半径为d，NA代表阿伏加德罗常数，Al的相对原子原子质量为M，请回答：
（1）晶胞中Al原子的配位数为________，一个晶胞中Al原子的数目为________。
（2）该晶体的密度为__________（用字母表示）。
答案
（1）12 4
（2）
解析
（1）Al属于…ABCABC…方式堆积的面心立方最密堆积，配位数为12，一个晶胞中Al原子的数目为8×
＋6×
＝4。
（2）把数据代入公式ρV＝
M得ρ×
（2
d）3＝
M，解得ρ＝
。
利用公式求金属晶体的密度，关键是找出晶胞正方体的边长。
本题中面对角线的长度为4d，然后根据边长的
倍等于面对角线的长度可求得晶胞正方体的边长。
方法规律——晶胞密度的计算方法
（1）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）。
（2）结合晶胞中的几何关系，计算一个晶胞的体积，用m＝ρ·
V的关系计算。
例3
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.
B.
C.
D．2a
答案 B
解析 如果沿着某一面的对角线对晶胞作横切面，可得如图所示的结构，其中AB为晶胞的边长，BC为晶胞的面对角线，AC为晶胞的体对角线。
根据立方体的特点可知：
BC＝
a，结合AB2＋BC2＝AC2得：
r＝
二、金属晶体的结构与物理性质
1．金属晶体具有良好的延展性。
由于金属通常采用密堆积方式，在锻压或捶打时，密堆积层的金属原子之间比较容易产生滑动，但金属密堆积层之间始终保持着金属键的作用。
2．金属晶体中原子的堆积方式也会影响金属的性质，如具有最密堆积结构的金属的延展性往往比其他结构的延展性好。
3．金属晶体熔、沸点的规律
（1）金属的熔、沸点取决于金属键的强弱，一般金属原子的价电子数越多，原子半径越小，金属晶体内部金属键越强，晶体熔、沸点越高。
（2）金属晶体的熔点差别较大，如Hg熔点很低，碱金属熔点较低，铁等金属熔点很高。
这是由于金属晶体紧密堆积方式、金属阳离子和自由电子的作用力不同造成的。
（3）同一周期主族金属单质的熔点由左到右逐渐升高；
同一主族金属单质的熔点自上而下逐渐降低。
（4）合金的熔点一般低于成分金属的熔点。
金属的导电性、导热性与自由电子的运动有关；
金属具有金属光泽与自由电子有关；
金属的延展性与金属键有关，金属的熔点和硬度与金属键的强弱有关。
例4
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相关。
由此判断下列说法正确的是（ ）
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逐渐增大
C．金属镁的熔点大于金属钠
D．金属镁的硬度小于金属钙
解析 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，离子的半径逐渐增大，金属键逐渐减弱，熔、沸点和硬度都逐渐减小；
金属镁比金属钠离子的半径小而所带电荷多，金属键强，所以金属镁比金属钠的熔、沸点和硬度都大；
镁比钙离子的半径小，金属键强，所以金属镁比金属钙的熔、沸点和硬度都大。
规律总结
同周期金属，从左到右熔、沸点依次升高；
同主族金属，从上到下熔、沸点依次降低。
金属的硬度和熔点相差很大，如金属钨的硬度很大，熔点很高（3410℃），而汞常温下为液体，熔点很低（－38.9℃）。
1．金属的下列性质中和金属晶体无关的是（ ）
A．良好的导电性B．反应中易失电子
C．良好的延展性D．良好的导热性
解析 A、C、D都是金属共有的物理性质，这些性质都是由金属晶体所决定的。
金属易失电子是由金属原子的结构决定的，所以和金属晶体无关。
2．下列关于金属晶体的体心立方密堆积的结构型式的叙述中，正确的是（ ）
A．晶胞是六棱柱
B．属于A2型密堆积
C．每个晶胞中含有4个原子
D．每个晶胞中含有5个原子
解析 金属晶体的体心立方密堆积的晶胞是平行六面体，体心立方密堆积的堆积方式为立方体的顶点和体心各有1个原子，属于A2型密堆积，每个晶胞中含有8×
＋1＝2个原子。
3．下列物质的熔点依次升高的是（ ）
A．Mg、Na、KB．Na、Mg、Al
C．Na、Rb、CaD．铝、铝硅合金
解析 A项中K＋、Na＋、Mg2＋的半径依次减小，Mg2＋的电荷数比K＋、Na＋的大，故各物质熔点的顺序为K＜Na＜Mg；
同理分析，B项正确；
C项中各物质熔点的顺序应为Rb＜Na＜Ca；
D项中各物质熔点的顺序应为铝硅合金＜铝。
4．金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式，a、b、c分别代表这三种晶胞的结构，其晶胞a、b、c内金属原子个数比为（ ）
A．3∶2∶1B．11∶8∶4
C．9∶8∶4D．21∶14∶9
答案 A
解析 a晶胞中，顶点的微粒被6个晶胞共用，所以a中原子个数为12×
＋2×
＋3＝6；
b中原子个数为8×
＝4；
c中原子个数为8×
＋1＝2。
5．回答下列问题：
（1）1183K以下纯铁晶体的基本结构单元如图1所示，1183K以上转变为图2所示的基本结构单元，在两种晶体中最邻近的铁原子间距离相同。
①铁原子的简化电子排布式为___________________________________________________；
铁晶体中铁原子以________键相互结合。
②在1183K以下的纯铁晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子数为________；
在1183K以上的纯铁晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子数为________。
（2）铜的堆积方式属于A1型最密堆积，其晶胞示意图为________（填字母）。
晶胞中所含的铜原子数为________个。
金属铜晶胞为面心立方最密堆积，边长为acm。
又知铜的密度为ρg·
cm－3，阿伏加德罗常数为________。
答案
（1）①[Ar]3d64s2 金属 ②8 12
（2）d 4
mol－1
解析
（1）②在1183K以下的纯铁晶体中，与体心铁原子等距离且最近的铁原子是8个顶点的铁原子；
在1183K以上的纯铁晶体中，与面心铁原子等距离且最近的铁原子有12个。
（2）铜晶胞为面心立方最密堆积，1个晶胞能分摊到4个Cu原子；
1个晶胞的体积为a3cm3；
一个晶胞的质量为a3ρg；
由
＝a3ρg，得NA＝
mol－1。
[对点训练]
题组1 金属晶体的结构与物理性质
1．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
解析 密度大小与自由电子无关，A符合题意；
容易导电，是由于自由电子的定向移动形成电流，B不符合题意；
金属发生形变时自由电子仍然可以在金属离子之间流动，使金属不会断裂，C不符合题意；
金属内自由电子和金属阳离子发生碰撞，所以易导热，D不符合题意。
2．下列叙述中错误的是（ ）
A．金属单质或其合金在固态和液态时都能导电
B．晶体中存在离子的一定是离子晶体
C．金属晶体中的自由电子为整块晶体所共有
D．钠比钾的熔点高是因为钠中金属阳离子与自由电子之间的作用力强
解析 离子晶体中存在阴、阳离子，而在金属晶体中存在金属阳离子和自由电子，所以B错误；
自由电子在整块金属中可自由移动，为整块晶体所共有，所以C正确；
金属晶体的熔点高低取决于金属键的强弱，金属键越强，金属晶体的熔点越高，反之，越低，所以D正确。
3．下列关于金属晶体的叙述正确的是（ ）
A．钙的熔、沸点低于钾
B．常温下，金属单质都以晶体形式存在
C．含有阳离子的化合物晶体，不一定含有阴离子
D．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
答案 D
解析 原子半径：
Ca<
K，价电子数：
Ca>
K，所以金属键：
K，故熔、沸点：
K，A项错误；
Hg在常温下为液态，B项错误；
含有阳离子的化合物是离子化合物，一定含有阴离子，C项错误；
在外力作用下，金属原子的密堆积层发生相对滑动，因“自由电子”属于整个金属，故金属键不会因形变而消失，D项正确。
4．下列对各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：
钾型＜镁型＜铜型
解析 按Li、Na、K的顺序，金属键逐渐减弱，熔点逐渐降低，A项错；
按Na、Mg、Al的顺序，密度逐渐增大，C项错；
不同堆积方式的金属晶体空间利用率：
简单立方为52%，钾型为68%，镁型和铜型均为74%，D项错；
常用的金属导体中，导电性最好的是银，其次是铜，再次是铝、铁，B项正确。
5．按下列四种有关性质的叙述，可能属于金属晶体的是（ ）
A．由分子间作用力结合而成，熔点低
B．固体或熔融后易导电，熔点在1000℃左右
C．由共价键结合成网状结构，熔点高
D．固体和熔融状态不导电，但溶于水后可能导电
解析 在固态和熔融状态能导电的晶体是金属晶体。
题组2 金属晶体的结构型式
6．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
D．金属键没有饱和性和方向性
解析 这是因为借助于没有方向性和饱和性的金属键形成的金属晶体的结构中，都趋向于使原子吸引尽可能多的其他原子分布于周围，并以密堆积的方式降低体系的能量，使晶体变得比较稳定。
7．已知某金属单质（如碱金属）晶体中原子堆积方式如图所示，则该堆积方式是（ ）
A．简单立方堆积B．体心立方堆积
C．六方最密堆积D．面心立方最密堆积
8.关于钾型晶体（如下图所示）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 钾型晶体的晶胞为立方体，是非密置层的一种堆积方式，其中有8个顶点原子和1个体心原子，晶胞内含有8×
＋1＝2个原子，选项C正确。
9．镁系合金是最早问世的合金之一，经X射线衍射实验分析得镁铜合金为面心立方结构，镁镍合金为六方最密堆积。
镁系合金的优点是价格较低，缺点是要加热到250℃以上时才释放出氢气。
下列有关说法不正确的是（ ）
A．金属铜的晶胞结构为
B．已知钛和镁的堆积方式相同，均为六方最密堆积，则其堆积方式为
C．镁铜合金晶体的原子空间利用率与镁镍合金相等
D．镁镍合金晶体的配位数为12
解析 铜是面心立方最密堆积（结构如图所示），而A项中的图为六方最密堆积，A项不正确；
钛和镁晶体是按“…ABAB…”的方式堆积，B项正确；
面心立方最密堆积和六方最密堆积的配位数均为12，空间利用率均为74%，C、D项正确。
10．《X射线金相学》中记载关于铜与金可形成两种有序的金属互化物，其结构如图Ⅰ、Ⅱ所示。
下列有关说法正确的是（ ）
A．图Ⅰ、Ⅱ中物质的化学式相同
B．图Ⅱ中物质的化学式为CuAu3
C．图Ⅱ中与每个铜原子紧邻的铜原子有3个
D．设图Ⅰ中晶胞的边长为acm，则图Ⅰ中合金的密度为
g·
cm－3
解析 图Ⅰ中，铜原子个数为8×
＝2，金原子个数为4×
＝2，故化学式为CuAu。
图Ⅱ中，铜原子个数为8×
＝1，金原子个数为6×
＝3，故化学式为CuAu3。
图Ⅱ中，铜原子位于立方体的顶点，故紧邻的铜原子有6个。
图Ⅰ中，铜原子、金原子各为2个，晶胞的体积为a3cm3，密度ρ＝m/V＝[
×
（64＋197）÷
a3]g·
cm－3＝
cm－3。
11．有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如下图所示，有关说法正确的是（ ）
A．①为简单立方堆积，②为六方最密堆积，③为体心立方密堆积，④为面心立方最密堆积
B．每个晶胞含有的原子数分别为①1个，②2个，③6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
解析 ①为简单立方堆积，②为体心立方密堆积，③为六方最密堆积，④为面心立方最密堆积，②与③判断有误，A项不正确；
每个晶胞中含有的原子个数分别为①8×
＝1，②8×
＋1＝2，③12×
＋3＝6，④8×
＝4，B项正确；
晶胞③中原子的配位数应为12，其他判断正确，C项不正确；
四种晶体的空间利用率分别为52%、68%、74%、74%，所以D项不正确，应为④＝③>
②>
①。
12．铁有δ、γ、α三种晶体结构，以下依次是δ、γ、α三种晶体在不同温度下转化的示意图。
A．δFe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有8个
B．γFe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有12个
C．αFe晶胞边长若为acm，γFe晶胞边长若为bcm，则两种晶体密度比为b3∶a3
D．将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型不相同
解析 δFe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有8个；
γFe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有12个；
若αFe晶胞边长为acm，γFe晶胞边长为bcm，则两种晶体密度比为b3∶2a3；
将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型不同。
[综合强化]
13．金属晶体的原子堆积方式常有以下四种方式，请认真观察模型回答下列问题：
（1）四种堆积模型的堆积名称依次是________________、________________、___________、体心立方堆积。
（2）图2与图3两种堆积方式中金属原子的配位数______（填“相同”或“不相同”），图3的表示符号为________。
（3）采用图4堆积方式的金属的配位数是________。
（4）金属镁和铜分别采取上述图示的________、________（填“图1”“图2”“图3”或“图4”）。
答案
（1）简单立方堆积 A3型最密堆积 A1型最密堆积
（2）相同 …ABCABC… （3）8 （4）图2 图3
14．铜和金可形成合金，请回答下列问题：
（1）金属铜采取如图所示的堆积方式，可称为________________堆积，则Cu晶体中Cu原子的配位数为________。
（2）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最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心、Au原子处于顶点位置，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acm，则该合金密度为______g·
cm－3（阿伏加德罗常数的值为NA）。
（3）上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。
若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为________。
答案
（1）面心立方最密 12
（2）6s1 3∶1 金属键
（3）H8AuCu3
解析
（1）Cu为面心立方最密堆积方式，Cu原子周围最近且距离相等的Cu原子为12个，则Cu的配位数为12。
（2）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最密堆积结构，晶胞内N（Cu）＝6×
＝3，N（Au）＝8×
＝1；
1个晶胞质量为
g，则ρ＝
（3）CaF2晶胞中含有Ca2＋：
8×
＝4个，含F－8个，所以氢原子在晶胞内有8个，可以得储氢后的化学式为H8AuCu3。
15．用X射线研究某金属晶体，测得在边长为360pm的立方晶胞中含有4个金属原子，此时金属的密度为9.0g·
试回答：
（1）此金属晶体属于________堆积。
（2）每个晶胞的质量是________g。
（3）此金属的相对原子质量为________。
（4）此原子的原子半径（pm）为________。
答案
（1）面心立方最密
（2）4.2×
10－22 （3）63.21 （4）127.28pm
解析
（1）根据题意，此金属晶胞属于面心立方晶胞类型（如图所示）
，
一个晶胞所含有的金属原子个数＝8×
（2）根据晶胞的边长为360pm，可得晶胞的体积为（3.6×
10－8）3cm3。
根据质量＝密度×
体积，可得晶胞的质量＝9.0g·
cm－3×
（3.6×
10－8）3cm3≈4.2×
10－22g。
（3）金属的相对原子质量＝NA×
原子的质量＝6.02×
1023×
4.2×
10－22÷
4＝63.21。
（4）在面心立方晶胞中，晶胞的边长＝
，因此，该金属原子的原子半径＝
360pm≈127.28pm。
世纪的一代新人，学校教育必须面向全体学生，特别是面向那些残疾学生，并使每个学生都得到充分和谐的发展，随班就读工作小结。
为深入贯彻执行《中华人民共和国义务教育法》和《中华人民共和国残疾人保障法》，在我校开展随班就读工作，它既有利于普通儿童少年理解、帮助残疾儿童少年，有有利于残疾儿童少年在普通学校环境中受到应有的发展，使特殊教育和普通教育有机结合，互相渗透，共同提高。
使特殊学生在德、智、体、美、劳等方面得到发展，为今后自立、平等地参与社会生活打下基础。
一、教师是搞好随班就读的主要力量。
我校的“随班就读”工作，就是让轻度残疾和学习困难儿童在普通班中与同龄儿童一起接受义务教育，并提供必要的个别帮助。
担任“随班就读”工作的老师，工作责任心强，热爱学生，对这些学生付出了更多的爱心。
制定个别化教案，在课堂教学过程中对学生多启发多鼓励，对学生进行个别辅导，经常与家长取得联系……
二、领导高度重视，成立了“随班就读”领导小组，配备了专门的特教老师，积极、稳妥地开展随班就读工作，并将该工作列入议事日程，逐步健全和完善工作规范，总结《随班就读工作小结》。
三、学校尽可能地提供适合于他们发展的教育环境，让特殊学生愉快地接受符合自身发展需求的教育，学到一定的科学文化知识和基本劳动技能，为他们今后能真正自立、平等地参与社会生活，成为社会主义事业的建设者和接班人奠定基础。
四、学校设立了专门的特教老师，指导本校随班就读工作的开展，特教老师不定期到有随班就读学生的班级听课，直接与学生谈话，与班主任、任课老师探讨随班就读的课堂策略、随班就读的教育补偿等问题。
五、对教师进行培训，要求教师适应新的要求。
随着教育的发展，对特殊教育教师的培养、提出了新的需求，也要求普通教师具备必要的特殊教育知识，为此，学校挑选出一些教师进行特殊教育的培训，使教师的思想政治、职业道德、教育教学能力、教育科研能力在原有的基础上有了进一步的提高。
并在学校中开展特殊儿童和残疾人的全纳性教育。
六、在学校教育中，要求教师热情关心学生，爱护学生，尤其对特殊学生更要关心、爱护，不能歧视特殊学生，要善于发现学生的优点和长处，鼓励学生克服困难，取得进步。
七、加强了“随班就读”工作的管理。
由校长主管，德育主任专管，年级组长监管，具体落实到特教专管员、班主任、任课老师的管理形式，加强了心理咨询室、资源教室的管理和运用，每周安排两次对随班生进行
学工作总结，欢迎大家的阅读。
本学年度教学工作总结一 本学期我担任七年级四班语文教学，由于教学经验尚浅，因此，我对教学工作不敢怠慢，认真学习，深入研究教法，虚心向前辈学习，学年度教学工作总结。
经过一个学期的努力，获取了很多宝贵的教学经验。
以下是我在本学期的教学情况总结。
教学就是教与学，两者是相互联系，不可分割的，有教者就必然有学者。
学生是被教的主体。
因此，了解和分析学生情况，有针对地教对教学成功与否至关重要。
最初接触教学的时候，我还不懂得了解学生对教学的重要性，只是专心研究书本，教材，想方设法令课堂生动，学生易接受。
一方面，普通班的学生听、说的能力相对较弱，授课采用较深的普通话教学，同学们还不能适应。
另一方面，同学比较活跃，上课气氛积极，但中等生、差生占较大多数，尖子生相对较少。
因此，讲得太深，没有照顾到整体，我备课时也没有注意到这点，因此教学效果不如理想。
从此可以看出，了解及分析学生实际情况，实事求是，具体问题具体分析，做到因材施教
升级会员 