04/505/5/第三章第三節(jié)第1課時(shí)A級(jí)·基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練一、選擇題(每小題只有1個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．下列關(guān)于金屬及金屬鍵的說法正確的是(B)A．金屬鍵具有方向性與飽和性B．金屬鍵是金屬離子與自由電子間的相互作用C．金屬導(dǎo)電是因?yàn)樵谕饧与妶?chǎng)作用下產(chǎn)生自由電子D．金屬具有光澤是因?yàn)榻饘匐x子吸收并放出可見光解析：金屬鍵不是存在于相鄰原子之間的作用力，而是屬于整塊金屬，因此沒有方向性和飽和性，故A錯(cuò)誤；金屬鍵是存在于金屬陽(yáng)離子和“自由電子”之間的強(qiáng)烈的相互作用，這些“自由電子”為所有陽(yáng)離子所共用，其本質(zhì)也是電性作用，故B正確；金屬中存在金屬陽(yáng)離子和“自由電子”，當(dāng)給金屬通電時(shí)，“自由電子”定向移動(dòng)而導(dǎo)電，故C錯(cuò)誤；金屬具有光澤是因?yàn)樽杂呻娮幽軌蛭湛梢姽?，并很快釋放出各種頻率的光，故D錯(cuò)誤；故選B。2．下列金屬的性質(zhì)中，與自由電子無(wú)關(guān)的是(C)A．延展性好 B．容易導(dǎo)電C．密度大小 D．易導(dǎo)熱解析：在金屬內(nèi)部，金屬陽(yáng)離子與自由電子間的相互作用沒有方向性，如果金屬發(fā)生形變，自由電子仍可以在金屬陽(yáng)離子之間自由運(yùn)動(dòng)，使金屬不易斷裂，A項(xiàng)不符合題意；在外加電場(chǎng)的作用下，自由電子的定向移動(dòng)使金屬容易導(dǎo)電，B項(xiàng)不符合題意；密度大小取決于原子之間的距離、原子的大小和質(zhì)量等，與自由電子無(wú)關(guān)，C項(xiàng)符合題意；當(dāng)金屬某部分受熱時(shí)，自由電子的能量增加，運(yùn)動(dòng)速率加快，與金屬陽(yáng)離子的碰撞頻率增加，自由電子把能量傳給金屬陽(yáng)離子，從而使能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分，D項(xiàng)不符合題意。3．在金屬晶體中，如果金屬原子的價(jià)電子數(shù)越多，金屬陽(yáng)離子的半徑越小，自由電子與金屬陽(yáng)離子間的作用力越大，金屬的熔點(diǎn)越高。由此判斷下列各組金屬熔點(diǎn)的高低順序，其中正確的是(C)A．Mg＞Al＞Ca B．Al＞Na＞LiC．Al＞Mg＞Ca D．Mg＞Ba＞Al解析：金屬原子的價(jià)電子數(shù)：Al＞Mg＝Ca＝Ba＞Li＝Na，金屬陽(yáng)離子的半徑：r(Ba2＋)＞r(Ca2＋)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)＞r(Li＋)，則C正確。4．金屬具有的通性是(A)①具有良好的導(dǎo)電性②具有良好的導(dǎo)熱性③具有延展性④都具有較髙的熔點(diǎn)⑤通常狀況下都是固體⑥都具有很大的硬度A．①②③ B．②④⑥C．④⑤⑥ D．①③⑤解析：金屬具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性，還具有良好的延展性，部分金屬熔點(diǎn)較高，如鎢；部分金屬常溫下就是液態(tài)，如汞；部分金屬硬度較高，如鉻，也有部分金屬硬度較低，如鈉。綜上所述，本題正確答案為A。5．如圖所示是硼和鎂形成的化合物的晶體結(jié)構(gòu)單元，鎂原子間形成正六棱柱，且棱柱的上下底面各有一個(gè)鎂原子，6個(gè)硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學(xué)式可表示為(B)A．MgB B．MgB2C．Mg2B D．Mg3B2解析：正六棱柱晶胞的頂角原子有eq\f(1,6)屬于該晶胞，故晶胞中Mg原子個(gè)數(shù)為12×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,2)＝3,6個(gè)B原子在晶胞內(nèi)部，故該化合物化學(xué)式可表示為MgB2。二、非選擇題6．金屬鎢晶體中晶胞的結(jié)構(gòu)模型如圖所示。它是一種體心立方結(jié)構(gòu)。實(shí)際測(cè)得金屬鎢的密度為ρ，鎢的相對(duì)原子質(zhì)量為M，假定鎢原子為等直徑的剛性球，請(qǐng)回答下列問題：(1)每一個(gè)晶胞分?jǐn)偟?個(gè)鎢原子。(2)晶胞的邊長(zhǎng)a為eq\r(3,\f(2M,NAρ))。(3)鎢的原子半徑r為eq\f(\r(3),4)×eq\r(3,\f(2M,NAρ))(只有體對(duì)角線上的各個(gè)球才是彼此接觸的)。解析：(1)晶胞中每個(gè)頂點(diǎn)的鎢原子為8個(gè)晶胞所共有，體心的鎢原子完全為該晶胞所有，故每一個(gè)晶胞分?jǐn)偟?個(gè)鎢原子。(2)每個(gè)晶胞中含有2個(gè)鎢原子，則每個(gè)晶胞的質(zhì)量m＝eq\f(2M,NA)，又因每個(gè)晶胞的體積V＝a3，所以晶胞密度ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(2M,NAa3)，a＝eq\r(3,\f(2M,NAρ))。(3)鎢晶胞的體對(duì)角線上堆積著3個(gè)鎢原子，則體對(duì)角線的長(zhǎng)度為鎢原子半徑的4倍，即4r＝eq\r(3)a，r＝eq\f(\r(3)a,4)＝eq\f(\r(3),4)×eq\r(3,\f(2M,NAρ))。7．下列關(guān)于金屬晶體的敘述正確的是B。A．常溫下，金屬單質(zhì)都以金屬晶體形式存在B．金屬陽(yáng)離子與自由電子之間的強(qiáng)烈的相互作用，在一定外力作用下，不會(huì)因形變而消失C．溫度越高，金屬的導(dǎo)電性越好解析：常溫下，金屬單質(zhì)通常以金屬晶體形式存在，但汞是特例，汞在常溫下是液體，A項(xiàng)錯(cuò)誤；金屬陽(yáng)離子與自由電子之間的強(qiáng)烈的相互作用，在一定外力作用下，不會(huì)因形變而消失，這可以認(rèn)為是電子氣理論對(duì)金屬具有良好延展性的解釋，B項(xiàng)正確；溫度升高，金屬陽(yáng)離子的振動(dòng)頻率和自由電子的無(wú)序運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)，會(huì)使金屬的電導(dǎo)性減弱，C項(xiàng)錯(cuò)誤。8．(1)(全國(guó)Ⅱ高考)單質(zhì)銅及鎳都是由金屬鍵形成的晶體。(2)(福建高考改編)NF3可由NH3和F2在Cu催化劑存在下反應(yīng)直接得到：4NH3＋3F2eq\o(=,\s\up7(Cu))NF3＋3NH4F則上述化學(xué)方程式中的NH3、F2、Cu、NF3所屬的晶體類型有bd(填序號(hào))。a．離子晶體 b．分子晶體c．共價(jià)晶體 d．金屬晶體(3)(四川高考改編)Si、Mg、Cl2晶體的熔點(diǎn)由高到低的排列順序是Si＞Mg＞Cl2。解析：(1)金屬晶體中只有金屬鍵。(2)NH3、F2、NF3均為分子晶體，Cu單質(zhì)屬于金屬晶體。(3)Si為共價(jià)晶體，Mg為金屬晶體，Cl2為分子晶體，故熔點(diǎn)Si>Mg>Cl2。B級(jí)·能力提升練一、選擇題(每小題只有1個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．鐵鎂合金是目前已發(fā)現(xiàn)的儲(chǔ)氫密度最高的儲(chǔ)氫材料之一，晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。儲(chǔ)氫時(shí)，H2分子在晶胞的體心和棱的中心位置，且最近的兩個(gè)氫分子之間的距離為anm，NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯(cuò)誤的是(B)A．鐵鎂合金晶胞中Fe原子數(shù)為4B．Mg與Fe之間的最近距離為eq\f(\r(3),4)anmC．在鐵鎂合金晶體中，與鐵原子等距離且最近的鐵原子數(shù)有12個(gè)D．儲(chǔ)氫后的晶體密度為eq\f(424,?\r(2)a×10－7?3NA)g·cm－3解析：A.由鐵鎂合金晶胞結(jié)構(gòu)可知，鐵原子處于面心和頂點(diǎn)位置，由均攤法計(jì)算可知，鐵鎂合金晶胞中含有鐵原子數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，故A正確；B.該晶胞參數(shù)為eq\r(2)anm，Mg與Fe之間的最近距離為eq\f(\r(6),4)anm，故B錯(cuò)誤；C.與鐵原子最近的鐵原子數(shù)有12個(gè)，故C正確；D.儲(chǔ)氫后的晶體化學(xué)式為FeMg2H2，晶體密度為eq\f(424,?\r(2)a×10－7?3NA)g·cm－3，故D正確；故選B。2．鐵有δ、γ、α三種同素異形體，如下圖所示，三種晶體在不同溫度下能發(fā)生轉(zhuǎn)化。下列說法不正確的是(A)δ－Feeq\o(,\s\up7(1394℃))γ－Feeq\o(,\s\up7(912℃))α－FeA．將鐵加熱到1500℃分別急速冷卻和緩慢冷卻，得到的晶體類型相同B．α－Fe晶體中與每個(gè)鐵原子等距離且最近的鐵原子有6個(gè)C．若δ－Fe晶胞邊長(zhǎng)為acm，α－Fe晶胞邊長(zhǎng)為bcm，則兩種晶體密度比為2b3∶a3D．δ－Fe晶體中與每個(gè)鐵原子等距離且最近的鐵原子有8個(gè)解析：將鐵加熱到1500℃分別急速冷卻和緩慢冷卻，溫度不同，得到的晶體類型不相同，故錯(cuò)誤；α－Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子是相鄰頂點(diǎn)上鐵原子，鐵原子個(gè)數(shù)＝2×3＝6，故正確；若δ－Fe晶胞邊長(zhǎng)為acm，α－Fe晶胞邊長(zhǎng)為bcm，則兩種晶體中鐵原子個(gè)數(shù)之比＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋8×\f(1,8)))：eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(8×\f(1,8)))＝2：1，密度比＝eq\f(\f(56,NA)×2,a3)：eq\f(\f(56,NA),b3)＝2b3：a3，故正確；δ－Fe晶體中，以體心鐵原子為例，與之距離相等且最近的鐵原子位于晶胞的8個(gè)頂點(diǎn)上，故正確。3．下列有關(guān)化學(xué)鍵、氫鍵和范德華力的敘述中，不正確的是(D)A．金屬鍵是金屬離子與“電子氣”之間的強(qiáng)烈作用，金屬鍵無(wú)方向性和飽和性B．共價(jià)鍵是原子之間通過共用電子對(duì)形成的化學(xué)鍵，共價(jià)鍵有方向性和飽和性C．范德華力是分子間存在的一種作用力，分子的極性越大，范德華力越大D．氫鍵不是化學(xué)鍵而是一種較弱的作用力，所以氫鍵只存在于分子與分子之間解析：氫鍵是一種較弱的作用力，比范德華力強(qiáng)，但是比化學(xué)鍵要弱。氫鍵既可以存在于分子間(如水、乙醇、甲醇、液氨等)，又可以存在于分子內(nèi)(如)。4．根據(jù)下列晶體的相關(guān)性質(zhì)，判斷可能屬于金屬晶體的是(B)選項(xiàng)晶體的相關(guān)性質(zhì)A由分子間作用力結(jié)合而成，熔點(diǎn)低B固態(tài)或熔融態(tài)時(shí)易導(dǎo)電，熔點(diǎn)在1000℃左右C由共價(jià)鍵結(jié)合成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，熔點(diǎn)高D固體不導(dǎo)電，但溶于水或熔融后能導(dǎo)電解析：A項(xiàng)，由分子間作用力結(jié)合而成的晶體屬于分子晶體，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，金屬晶體中有自由移動(dòng)的電子，能導(dǎo)電，絕大多數(shù)金屬在常溫下為固體，熔點(diǎn)較高，所以固態(tài)或熔融態(tài)時(shí)易導(dǎo)電，熔點(diǎn)在1000℃左右的晶體可能屬于金屬晶體，正確；C項(xiàng)，相鄰原子之間通過共價(jià)鍵結(jié)合形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體屬于共價(jià)晶體，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，固體不導(dǎo)電，說明晶體中無(wú)自由移動(dòng)的帶電粒子，則不可能為金屬晶體，錯(cuò)誤。5．金屬晶體的常見晶胞結(jié)構(gòu)有a、b、c分別代表的三種結(jié)構(gòu)示意圖，則圖示結(jié)構(gòu)內(nèi)金屬原子個(gè)數(shù)比為(A)A．3∶2∶1 B．11∶8∶4C．9∶8∶4 D．21∶14∶9解析：圖a中所含原子的個(gè)數(shù)為12×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,2)＋3＝6，圖b中所含原子的個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，圖c中所含原子的個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＋1＝2。二、非選擇題6．完成下列問題。(1)鑭系合金是稀土系儲(chǔ)氫合金的典型代表，該合金儲(chǔ)氫后的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示：1mol鑭形成的該合金能儲(chǔ)存3mol氫氣。(2)鎳銅合金具有優(yōu)良的性能，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。若晶胞的邊長(zhǎng)為acm，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則該合金的密度為eq\f(241,a3NA)g·cm－3。解析：(1)由晶胞結(jié)構(gòu)知，1個(gè)晶胞中含有La的個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＝1，含有Ni的個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,2)＋1＝5，因此該合