化学同步新增分方案人教版选修三讲义:第三章 第三节 金属晶体 Word版含答案
芜湖一中2019-2020学年高二人教版化学选修3同步作业第三章 第三节金属晶体

第三节金属晶体1.金属晶体的形成是因为晶体中存在()A.脱落价电子后的金属离子间的相互作用B.金属原子间的相互作用C.脱落了价电子的金属离子与脱落的价电子间的相互作用D.金属原子与价电子间的相互作用答案C2.下列有关化学键、氢键和范德华力的叙述中,不正确的是()A.金属键是金属离子与“电子气”之间的较强作用,金属键无方向性和饱和性B.共价键是原子之间通过共用电子对形成的化学键,共价键有方向性和饱和性C.范德华力是分子间存在的一种作用力,分子的极性越大,范德华力越大D.氢键不是化学键,而是分子间的一种作用力,所以氢键只存在于分子与分子之间答案D解析氢键是一种分子间作用力,比范德华力强,但是比化学键要弱。
氢键既可以存在于分子间(如水、乙醇、甲醇、液氨等),又可以存在于分子内(如)3.在单质的晶体中一定不存在的微粒是()A.原子B.分子C.阴离子D.阳离子答案C解析单质晶体可能有硅、金刚石——原子晶体,P、S、Cl2——分子晶体,Na、Mg——金属晶体。
在这些晶体中,构成晶体的微粒分别是原子、分子、金属阳离子和自由电子。
4.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1 000 ℃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答案B解析A为分子晶体;B中固体能导电,熔点在1 000 ℃左右,不是很高,应为金属晶体;C 为原子晶体;D为分子晶体。
5.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答案B解析根据电子气理论,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。
人教版化学选修三第三章第三节金属晶体

25、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( B )
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
26、某些金属晶体(Cu、Ag、Au)的原子按面 心立方的形式紧密堆积,即在晶体结构中可 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,试 计算这类金属晶体中原子的空间利用率。
3.空间利用率:
——晶体的空间被微粒占据的体积百分数,用 它来表示紧密堆积的程度。
思考交流 :
取12个等直径圆球,每4个球排成一排作为一 组, 将2组球平放在同一平面上,使球与球之间 尽可能多地紧密接触,有多少种堆积方式?
I型(头碰头)
II型(头对空)
2
23
1
3
4
1
4
65
非密置层 配位数为4
密置层 配位数为6 返
确的是( B )
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.金属单质的熔点总是高于分子晶体
12、金属晶体的形成是因为晶体中 存在( C ) A.脱落价电子后的金属离子间的相互 作用
B.金属原子间的相互作用
C.脱落了价电子的金属离子与脱落的 价电子间的相互作用
C.可溶性碱
D.可溶性盐
16、金属能导电的原因是( B )
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
2024-2025学年高中化学第三章第三节金属晶体教案新人教版选修3

布置作业:
根据本节课学习的金属晶体内容,布置适量的课后作业,巩固学习效果。提醒学生注意作业要求和时间安排,确保作业质量。
拓展与延伸
1.拓展阅读材料:
-《金属晶体与合金》
-《金属晶体在高新技术领域的应用》
-《金属晶体结构与性质的关系研究》
5.分析金属晶体在制造过程中的铸造技术,并说明其优点。
答案示例:金属晶体在铸造过程中采用精密铸造技术,可以减少晶界和气孔,提高材料的力学性能和精度。优点包括:提高材料强度、改善表面光洁度、减少加工成本等。
板书设计
1.重点知识点:
①金属晶体结构特点
②金属晶体性质及其影响因素
③金属晶体在实际应用中的例子
-设计课堂小测验,测试学生对金属晶体相关概念、性质、应用等方面的记忆和理解能力。
-及时发现问题,针对学生的共性和个性问题进行讲解和辅导,确保学生能够及时消化和巩固所学知识。
-鼓励学生在课堂上积极表达自己的观点和疑问,培养学生的批判性思维和问题解决能力。
2.作业评价:
-对学生的课后作业进行认真批改,评估学生对课堂所学知识的巩固程度和运用能力。
(三)新课呈现(预计用时:25分钟)
知识讲解:
清晰、准确地讲解金属晶体的结构特点、性质及其影响,结合实例帮助学生理解。突出重点,强调难点,通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。
互动探究:
设计小组讨论环节,让学生围绕金属晶体的性质和应用展开讨论,培养学生的合作精神和沟通能力。鼓励学生提出自己的观点和疑问,引导学生深入思考,拓展思维。
2024-2025学年高中化学第三章第三节金属晶体教案新人教版选修3
2020高中化学人教版选修三教学学案:3-3-1 金属键与金属晶体的性质 Word版含答案

姓名,年级:时间:第一课时金属键与金属晶体的性质学习目标:1。
了解金属键的含义—-“电子气”理论,能用电子气理论解释金属具有导电、导热、延展性的原因。
2。
理解金属键的概念,能用金属键理论解释金属的物理性质.[知识回顾]1.金属单质的物理性质有哪些通性?答:具有金属光泽,有导电性、导热性和延展性.2.两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质叫做合金.合金的熔点比各成分金属的都低。
硬度比成分金属大。
[要点梳理]1.金属键(1)概念:金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”被所有原子所共有,从而把所有金属原子维系在一起。
(2)成键微粒:金属阳离子和自由电子。
(3)成键的条件:金属单质或合金。
(4)应用:“电子气”理论能很好地解释金属材料良好的延展性、导电性、导热性。
2.金属晶体在金属单质的晶体中,原子之间以金属键相互结合,构成金属晶体的粒子是金属阳离子和自由电子。
3.金属键的强度差别很大,例如,金属钠的熔点较低,硬度较小,而钨是熔点最高的金属,这是由于形成的金属键强弱不同的缘故.一般来说,金属的原子半径越小,金属键越强,金属的价电子数越多,金属键越强.4.金属材料有良好的延展性,由于金属键没有方向性,当金属受到外力作用时,晶体中的各原子层发生相对滑动而不会破坏金属键;金属材料有良好的导电性是由于金属晶体中的自由电子可以在外加电场作用下发生定向移动;金属的热导率随温度升高而降低是由于在热的作用下,自由电子与金属原子频繁碰撞,阻碍了自由电子对能量的传递。
知识点一金属键1.金属键的定义:金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用叫金属键。
2.金属键的本质——电子气理论:金属原子对外围电子的束缚力不强,从金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”。
正是由于“自由电子”在整个金属固体中不停地运动,被所有的金属原子所共用,从而把所有金属原子维系在一起,使得体系的能量大大降低。
人教版化学选修三第三章第三节金属晶体精美课件

许多金属(如Na、K、Fe等)采取这种堆积方式。
由
简非
单 立
密 置 层
方一
堆层
积一
钾型 体心
层 堆 积
立方
而
成
第二层 对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准 1,3,5 位。 ( 或对准 2,4,6 位,其情形是一样的 )
12
6
3
54
12
6
3
54
,
AB
关键是第三层,对第一、二层来说,第三层可以有两种最紧 密的堆积方式。
2、金属键:金属离子和自由电子之间的强烈 的相互作用叫做金属键(电子气理论)
特征:金属键可看成是由许多原子共用许多电子的一种特 殊形式的化学键,这种键既没有方向性,也没有饱和性, 成键电子可以在金属中自由流动,使金属呈现特有的属性。
强弱判断:阳离子所带电荷多(即原子的价电子越多)、半 径小,金属键强。
第三层的另一种排列 方式,是将球对准第一层 的 2,4,6 位,不同于 AB 两层的位置,这是 C 层。
12
6
3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
54
12
6
3
54
12
6
3
54
第四层再排 A,形成
A
ABC ABC 三层一个周期。
得到面心立方堆积。
C
B
12
6
3
54
配位数 12 。 ( 同层 6, 上下层各 3 )
A C B A
此种立方紧密堆积的前视图
【讨论3】金属为什么具有较好的延展性?
金属晶体中由于金属离子与自由电子间 的相互作用没有方向性,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。
人教版高中化学选修3第3章第3节金属晶体教案 (2)

金属原子的空间排列问题。
利用多媒体PPT展示(二维平面上刚性球之间的堆积方式),要求小球之间紧密接触。
可能有几种排列方式观看,思考,同组内交流讨论。
培养动脑和合作交流的能力,学会对比、总结和分析两种排列方式小球的配位数分别是多少?哪一种排列方式空间利用率更高?课件图片展示:二维排列的两种方式:非密置层,配位数4密置层,配位数6如果将小球在三维空间排列情况又如何?课件展示思考、交流、回答。
记录、观看、思考、讨论:这种堆积小球的空间利用率高低如何?培养分析和交流问题的能力。
培养归纳总结的能力。
培养发散思维能力。
培养观察分析问题能力。
课堂总结。
(一)简单立方堆积1、相邻非密置层原子在一条直线上2、这种堆积方式空间利用率最低,只有金属钋采取这种堆积方式。
3.这种堆积方式的空间空间利用率是多少呢?空间利用率=V球/V晶胞归纳记录学生回答,用草稿纸跟着老师的思路进行计算。
学会归纳。
完善分析问题思维、提高计算能力。
回忆均摊法、体积公式,演算步奏4.如果是非密置层上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中,每层均照此堆积,结果将会是如何呢?课件展示:5.(二)钾型(体心立方)这种堆积方式的空间利用率显然比简单立方堆积的高多了,许多金属是这种堆积方式,如碱金属,简称为钾型。
6.继续课件展示最密堆积面心立方。
讨论交流观察思考交流。
学生分组讨论体心立方的空间率的计算过程。
学生代表上讲台演示。
学生分组讨论体心立方的空间率的计算过程。
学生代表上讲台演示。
培养学生发散思维能力培养观察分析问题能力。
培养学生合作探究能力。
培养学生合作探究能力。
七、教学评价设计1.通过多媒体展示更直观的表示了金属晶体堆积的方式,增强学生的空间想象能力。
2通过小组合作、探究、交流,提高了学生自主学习的能力;进一步提高了课堂效率。
八、板书设计均摊法:顶点1/8;棱1/4;面上1/2;体心1.空间利用率:V球/V晶胞。
2019-2020学年人教版化学选修三讲义:第3章 章末复习课 Word版含答案.pdf

晶体组成与晶胞的计算1.均摊法确定晶胞的化学组成(1)方法晶胞中任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有,那么每个原子对这个晶胞的贡献就是。
1n(2)类型①长方体(或正方体)晶胞②非长方体(或非正方体)晶胞该类晶胞中粒子对晶胞的贡献视具体情况而定:a.石墨晶胞中每一层内碳原子排成六边形,其顶点(1个碳原子)对六边形的贡献为。
13b .正三棱柱形晶胞2.根据晶胞的结构特点和有关数据,求算晶体的密度或晶胞的体积或晶胞参数a (晶胞边长)(1)关系式:ρ=(V 表示晶胞体积,ρ表示晶体的密度,N A 表示阿伏加德NM VN A罗常数,N 表示一个晶胞实际含有的微粒数,M 表示微粒的摩尔质量)。
(2)计算模式Error!晶体的密度1.氧与钠所形成的一种离子化合物Na 2O 晶体的晶胞如下图所示,则图中黑球代表的离子是________(填离子符号)。
[解析] 由“均摊法”可知晶胞中白球有4个,黑球有8个,由化学式Na 2O 知黑球代表钠离子。
[答案] Na +2.晶胞参数是用来描述晶胞的大小和形状的。
已知Ge 单晶的晶胞与金刚石相似,其参数a =565.76 pm ,则其密度为________g·cm -3(列出计算式即可)。
[解析] 每个晶胞中含有锗原子8×+6×+4=8(个),每个晶胞的质量为1812,晶胞的体积为(565.76×10-10cm)3,所以晶胞的密度为8×73 g·mol -1N A 。
8×73 g·mol -1N A ×(565.76×10-10cm )3[答案] ×1078×736.02×565.7633.GaAs 的熔点为1 238 ℃,密度为ρ g·cm -3,其晶胞结构如图所示。
该晶体的类型为________,Ga 与As 以________键键合。
高中化学人教版选修3教案第三章第3节金属晶体(第2课时)(系列一)Word版含解析

第三节金属晶体〔第二课时〕【教学目标】1.了解金属晶体内原子的几种常见排列方式2.训练学生的动手能力和空间想象能力。
3.培养学生的合作意识。
【教学重点】金属晶体内原子的空间排列方式【教学难点】金属晶体内原子的空间排列方式【教学方法】讲授法、探究法、实验法。
【教学具备】铁架台、烧杯、铁圈、分液漏斗〔球形、锥形〕、试管、试管架、胶头滴管;四氯化碳、碘水、油水混合物【教学过程】结式,激疑两种排列方式小球的配位数分别是多少?哪一种排列方式空间利用率更高?思考、交流、答复。
培养分析和交流问题的能力板书总结二维排列的两种方式:非密置层,配位数4密置层,配位数6记录培养归纳总结的能力设疑如果将小球在三维空间排列情况又如何?讨论、合作、交流,代表发言培养发散思维能力展示课件观看、思考、讨论:这种堆积小球的空间利用率上下如何?培养观察分析问题能力。
总结板书〔一〕简单立方堆积1相邻非密置层原子在一条直线上2这种堆积方式空间利用率最低,只有金属钋采取这种堆积方式归纳记录学会归纳。
设疑如果是非密置层上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中,每层均照此堆积,结果将会是如何呢?讨论交流培养学生发散思维能力课件展示观察思考交流。
培养观察分析问题能力。
总结板书〔二〕钾型〔体心立方〕这种堆积方式的空间利用率显然比简单立方堆积的高多了,许多金属是这种堆积方式,如碱金属,简称为钾型。
归纳记录学会归纳总结本节课通过探究讨论,学习了金属在二维空间排列的总共两种方式及三维空间堆积的两种方式,分别是简单立方和体心立方,课后同学们思考金属的堆积方式还可以有什么形式,各有什么特点?倾听、记录。
归纳总结。
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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。
[名师点拨]
[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.(2016·六安高二检测)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
4.石墨的晶体类型
(1)结构特点——层状结构
①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。
②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。
①同周期金属单质,从左到右(如Na 、Mg 、Al)熔、沸点升高。
②同主族金属单质,从上到下(如碱金属)熔、沸点降低。
③合金的熔、沸点比其各成分金属的熔、沸点低。
④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 ℃)。
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( )
A .3∶2∶1
B .11∶8∶4
C .9∶8∶4
D .21∶14∶9
解析:选A a 中原子个数=12×16+2×12+3=6,b 中原子个数=8×18+6×1
2
=4,c
中原子个数=1+8×1
8
=2,所以其原子个数比是6∶4∶2=3∶2∶1,故选A 。
4.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、C60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CO2
D.石墨与C60的晶体类型相同
解析:选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、C60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;C60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:Ca<K,钙的金属键强于K,熔沸点Ca高于K,C项错误;温度高,金属离子的热运动加强,对自由电子的移动造成阻碍,导电性减弱,D项错误。
2.(2016·闸北贵阳高二检测)金属能导电的原因是()
A.金属阳离子与自由电子间的作用较弱
B.金属在外加电场作用下可失去电子
C.金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动
D.自由电子在外加电场作用下可发生定向移动
解析:选D组成金属晶体的微粒为金属阳离子和自由电子,在外加电场作用下电子可发生定向移动,故金属能导电,与金属阳离子无关。
3.(2016·盐城高二检测)在金属晶体中,根据影响金属键的因素判断下列各组金属熔沸点高低顺序,其中正确的是()
A.Mg>Al>Ca B.Al>Na>Li
C.Al>Mg>Ca D.Mg>Ba>Al
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Al>Mg>Ca,错误,C正确;B项应该是Al>Li>Na,错误;D项应该是Al>Mg>Ba,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 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×
1
8+1=2。
5.(1)图甲为二维平面晶体示意图,所表示的化学式为AX 3的是__________。
甲
(2)图乙为一个金属铜的晶胞,请完成以下各题。
乙
①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
②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ρ g/cm 3,则阿伏加德罗常数为________(用a 、ρ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1∶2、1∶3,
求出化学式分别为AX 2、AX 3,故答案为b 。
(2)①面心立方晶胞;② 64·4N A =ρ·a 3,N A =256
ρ·a
3。
答案:(1)b (2)①C ②256
ρ·a
3。