1、专题专题3 第一单元第一单元 金属键金属键 金属晶体金属晶体 学习目标学习目标 1.了解金属键的概念。了解金属键的概念。 2.认识金属晶体的结构特点，了解金属特性与金属认识金属晶体的结构特点，了解金属特性与金属 结构的关系。结构的关系。 3.了解合金的性质。了解合金的性质。 课前自主学案课前自主学案 自主学习自主学习 一、金属键和金属特性一、金属键和金属特性 1金属键金属键 (1)金属阳离子和自由电子的形成金属阳离子和自由电子的形成 金属原子的部分或全部金属原子的部分或全部_受原子核的束受原子核的束 缚比较缚比较_，在金属晶体内部，它们可以从原子上，在金属晶体内部，它们可以从原子上 “_”下来
2、，形成自由流动的下来，形成自由流动的_。金属原。金属原 子失去部分或全部子失去部分或全部_形成形成_。 外围电子外围电子 弱弱 脱落脱落 电子电子 外围电子外围电子 金属阳离子金属阳离子 (2)概念概念 _与与_之间强烈的相互作用称之间强烈的相互作用称 为金属键。为金属键。 2金属特性金属特性 (1)导电性导电性 通常情况，金属内部自由电子的运动无方向性，通常情况，金属内部自由电子的运动无方向性， 在外加电场作用下，自由电子在金属内部将会发在外加电场作用下，自由电子在金属内部将会发 生生_运动，形成电流。运动，形成电流。 金属阳离子金属阳离子 自由电子自由电子 定向定向 (2)导热性导热性 金
3、属受热时，金属受热时，_与与_碰撞频率增碰撞频率增 加，加，_把能量传给把能量传给_。从而把能。从而把能 量从温度量从温度_的区域传到温度的区域传到温度_的区域。的区域。 (3)延展性延展性 自由电子与金属阳离子之间的作用没有自由电子与金属阳离子之间的作用没有_。 在外力作用下，金属原子间发生相对滑动时，各层在外力作用下，金属原子间发生相对滑动时，各层 金属原子间保持金属原子间保持_的作用，不会的作用，不会_。 金属阳离子金属阳离子 自由电子自由电子 自由电子自由电子 金属阳离子金属阳离子 高高 低低 方向性方向性 金属键金属键 改变改变 思考感悟思考感悟 (1)金属键中金属离子与自由电子之间
4、的强烈相互作金属键中金属离子与自由电子之间的强烈相互作 用是仅指金属离子与自由电子之间的相互吸引吗？用是仅指金属离子与自由电子之间的相互吸引吗？ (2)晶体中有阳离子，一定有阴离子吗？有阴离子，晶体中有阳离子，一定有阴离子吗？有阴离子， 一定有阳离子吗？一定有阳离子吗？ 【提示】【提示】 (1)不是，既有金属离子与自由电子之间不是，既有金属离子与自由电子之间 的相互吸引，也有金属离子与金属离子，自由电子的相互吸引，也有金属离子与金属离子，自由电子 与自由电子之间的排斥作用。与自由电子之间的排斥作用。 (2)不一定，如金属晶体，只有阳离子，无阴离子。不一定，如金属晶体，只有阳离子，无阴离子。 但
5、有阴离子则一定有阳离子。但有阴离子则一定有阳离子。 二、金属晶体二、金属晶体 1自然界中许多固态物质都是自然界中许多固态物质都是_，它们有规则，它们有规则 的几何外形，大多数的几何外形，大多数_也是晶体。也是晶体。 2晶胞：反映晶体结构特征的晶胞：反映晶体结构特征的_。 3金属晶体中原子的常见堆积方式：金属晶体中原子的常见堆积方式：_， 如镁、锌、钛等；如镁、锌、钛等；_堆积，如金、银、铜、堆积，如金、银、铜、 铝等；铝等；_堆积，如钠、钾、铬等。堆积，如钠、钾、铬等。 晶体晶体 金属单质及合金金属单质及合金 基本重复单位基本重复单位 六方堆积六方堆积 面心立方面心立方 体心立方体心立方 4合
6、金合金 (1)定义：一种定义：一种_与另一种或几种与另一种或几种_ (或或 _)的融合体。的融合体。 (2)合金的性质比单纯的金属更合金的性质比单纯的金属更_。 合金的熔点一般比各成分金属都要合金的熔点一般比各成分金属都要_；硬度比各；硬度比各 成分金属成分金属_。 金属金属 金属金属 非金属非金属 优越优越 低低 高高 自主体验自主体验 1判断下列金属熔点逐渐升高的是判断下列金属熔点逐渐升高的是( ) ALi Na K BNa Mg Al CLi Be Mg DLi Na Mg 解析：解析：选选B。金属的熔点与其金属键强弱有关，金。金属的熔点与其金属键强弱有关，金 属键越强，金属熔点越高。属
7、键越强，金属熔点越高。A项中金属键：项中金属键：Li NaK，所以熔点：，所以熔点：LiNaK，A项错误；同理项错误；同理 B项熔点：项熔点：NaMgAl，B项正确；项正确；C项熔点：项熔点：Li Be，BeMg，C项错误；项错误；D项熔点：项熔点：LiNa， NaMg，D项错误，故选项错误，故选B。 2金属具有延展性的原因是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 子间仍保持较强烈的相互作用子间仍保持较强烈的相互作用 C金属中大量自由电子受外力作用时，运动速
8、率金属中大量自由电子受外力作用时，运动速率 加快加快 D自由电子受外力作用时能迅速传递能量自由电子受外力作用时能迅速传递能量 解析：解析：选选B。金属晶体具有良好的导电、传热、延。金属晶体具有良好的导电、传热、延 展性等，其原因都与遍布晶体的展性等，其原因都与遍布晶体的“电子气电子气”有关。有关。 金属具有延展性是原子层发生了相对滑动，但排列金属具有延展性是原子层发生了相对滑动，但排列 方式不变，金属阳离子与自由电子形成的化学键没方式不变，金属阳离子与自由电子形成的化学键没 有改变，故金属阳离子与自由电子间仍保持较强的有改变，故金属阳离子与自由电子间仍保持较强的 相互作用。相互作用。 3某晶体
9、中含有某晶体中含有A、B、C三种元素，其排列方式三种元素，其排列方式 如图所示，晶体中如图所示，晶体中A、B、C的原子个数之比依次的原子个数之比依次 为为( ) A131 B231 C861 D431 解析：解析：选选 A。n(A)81 8 1，n(B)61 2 3，n(C) 1， 则晶体中， 则晶体中 A、 B、 C 的原子个数之比为的原子个数之比为 131。 课堂互动讲练课堂互动讲练 金属键金属键 1定义定义 金属阳离子与自由电子间强烈的相互作用。金属阳离子与自由电子间强烈的相互作用。 2决定金属键大小的因素决定金属键大小的因素 可以用金属的原子化热可以用金属的原子化热(升华热升华热)来衡
10、量，金属的原来衡量，金属的原 子化热是指子化热是指1 mol金属固体完全汽化成相互远离的金属固体完全汽化成相互远离的 气态原子时吸收的能量，金属的原子化热越大，气态原子时吸收的能量，金属的原子化热越大， 金属键越强。金属键越强。 3金属键的强弱比较金属键的强弱比较 金属键的强度主要决定于金属元素的原子半径和金属键的强度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，金属价电子数，原子半径越大，价电子数越少，金属 键越弱；原子半径越小，价电子数越多，金属键键越弱；原子半径越小，价电子数越多，金属键 越强。越强。 4金属键对物质性质的影响金属键对物质性质的影响 (1)金属键越
11、强，晶体熔、沸点越高。金属键越强，晶体熔、沸点越高。 (2)金属键越强，晶体硬度越大。金属键越强，晶体硬度越大。 5金属键无方向性和饱和性。金属键无方向性和饱和性。 特别提醒：晶体在熔化过程中，金属键要断裂；在特别提醒：晶体在熔化过程中，金属键要断裂；在 受外力作用下，各层之间发生相对滑动，但金属键受外力作用下，各层之间发生相对滑动，但金属键 并不被破坏。并不被破坏。 物质结构理论推出：金属键越强，其金属的物质结构理论推出：金属键越强，其金属的 硬度越大，熔、沸点越高，且据研究表明，一般说硬度越大，熔、沸点越高，且据研究表明，一般说 来，金属原子半径越小，价电子数越多，则金属键来，金属原子半径
12、越小，价电子数越多，则金属键 越强。由此判断下列说法错误的是越强。由此判断下列说法错误的是(双选双选)( ) A镁的硬度大于铝的硬度镁的硬度大于铝的硬度 B镁的熔、沸点低于钙的熔、沸点镁的熔、沸点低于钙的熔、沸点 C镁的硬度大于钾的硬度镁的硬度大于钾的硬度 D钙的熔、沸点高于钾的熔、沸点钙的熔、沸点高于钾的熔、沸点 例例1 【思路点拨思路点拨】 分析镁分析镁、铝铝、钾钾、钙的金属键的强钙的金属键的强 弱弱，再分析其与物理性质的关系再分析其与物理性质的关系，即分析四种金属即分析四种金属 离子半径的大小及价电子数的多少离子半径的大小及价电子数的多少，判断金属键的判断金属键的 相对强弱相对强弱。 【
13、解析】【解析】 根据题目所给信息：镁和铝的电子层数根据题目所给信息：镁和铝的电子层数 相同，价电子数相同，价电子数AlMg，离子半径，离子半径Al3 Mg2 ， ， Al的硬度大于镁；镁、钙价电子数相同，但离子半的硬度大于镁；镁、钙价电子数相同，但离子半 径径Ca2 Mg2 ，金属键强度 ，金属键强度MgCa，所以，所以B不正不正 确。用以上比较方法可推出：离子电荷数确。用以上比较方法可推出：离子电荷数Mg2 K ，离子半径 ，离子半径Mg2 Na K ，所以金属键强度 ，所以金属键强度 MgK，硬度，硬度MgK，所以，所以C正确。钙和钾元素位正确。钙和钾元素位 于同一周期，价电子数于同一周期
14、，价电子数CaK，离子电荷数，离子电荷数Ca2 K ，离子半径 ，离子半径K Ca2 ，金属键强度 ，金属键强度CaK，熔，熔 点点CaK，所以，所以D正确。正确。 【答案】【答案】 AB 【规律方法】【规律方法】 金属晶体的成键粒子是金属阳离子金属晶体的成键粒子是金属阳离子 和自由电子，它们之间靠金属键联系。金属键影响和自由电子，它们之间靠金属键联系。金属键影响 金属晶体的物理性质，如熔点、沸点、硬度等，因金属晶体的物理性质，如熔点、沸点、硬度等，因 此，分析金属晶体性质的变化，应从分析金属晶体此，分析金属晶体性质的变化，应从分析金属晶体 内部存在的金属键的强弱入手，即分析金属元素原内部存在
15、的金属键的强弱入手，即分析金属元素原 子的半径大小和单位体积内自由移动电子数目的多子的半径大小和单位体积内自由移动电子数目的多 少。少。 变式训练变式训练1 下列有关金属键的叙述错误的是下列有关金属键的叙述错误的是( ) A金属键没有饱和性和方向性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 烈的静电吸引作用烈的静电吸引作用 C金属键中的电子属于整块金属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金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关 解析：解析：选选B。金属原子脱落下来的价电子形成遍布。金属原子脱落下
16、来的价电子形成遍布 整块晶体的整块晶体的“电子气电子气”，被所有原子所共用，从而，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；金属键中的电子属于整块金属共用；金和方向性；金属键中的电子属于整块金属共用；金 属键是金属阳离子和自由电子之间强烈的相互作用属键是金属阳离子和自由电子之间强烈的相互作用, 既包括金属阳离子与自由电子之间的静电吸引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；金属的性质及固体形成都与金属键有关
17、。作用；金属的性质及固体形成都与金属键有关。 金属晶体金属晶体 1金属晶体的性质金属晶体的性质 (1)良好的导电、良好的导电、 导热性和延展性。导热性和延展性。 (2)熔沸点：金属键越强，熔、沸点越高。熔沸点：金属键越强，熔、沸点越高。 同周期金属单质，从左到右同周期金属单质，从左到右(如如Na、Mg、Al)熔、熔、 沸点升高。沸点升高。 同主族金属单质，从上到下同主族金属单质，从上到下(如碱金属如碱金属)熔、沸点降熔、沸点降 低。低。 合金的熔、沸点比其各成分金属的熔、沸点低。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，熔金属晶体熔点差别很大，如汞常温
18、下为液体，熔 点很低点很低(38.9 )，而铁等金属熔点很高，而铁等金属熔点很高(1535 )。 特别提醒：金属晶体熔点变化差别较大。如：汞在特别提醒：金属晶体熔点变化差别较大。如：汞在 常温下是液体，熔点很低常温下是液体，熔点很低(38.9 )，而铁等金属，而铁等金属 熔点很高熔点很高(1535 )。这是由于金属晶体紧密堆积方。这是由于金属晶体紧密堆积方 式、金属阳离子与自由电子之间的相互作用不同而式、金属阳离子与自由电子之间的相互作用不同而 造成的差别。一般情况下造成的差别。一般情况下(同类型的金属晶体同类型的金属晶体)，金，金 属晶体的熔点由金属阳离子半径、所带的电荷数、属晶体的熔点由金
19、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，相互作用力就越大，熔点荷越多，自由电子越多，相互作用力就越大，熔点 就会相应升高。例如：熔点就会相应升高。例如：熔点KKRbCs。 2金属晶体的原子堆积模型金属晶体的原子堆积模型 堆积模型堆积模型 采纳这种堆积采纳这种堆积 的典型代表的典型代表 空间空间 利用率利用率 配位数配位数 晶胞晶胞 非密非密 置层置层 简单立简单立 方堆积方堆积 Po(钋钋) 52% 6 体心立体心立 方堆积方堆积 Na、K、Fe 68% 8 堆积模型堆积模型 采纳这种堆积采纳
20、这种堆积 的典型代表的典型代表 空间空间 利用率利用率 配位数配位数 晶胞晶胞 密密 置置 层层 六方最六方最 密堆积密堆积 Mg、Zn、Ti 74% 12 面心立面心立 方最密方最密 堆积堆积 Cu、Ag、Au 74% 12 结合金属晶体的结构和性质，回答以下问题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：已知下列金属晶体：Na、Po、K、Fe、Cu、 Mg、Zn、Au其堆积方式为：其堆积方式为： 简单立方堆积的是简单立方堆积的是_； 体心立方堆积的是体心立方堆积的是_； 六方最密堆积的是六方最密堆积的是_； 面心立方最密堆积的是面心立方最密堆积的是_。 例例2 (2)
21、根据下列叙述，判断一定为金属晶体的是根据下列叙述，判断一定为金属晶体的是 _。 A由分子间作用力形成，熔点很低由分子间作用力形成，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、传热性和延展性固体有良好的导电性、传热性和延展性 (3)下列关于金属晶体的叙述正确的是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常温下，金属单质都以金属晶体形式存在 B金属阳离子与自由电子之间的强烈相互作用，金属阳离子与自由电子之间的强烈相互作用， 在一定外力作用下，不因形变而消失在一定外力作用下，不因形变而消失 C钙的熔、沸点高于
22、钾钙的熔、沸点高于钾 D温度越高，金属的导电性越好温度越高，金属的导电性越好 【解析】【解析】 (1)简单立方堆积的空间利用率太低，简单立方堆积的空间利用率太低， 只有金属只有金属Po采取这种方式。体心立方堆积是上层采取这种方式。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。六方最密堆积按金属是这种堆积方式。六方最密堆积按ABAB 方式堆积，面心立方最密堆积按方式堆积，面心立方最密堆积按ABCABC方方 式堆积，六方最密堆
23、积常见金属为式堆积，六方最密堆积常见金属为Mg、Zn、Ti， 面心立方最密堆积常见金属为面心立方最密堆积常见金属为Cu、Ag、Au。 (2)A项属于分子晶体；项属于分子晶体；B项属于原子晶体；而项属于原子晶体；而C项项 是金属的通性是金属的通性。 (3)常温下常温下，Hg为液态为液态，A错；因为金属键无方向错；因为金属键无方向 性性，故金属键在一定范围内不因形变而消失故金属键在一定范围内不因形变而消失，B正正 确；钙的金属键强于钾确；钙的金属键强于钾，故熔故熔、沸点高于钾沸点高于钾，C正正 确；温度升高确；温度升高，金属的导电性减弱金属的导电性减弱，D错错。 【答案答案】 (1)Po Na、K
24、、Fe Mg、Zn Cu、Au (2)C (3)BC 变式训练变式训练2 下列各组中的金属，都是面心立方堆积下列各组中的金属，都是面心立方堆积 的是的是( ) AMg、Zn、Ti、Au BAu、Ag、Cu、Al CNa、K、Cr、W DAu、Ag、Cr、W 解析：解析：选选B。A项中项中Mg、Zn、Ti属于六方堆积，属于六方堆积，Au 为面心立方堆积；为面心立方堆积；C中全为体心立方堆积，中全为体心立方堆积，D中中Au、 Ag为面心立方堆积；为面心立方堆积；Cr、W为体心立方堆积。为体心立方堆积。 晶体结构的求解规律晶体结构的求解规律 1晶体的结构：在微观空间里晶体原子是有序排晶体的结构：在微
25、观空间里晶体原子是有序排 列的，因此，描述其排列方式时，只需在晶体微观列的，因此，描述其排列方式时，只需在晶体微观 空间里取出一个基本单元即可。一般来说，晶胞都空间里取出一个基本单元即可。一般来说，晶胞都 是平行六面体。整块晶体可以看作是数量巨大的晶是平行六面体。整块晶体可以看作是数量巨大的晶 胞胞“无隙并置无隙并置”而成；所谓而成；所谓“无隙无隙”，是指相邻晶，是指相邻晶 胞之间没有任何空隙；所谓胞之间没有任何空隙；所谓“并置并置”，是指所有晶，是指所有晶 胞都是平行排列的，取向相同。胞都是平行排列的，取向相同。 2.晶胞中原子数或化学式的计算：在晶体结构中，晶胞中原子数或化学式的计算：在晶
26、体结构中， 晶胞只是晶体微观空间里的一个基本单元，在它的晶胞只是晶体微观空间里的一个基本单元，在它的 上下左右前后无隙并置地排列着无数晶胞，而且所上下左右前后无隙并置地排列着无数晶胞，而且所 有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排 列是完全相同的。因而，晶胞顶点原子被列是完全相同的。因而，晶胞顶点原子被8个晶胞个晶胞 共用，晶胞棱上的原子被共用，晶胞棱上的原子被4个晶胞共用，晶胞面上个晶胞共用，晶胞面上 的原子被两个晶胞共用。如图所示。的原子被两个晶胞共用。如图所示。 一个晶胞的一个晶胞的 A 原子数原子数81 8 1， 一个晶胞的一个晶胞的
27、B 原子数原子数61 2 3， 一个晶胞的一个晶胞的 C 原子数原子数1。 3 对于金属晶体常见的三种堆积方式， 其晶胞中原 对于金属晶体常见的三种堆积方式， 其晶胞中原 子的个数可求解如下：子的个数可求解如下： (1)六方晶胞：在六方体顶点的金属原子为六方晶胞：在六方体顶点的金属原子为 6 个晶胞个晶胞 共有，在面心的为共有，在面心的为 2 个晶胞共有，在体内的金属原个晶胞共有，在体内的金属原 子完全属于该晶胞。子完全属于该晶胞。 六方晶胞中金属原子数为：六方晶胞中金属原子数为：1 6 121 2 236。 (2)面心立方晶胞：在立方体顶点的金属原子为面心立方晶胞：在立方体顶点的金属原子为
28、8 个个 晶胞共有，在面心的为晶胞共有，在面心的为 2 个晶胞共有。个晶胞共有。 面心立方晶胞中金属原子数为：面心立方晶胞中金属原子数为：1 8 81 2 64。 (3)体心立方晶胞：在立方体顶点的金体心立方晶胞：在立方体顶点的金属原子为属原子为 8 个个 晶胞共有，处于体心的金属原子全部属于该晶胞。晶胞共有，处于体心的金属原子全部属于该晶胞。 体心立方晶胞中金属原子数为：体心立方晶胞中金属原子数为：1 8 812。 金晶体的最小重复单元金晶体的最小重复单元(也称晶胞也称晶胞) 是面心立方体是面心立方体，即在立方体的即在立方体的8个顶点上个顶点上 各有一个金原子各有一个金原子，各个面的中心有一
29、个各个面的中心有一个 金原子金原子，每个金原子被相邻的晶胞所共有每个金原子被相邻的晶胞所共有。金原金原 子的直径为子的直径为d，用用NA表示阿伏加德罗常数的值表示阿伏加德罗常数的值，M 表示金的摩尔质量表示金的摩尔质量。 (1)金晶体每个晶胞中含有金晶体每个晶胞中含有_个金原子个金原子。 (2)欲计算一个晶胞的体积欲计算一个晶胞的体积，除假定金原子是刚性除假定金原子是刚性 小球外小球外，还应假定还应假定_。 (3)一个晶胞的体积是一个晶胞的体积是_。 (4)金晶体的密度是金晶体的密度是_。 例例3 【解析】【解析】 利用均摊法解题，利用均摊法解题，8 个顶角上的金原子有个顶角上的金原子有 1
30、8属于该晶胞，每个面上金原子有 属于该晶胞，每个面上金原子有1 2属于该晶胞，共 属于该晶胞，共 有有6个面， 故每个晶胞中金原子个数个面， 故每个晶胞中金原子个数81 8 61 2 4。假设金原子间相接触。假设金原子间相接触(相切相切)，则有，则有正方形的正方形的 对角线为对角线为 2d。 正方形的边长为。 正方形的边长为 2d。 所以。 所以 V 晶晶( 2d)3 2 2d3， VmV 晶晶 4 NA 2 2 d3NA， 所以， 所以 M Vm 2M d3NA。 。 【答案】【答案】 (1)4 (2)金原子间相接，即相切金原子间相接，即相切 (3)2 2d3 (4) 2M d3NA 【规律
31、方法】【规律方法】 通过晶胞的学习考查同学们的空间通过晶胞的学习考查同学们的空间 想象能力，应将实际问题转化为数学模型，即将复想象能力，应将实际问题转化为数学模型，即将复 杂的晶体结构转化为直观的几何图形。杂的晶体结构转化为直观的几何图形。 变式训练变式训练3 (1)如下图所示为二维平面晶体示意图如下图所示为二维平面晶体示意图 ,所表示的化学式为所表示的化学式为AX3的是的是_。 (2)如图为一个金属铜的晶胞如图为一个金属铜的晶胞，请请 完成以下各题完成以下各题。 该晶胞该晶胞“实际实际”拥有的铜原子数是拥有的铜原子数是_个。个。 该晶胞称为该晶胞称为_(填序号填序号)。 A六方晶胞六方晶胞
32、B体心立方晶胞体心立方晶胞 C面心立方晶胞面心立方晶胞 D简单立方晶胞简单立方晶胞 此晶胞立方体的边长为此晶胞立方体的边长为a cm，Cu的相对原子质的相对原子质 量为量为64 g mol 1，金属铜的密度为 ，金属铜的密度为 g/cm3，则阿伏，则阿伏 加德罗常数为加德罗常数为_(用用a、表示表示)。 解析：解析：(1)由图中直接相邻的原子数可以求得由图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中两类原子数之比分别为 12、13，求出化学式，求出化学式 分别为分别为 AX2、AX3，故答案为，故答案为 b。(2)用用“均摊法均摊法” 求解，求解，81 8 61 2 4；该晶胞
33、为面心立方晶胞；该晶胞为面心立方晶胞； 4 NA 64 a3，NA256 a3。 。 答案：答案：(1)b (2)4 C 256 a3 探究整合应用探究整合应用 晶体的堆积方式晶体的堆积方式 金属晶体的四种堆积模型对比金属晶体的四种堆积模型对比 堆积模型堆积模型 采取这种堆积采取这种堆积 的典型代表的典型代表 空间利空间利 用率用率 配位数配位数 晶胞晶胞 非密非密 置层置层 简单立简单立 方堆积方堆积 Po(钋钋) 52% 6 体心立体心立 方堆积方堆积 Na、K 68% 8 堆积模型堆积模型 采取这种堆积采取这种堆积 的典型代表的典型代表 空间空间 利用率利用率 配位数配位数 晶胞晶胞 密
34、密 置置 层层 六方六方 堆积堆积 Mg、Zn、Ti 74% 12 面心立面心立 方堆积方堆积 Cu、Ag、Au 74% 12 例例 有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图 所示，有关说法正确的是所示，有关说法正确的是( ) A为简单立方堆积，为简单立方堆积，为六方堆积，为六方堆积，为体为体 心立方，心立方，为面心立方为面心立方 B每个晶胞含有的原子数分别为：每个晶胞含有的原子数分别为：1个，个，2 个，个，2个，个，4个个 C晶体中原子的配位数分别为：晶体中原子的配位数分别为：6，8， 8，12 D空间利用率的大小关系：空间利用率的大小关系： 【解析】【
35、解析】 本题考查了金属晶体的堆积方式。准确本题考查了金属晶体的堆积方式。准确 理解并记忆金属晶体的四种常见堆积方式是解答本理解并记忆金属晶体的四种常见堆积方式是解答本 题的关键。题的关键。为简单立方堆积，为简单立方堆积，为体心立方，为体心立方， 为六方堆积，为六方堆积，为面心立方，为面心立方，与与判断有误，判断有误，A 项错误； 每个晶胞含有的原子数分别为：项错误； 每个晶胞含有的原子数分别为： 81 8 1， 81 8 12，81 8 12，81 8 61 2 4， B项正确；晶胞项正确；晶胞中原子的配位数应为中原子的配位数应为12，其他判，其他判 断正确，断正确，C项不正确；四种晶体的空间利用率分别项不正确；四种晶体的空间利用率分别 为为52%,68%,74%,74%，所以，所以D项不正确，应为项不正确，应为 。故正确答案为。故正确答案为B。 【答案】【答案】 B
