金属键金属晶体同步练习苏教选修
-金属键--金属晶体-同步练习(苏教版选修)
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专题3 微粒间作用力与物质性
质
第一单元金属键金属晶体
(时间：30分钟)
考查点一金属键及其对金属物理性质的影响
1.金属晶体具有延展性的原因是（）。
A.金属键很微弱
B.金属键没有饱和性
C.密堆积层的阳离子容易发生滑动，但不会破坏密堆积的排列方式，也不会
破坏金属键
D.金属阳离子之间存在斥力
解析金属晶体具有延展性的原因是密堆积层的阳离子在外力作用下很容易滑动，但它们的密堆积排列方式仍然存在，不会被破坏，金属键仍存在。
答案 C
2.下面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
解析金属受外力作用时变形而不易折断是因为金属晶体中各原子层会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，故A项不正确；自由电子要在外电
场作用下才能发生定向移动形成电流，B项不正确；金属的导热性是由于自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞将能量进行传递，故C项不正确。
答案 D
考查点二金属晶体
3.下列叙述正确的是（）。
A.同周期金属的原子半径越大熔点越高
B.同周期金属的原子半径越小熔点越高
C.同主族金属的原子半径越大熔点越高
D.同主族金属的原子半径越小熔点越高
解析金属晶体的熔沸点与金属阳离子的半径和原子最外层电子数有关，阳离子半径越大，原子最外层电子数越少，熔沸点越低。
答案BD
4.下列比较错误的是（）。
A.熔点：Li B.硬度：Al>Mg>Na C.金属键强度：Be>Mg>Ca D.失电子能力为：Fe>Cu>Hg 解析同主族金属元素，随着核电荷数增大，原子半径增大，故金属键减弱，熔沸点降低，故A错误，C正确；同周期元素，随着核电荷数增大，原子半径减小，最外层电子数增多，金属键增强，故B正确；D可通过金属活动性顺序得出。 答案 A 5.某晶体中含有A、B、C三种元素，其排列方式如 图所示，晶体中A、B、C的原子个数之比依 次为（）。 A.1∶3∶1 B.2∶3∶1 C.8∶6∶1 D.4∶3∶1 解析N（A）＝8×1 8 ＝1，N（B）＝6×1 2 ＝3，N（C）＝1，则晶体中A、B、 C的原子个数之比为1∶3∶1。 答案 A 6.下列关于晶体的说法不正确的是（）。 A.粉末状的固体肯定不是晶体 B.晶胞是晶体结构的基本单元 C.晶体内部的粒子按一定规律作周期性有序排列 D.晶体尽量采取紧密堆积方式，以使其变得比较稳定 解析晶体和非晶体的本质区别是组成晶体的粒子在三维空间里是否呈现周期性的有序排列，不管固体的颗粒大小，只要其组成粒子在三维空间里呈现周期性的有序排列就属于晶体，因此A选项的判断是错误的。 答案 A 7.氢是重要而洁净的能源。要利用氢气作为能源，必须解决好安全有效地储存氢 气的问题。化学家研究出利用合金储存氢气的方法，其中镧（La）镍（Ni）合金是一种储氢材料，这种合金的晶体结构已经测定，其基本结构单元如图所示，则该合金的化学式可表示为（）。 https://www.360docs.net/doc/a910300793.html,Ni5 https://www.360docs.net/doc/a910300793.html,Ni https://www.360docs.net/doc/a910300793.html,14Ni24 https://www.360docs.net/doc/a910300793.html,7Ni12 解析根据上述物质的结构知La原子的数目为12×1 6 ＋2×1 2 ＝3，而Ni原子 的数目为12×1 2＋6＋6×1 2 ＝15，所以La与Ni的原子个数比为3∶15＝1∶5。 答案 A 8.关于金属性质和原因的描述不正确的是（）。 A.金属一般具有银白色光泽，是物理性质，与金属键没有关系 B.金属具有良好的导电性，是因为在金属晶体中共享了金属原子的价电子， 形成了“自由电子”，在外加电场的作用下自由电子定向移动便形成了电流，所以金属易导电 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， 自由电子通过与金属离子发生碰撞，传递了能量 D.金属晶体具有良好的延展性，是因为金属晶体中的原子层可以滑动而不破 坏金属键 解析金属具有金属光泽是金属中的自由电子吸收了可见光，又把各种波长的光，大部分再反射回来，因而金属一般显银白色光泽；金属导电性是在外加电场下，“自由电子”的定向移动形成电流；导热性是自由电子受热后，与金属离子发生碰撞，传递了能量；良好的延展性是原子层滑动，但金属键未被破坏。 答案 A 9.（1）金属导电靠，电解质溶液导电靠，金属导电能力随温 度升高而，电解质溶液导电能力随温度升高而。 （2）影响金属键强弱的因素有、、等。一般来说，金属键越强，则金属的熔点，硬度。 答案（1）自由电子自由移动离子减弱增强（2）原子半径的大小价电子的数目金属晶体中原子的堆积方式越高越大 10.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 解析金属晶体有多种堆积方式，主要是由于金属键无饱和性和方向性。 答案 D 11.（1）有一种金属结构单元是一个“面心立方体”（注：八个顶点和六个面分 别有一个金属原子），该单元平均是由个金属原子组成的。 （2）如果有一种立方晶胞中每个顶点、面心、边心、体心都各有一个金属原 子，则此晶胞有个金属原子。 答案（1）4（2）8 12.晶胞即晶体中最小的重复单元。已知铁为面心立方晶体，其结构如图（Ⅰ） 所示，面心立方的结构特征如图（Ⅱ）所示。若铁原子的半径为1.27× 10－10 m，试求铁金属晶体中的晶胞长度，即图（Ⅲ）中AB的长度。AB的长度为m。 解析本题为信息题，面心立方晶体可通过观察图（Ⅰ）和图（Ⅱ）得出其结构特征是：在一个立方体的八个顶点上各有一个原子，且在六个面的面心上各有一个原子。图（Ⅲ）是一平面图，则有AB2＋BC2＝AC2即：2AB2＝（4×1.27×10－10）2，AB＝3.59×10－10 m。 答案 3.59×10－10 第三节金属晶体与离子晶体 第1课时金属键与金属晶体离子晶体 学业要求核心素养建构 1.能利用金属键、“电子气理论”解释金属的一些物 理性质。 2.借助离子晶体模型认识离子晶体的结构和性质。 3.能利用离子键的有关理论解释离子晶体的物理性 质。 『知识梳理』 一、金属键与金属晶体 1.金属键 (1)定义：在金属晶体中金属阳离子与自由电子之间强烈的相互作用。 (2)成键微粒：金属阳离子和自由电子。 (3)成键条件：金属单质或合金。 (4)成键本质 电子气理论：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，形成像共价晶体一样的“巨分子”。 2.金属晶体 (1)通过金属阴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物理性质 [微自测] 1.判断正误，正确的打“√”；错误的打“×”。 (1)常温下，金属单质都以晶体形式存在。() (2)金属键可以看作许多原子共用许多电子的相互作用，故也有方向性和饱和性。() (3)金属晶体的熔点一定比共价晶体低。() (4)晶体中有阳离子，必然含有阴离子。() (5)同主族金属元素自上而下，金属单质的熔点逐渐降低，体现金属键逐渐减弱。() (6)金属晶体除了纯金属还有大量合金。() (7)金属晶体有导电性，但导电的物质不一定是金属，如石墨、有机高分子化合物等() 答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)√(7)√ 二、离子晶体 1.结构特点 (1)构成微粒：阳离子和阴离子。 (2)作用力：离子键。 特别提醒：大量离子晶体的阴离子或阳离子不是单原子离子，有的还存在电中性分子(如H2O、NH3等)；在有些离子晶体中还存在共价键、氢键等；贯穿整个晶体的主要作用力仍是阴、阳离子之间的作用力。 2.常见的离子晶体 晶体类型NaCl CsCl 3.3 金属晶体 练基础落实 知识点1 石墨晶体的结构特点及性质 1．石墨晶体是层状结构，在每一层内，每一个碳原子都跟其他3个碳原子相结合，下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个 B．18个 C．24个 D．14个 2．下列有关石墨晶体的说法正确的是( ) A．由于石墨晶体导电，所以它是金属晶体 B．由于石墨的熔点很高，所以它是原子晶体 C．由于石墨质软，所以它是分子晶体 D．石墨晶体是一种混合晶体 知识点2 金属晶体和金属键 3．下列晶体中由原子直接构成的单质有( ) A．金属钾 B．氢气 C．金刚石 D．白磷 4．金属晶体的形成是因为晶体中存在( ) ①金属原子②金属离子③自由电子④阴离子 A．① B．③ C．②③ D．②④ 5．下列有关物质结构的叙述正确的是( ) A．有较强共价键存在的物质熔、沸点一定很高 B．由电子定向移动而导电的物质是金属晶体 C．含有共价键的物质不一定是共价化合物 D．在离子化合物中不可能存在非极性共价键 6．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 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．金属键中的自由电子属于整块金属 D．金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关 7．关于金属性质和原因的描述不正确的是( ) A．金属一般具有银白色光泽是物理性质，与金属键没有关系 B．金属具有良好的导电性，是因为在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便形成了电流，所以金属易导电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，自由电子通过与金属离子发生碰撞，传递了能量 D．金属晶体具有良好的延展性，是因为金属晶体中的原子层可以滑动而不破坏金属键知识点3 金属晶体的物理特征及其规律 8．下列有关金属晶体的说法中正确的是( ) A．常温下都是晶体 B．最外层电子数少于3个的原子都是金属 C．任何状态下都有延展性 D．都能导电、传热 9．下列性质体现了金属通性的是( ) A．银不易生锈 B．铁常温下不溶于浓硝酸 C．钠与水剧烈反应放出氢气 D．金属具有良好的延展性 10．金属晶体具有延展性的原因是( ) A．金属键很微弱 B．金属键没有饱和性 C．密堆积层的阳离子容易发生滑动，但不会破坏密堆积的排列方式，也不会破坏金属键 D．金属阳离子之间存在斥力 11．物质结构理论推出：金属晶体中金属离子与自由电子之间的强烈相互作用叫金属键。金属键越强，其金属的硬度越大，熔、沸点越高。据研究表明，一般地，金属原子半径越小，价电子数越多，则金属键越强。由此判断下列说法正确的是( ) A．镁的硬度大于铝 B．镁的熔、沸点低于钙 C．镁的硬度大于钾 D．钙的熔、沸点低于钾 知识点4 金属晶体的堆积模型 12. 普通高中课程标准实验教科书-化学选修3[苏教版] 专题3微粒间作用力与物理性质 第一单元金属键金属晶体 [学习目标] 1．了解金属晶体模型和金属键的本质 2．认识金属键与金属物理性质的辨证关系 3．能正确分析金属键的强弱 4．结合问题讨论并深化金属的物理性质的共性 5．认识合金及其广泛应用 [课时安排] 3课时 第一课时 [学习内容] 金属键的概念及金属的物理性质 【引入】 同学们我们的世界是五彩缤纷的，是什么组成了我们的世界呢？ 学生回答：物质 讲述：对！我们的自然世界是有物质组成的，翻开我们的化学课本的最后一页我们可以看到一张化学元素周期表，不论冬天美丽的雪花，公路上漂亮的汽车。包括你自己的身体都是有这些元素的一种或几种构成的。那么我们现在就来认识一下占周期表中大多数的金属。【板书】 §3-1-1 金属键与金属特性 大家都知道晶体有固定的几何外形、有确定的熔点，水、干冰等都属于分子晶体，靠范德华力结合在一起，金刚石、金刚砂等都是原子晶体，靠共价键相互结合，那么我们所熟悉的铁、铝等金属是不是晶体呢？它们又是靠什么作用结合在一起的呢？ 【展示】 几种金属的应用的图片，有金属导线(铜或铝)、铁丝、镀铜金属片等，并将铁丝随意弯曲，引导观察铜的金属光泽。叙述应用部分包括电工架设金属高压电线，家用铁锅炒菜，锻压机把钢锭压成钢板等。 【讨论】 请一位同学归纳，其他同学补充。 1．金属有哪些物理共性？ 2．金属原子的外层电子结构、原子半径和电离能？金属单质中金属原子之间怎样结合的？【板书】 一、金属共同的物理性质 容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。 二、金属键 【动画演示并讲解】 金属原子的电离能低，容易失去电子而形成阳离子和自由电子，阳离子整体共同整体吸引自由电子而结合在一起。这种金属离子与自由电子之间的较强作用就叫做金属键。金属晶体的组成粒子：金属阳离子和自由电子。金属离子通过吸引自由电子联系在一起, 形成金属晶体.经典的金属键理论把金属键形象地描绘成从金属原子上“脱落”下来的大量自由电子，金属原子则“浸泡”在“自由电子”的“海洋”之中。金属键的形象说法: “失去电子的金属离子浸在自由电子的海洋中”. 金属键的特征是成键电子可以在金属中自由流动，使得金属呈现出特有的属性在金属单质的晶体中，原子之间以金属键相互结合。金属键是一种遍布整个晶体的离域化学键。这种键既没有方向性也没有饱和性， 【板书】 1．构成微粒：金属阳离子和自由电子 2．金属键：金属阳离子和自由电子之间的较强的相互作用 3．成键特征：自由电子被许多金属离子所共有；无方向性、饱和性 【板书】 三、金属键对金属通性的解释 【学生分组讨论】如何应用金属键理论来解释金属的特性？请一位同学归纳，其他同学补充。【板书】 1．金属导电性的解释 在金属晶体中，充满着自由电子，而自由电子的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下自由电子就会发生定向移动，因而形成电流，所以金属容易导电。 【强调】： 金属受热后，金属晶体中离子的振动加剧，阻碍着自由电子的运动。所以温度升高导电性下降。 2. 金属导热性的解释 金属容易导热，是由于自由电子在热的作用下与金属原子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，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，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，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。 4．金属晶体结构具有金属光泽和颜色 由于自由电子可吸收所有频率的光，然后很快释放出各种频率的光，因此绝大多数金属具有银白色或钢灰色光泽。而某些金属（如铜、金、铯、铅等）由于较易吸收某些频率的光而呈现较为特殊的颜色。当金属成粉末状时，金属晶体的晶面取向杂乱、晶格排列不规则，吸收可见光后辐射不出去，所以成黑色。 【问题解决】 1．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 淮安信息职业技术学院教案首页 一、章节：第二章纯金属与合金的晶体结构 第一节纯金属的晶体结构第二节纯金属的实际晶体结构第三节合金的晶体结构 二、教学目的：使学生了解纯金属与合金的晶体结构，晶胞、晶格、合金的基本概念，了解固溶体与金属化合物。 三、教学方法： 讲授法。 四、教学重点： 晶胞、晶格、合金的基本概念，了解固溶体与金属化合物。 五、教学难点： 晶胞、晶格、合金的基本概念，了解固溶体与金属化合物。 六、使用教具： 挂图。 七、课后作业： P17：1、2、6。 八、课后小结： 第二章纯金属与合金的晶体结构 第一节纯金属的晶体结构 一、晶体结构的基本知识 1．晶体与非晶体 晶体内部的原子按一定几何形状作有规则地重复排列，如金钢石、石墨及固态金属与合金。而非晶体内部的原子无规律地规律地堆积在一起，如沥青、玻璃、松香等。 晶体具有固定的熔点和各向异性的特征，而非晶体没有固定的熔点，且各向同性。 2．晶体管格与晶胞 为便于分析晶体中原子排列规律，可将原子近似地看成一个点，并用假想的线条将各原子中心连接起来，便形成一个空间格子。 晶格——抽象的、用于描述原子在晶体中的规则排列方式的空间几何图形。结点——晶格中直线的交点。 晶胞——晶格是由一些最基本的几何单元周期重复排列而成的，这种最基本的几何单元称为晶胞。 晶胞大小和形状可用晶胞的三条棱长a、b、c（单位，1A=108cm）和棱边夹角来描述，其中a、b、c称为晶格常数。 各种晶体由于其晶格类型和晶格常数不同，故呈现出不同的物理、化学及力学性能。 二、常见的晶格类型 1．体心立方晶格 体心立方晶格的晶胞为一立方体，立方体的八个顶角各排列着一个原子，立方体的中心有一个原子。其晶格常数a=b=c。属于这种晶格类型的金属有α铁、铬、钨、钼、钒等。 2．面心立方晶格 面心立方晶格的晶胞也是一个立方体，立方体的八个顶角和六个面的中心各排列一个原子。属于这种晶格类型的金属有γ铁、铝、铜墙铁壁、镍、金、银等。 3．密排六方晶格 密排六方晶格的晶胞是一个六方柱体，柱体的十二个顶角和上、下中心各排列着一个原子，在上、下面之间还有三个原子。属于这种晶格类型的金属有镁、锌、铍等、α－Ti。 晶格类型不同，原子排列的致密度也不同。体心立方晶格的致 金属键和金属晶体结构理论 在高中化学课本“金属键”一节中，简略地讲了金属键的自由电子理论和金属晶体的圆球密堆积结构。在本节中将介绍这两种理论的有关史实，并对理论本身进一步加以阐述。 一、金属键理论及其对金属通性的解释 一切金属元素的单质，或多或少具有下述通性：有金属光泽、不透明，有良好的导热性与导电性、有延性和展性，熔点较高（除汞外在常温下都是晶体），等等。这些性质是金属晶体内部结构的外在表现。 金属元素一般比较容易失去其价电子变为正离子，在金属单质中不可能有一部分原子变成负离子而形成离子键。由于Ｘ射线衍射法测定金属晶体结构的结果可知，其中每个金属原子与周围8到12个同等（或接近同等）距离的其它金属原子相紧邻，只有少数价电子的金属原子不可能形成８到12个共价键。金属晶体中的化学键应该属于别的键型。 1916年，荷兰理论物理学家洛伦兹（Lorentz．H．A．1853－1928）提出金属“自由电子理论”，可定性地阐明金属的一些特征性质。这个理论认为，在金属晶体中金属原子失去其价电子成为正离子，正离子如刚性球体排列在晶体中，电离下来的电子可在整个晶体范围内在正离子堆积的空隙中“自由”地运行，称为自由电子。正离子之间固然相互排斥，但可在晶体中自由运行的电子能吸引晶体中所有的正离子，把它们紧紧地“结合”在一起。这就是金属键的自由电子理论模型。 根据上述模型可以看出金属键没有方向性和饱和性。这个模型可定性地解释金属的机械性能和其它通性。金属键是在一块晶体的整个范围内起作用的，因此要断开金属比较困难。但由于金属键没有方向性，原子排列方式简单，重复周期短（这是由于正离子堆积得很紧密），因此在两层正离子之间比较容易产生滑动，在滑动过程中自由电子的流动性能帮助克服势能障碍。滑动过程中，各层之间始终保持着金属键的作用，金属虽然发生了形变，但不至断裂。因此，金属一般有较好的延性、展性和可塑性。 由于自由电子几乎可以吸收所有波长的可见光，随即又发射出来，因而使金属具有通常所说的金属光泽。自由电子的这种吸光性能，使光线无法穿透金属。因此，金属一般是不透明的，除非是经特殊加工制成的极薄的箔片。关于金属的良好导电和导热性能，高中化学课本中已用自由电子模型作了解释。 上面介绍的是最早提出的经典自由电子理论。1930年前后，由于将量子力学方法应用于研究金属的结构，这一理论已获得了广泛的发展。在金属的物理性质中有一种最有趣的性质是，包括碱金属在内的许多金属呈现出小量的顺磁性，这种顺磁性的大小近似地与温度无关。泡利曾在1927年对这一现象进行探讨，正是这一探讨开辟了现代金属电子理论的发展。它的基本概念是：在金属中存在着一组连续或部分连续的“自由”电子能级。在绝对零度时，电子（其数目为Ｎ个）通常成对地占据Ｎ／2个最稳定的能级。按照泡利不相容原理的要求，每一对电子的自旋方向是相反的；这样，在外加磁场中，这些电子的自旋磁矩就不能有效地取向。 当温度比较高时，其中有一些配对的电子对被破坏了，电子对中的一个电子被提升到比较高的能级。未配对的电子的自旋磁矩能有效地取向，所以使金属具有顺磁性。（前一节中介绍价键理论的局限性时已指出，顺磁性物质一般是具有自旋未配对电子的物质。）未配对电子的数目随着温度的升高而增多；然而，每个未配对电子的自旋对顺磁磁化率的贡献是随着温度的升高而减小的。对这二种相反的效应进行定量讨论，解释了所观察到的顺磁性近似地与温度无关。 索末菲与其他许多研究工作者，从1928年到30年代广泛地发展了金属的量子力学理论，建立起现代金属键和固体理论──能带理论，可以应用分子轨道理论去加以理解。（可参看大学《结构化学》教材有关部分） 二、等径圆球密堆积模型和金属单质的三种典型结构 在高中化学课本“金属键”一节中，讲到金属晶体内原子的排列，好象许多硬球一层一层地紧密地堆积在一起，形成晶体。课本中还画出了示意图。所谓等径圆球紧密堆积，就是要把许多直径相同的圆球堆积起来做到留下的空隙为最小。 第三节金属晶体 [学习目标] 1.知道金属键的含义，能用金属键理论即“电子气”理论解释金属的物理性质，提高知识的运用能力。 2．通过模型理解金属晶体的基本堆积模型。 3．了解金属晶体性质的一般特点，在此基础上进一步体会金属晶体类型与性质的关系。 一、金属键与金属晶体 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”，被所有原子共用，从而把所有金属原子维系在一起。 (2)成键微粒是金属阳离子和自由电子。 2．金属晶体 (1)概念：金属原子通过金属键形成的晶体。 (2)构成微粒：金属阳离子、自由电子。 (3)金属阳离子：由于金属原子的价电子较少，容易失去电子而成为金属阳离子。 (4)自由电子：从金属原子上脱落下来的价电子在整个金属晶体中自由运动，所以称为自由电子。 (5)微粒间的相互作用：金属键。 (6)物理性质上的共性： ①常温下绝大多数是固体。 ②具有良好的导热性、导电性、延展性。 ③硬度差别比较大。 ④熔、沸点差别比较大。有些熔点较低，如汞常温时是液态；有些熔点很高，如钨的熔点可达三千多度。 ⑤金属间能“互溶”，易形成合金。 3．金属晶体的基本堆积模型 (1)几个概念 ①紧密堆积：微粒之间的作用力，使微粒间尽可能地相互接近，使它们占有最小的空间。 ②空间利用率：空间被晶格质点占据的百分数。用来表示紧密堆积的程度。 ③配位数：在晶体中，一个原子或离子周围最邻近的原子或离子的数目。 (2)二维空间模型 ①非密置层：配位数为4，如图(左)所示： ②密置层：配位数为6，如图(右)所示： (3)三维空间模型 ①非密置层在三维空间堆积 a．简单立方堆积 相邻非密置层原子的原子核在同一直线上的堆积，空间利用率太低，只有金属Po采用这种堆积方式。 b．体心立方堆积——钾型 将上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中，并使非密置层的原子稍稍分离。这种堆积方式所得的晶胞是一个含有两个原子的 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。 专题3微粒间作用力与物理性质 第一单元金属键金属晶体 [教学目标] 1．了解金属晶体模型和金属键的本质 2．认识金属键与金属物理性质的辨证关系 3．能正确分析金属键的强弱 4．结合问题讨论并深化金属的物理性质的共性 5．认识合金及其广泛应用 [课时安排] 3课时 第一课时 [学习内容] 金属键的概念及金属的物理性质 【引入】同学们我们的世界是五彩缤纷的，是什么组成了我们的世界呢？ 学生回答：物质 讲述：对！我们的自然世界是有物质组成的，翻开我们的化学课本的最后一页我们可以看到一张化学元素周期表，不论冬天美丽的雪花，公路上漂亮的汽车。包括你自己的身体都是有这些元素的一种或几种构成的。那么我们现在就来认识一下占周期表中大多数的金属。 【板书】§3-1-1 金属键与金属特性 大家都知道晶体有固定的几何外形、有确定的熔点，水、干冰等都属于分子晶体，靠范德华力结合在一起，金刚石、金刚砂等都是原子晶体，靠共价键相互结合，那么我们所熟悉的铁、铝等金属是不是晶体呢？它们又是靠什么作用结合在一起的呢？ 【展示】几种金属的应用的图片，有金属导线(铜或铝)、铁丝、镀铜金属片等，并将铁丝随意弯曲，引导观察铜的金属光泽。叙述应用部分包括电工架设金属高压电线，家用铁锅炒菜，锻压机把钢锭压成钢板等。 【讨论】请一位同学归纳，其他同学补充。 1、金属有哪些物理共性？ 2、金属原子的外层电子结构、原子半径和电离能？金属单质中金属原子之间怎 样结合的？ 【板书】一、金属共同的物理性质 容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。 二、金属键 【动画演示并讲解】金属原子的电离能低，容易失去电子而形成阳离子和自由电子，阳离子整体共同整体吸引自由电子而结合在一起。这种金属离子与自由电子之间的较强作用就叫做金属键。金属晶体的组成粒子：金属阳离子和自由电子。金属离子通过吸引自由电子联系在一起, 形成金属晶体.经典的金属键理论把金属键形象地描绘成从金属原子上“脱落”下来的大量自由电子，金属原子则“浸泡”在“自由电子”的“海洋”之中。金属键的形象说法: “失去电子的金属离子浸在自由电子的海洋中”. 金属键的特征是成键电子可以在金属中自由流动，使得金属呈现出特有的属性在金属单质的晶体中，原子之间以金属键相互结合。金属键是一种遍布整个晶体的离域化学键。这种键既没有方向性也没有饱和性， 【板书】1．构成微粒：金属阳离子和自由电子 2．金属键：金属阳离子和自由电子之间的较强的相互作用 3、成键特征：自由电子被许多金属离子所共有；无方向性、饱和性【板书】三、金属键对金属通性的解释 【学生分组讨论】如何应用金属键理论来解释金属的特性？请一位同学归纳，其他同学补充。 【板书】1．金属导电性的解释 在金属晶体中，充满着自由电子，而自由电子的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下自由电子就会发生定向移动，因而形成电流，所以金属容易导电。 【强调】：金属受热后，金属晶体中离子的振动加剧，阻碍着自由电子的运动。所以温度升高导电性下降。 2. 金属导热性的解释 金属容易导热，是由于自由电子在热的作用下与金属原子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。 【关键字】高中 第三节金属晶体 考查点一金属键 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 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公有，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。 答案 B 2．不能用金属键理论解释的是( )。 A．导电性B．导热性 C．延展性D．锈蚀性 解析金属键是金属阳离子与自由电子之间的静电作用，它决定了金属晶体 的一些性质，可以解释金属晶体的导电性、导热性、延展性等金属晶体的物 理性质，但不能解释其化学性质，例如锈蚀性。 答案 D 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，所以A选项不对；Na、 Mg、Al是同周期的金属单质，密度逐渐增大，故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52%，体心立方最密堆积68%， 六方最密堆积和面心立方最密堆积均为74%，因此D项错误；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，所以B选项正确。 答案 B 考查点二金属晶体 4．下列叙述正确的是( )。 A．金属受外力作用时常常发生变形而不易折断，是由于金属原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．金属是借助自由电子的运动，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减弱 解析金属受外力作用时常常发生变形而不易折断，是因为金属晶体中金属 阳离子与自由电子存在较强作用各原子层会发生相对滑动，但不会改变原来 的排列方式，故A项不正确；金属里的自由电子要在外力作用下才能发生定 向移动产生电流，故B项不正确；金属的导热性是由于自由电子碰撞金属离 子将能量进行传递，故C项不正确。 答案 D 5．金属原子在二维空间里的放置如图所示的两种方式，下列说法中正确的是 A．图(a)为非密置层，配位数为6 B．图(b)为密置层，配位数为4 C．图(a)在三维空间里堆积可得六方最密堆积和面心立方最密堆积 D．图(b)在三维空间里堆积仅得简单立方 解析金属原子在二维空间里有两种排列方式，一种是密置层排列，一种是 非密置层排列。密置层排列的空间利用率高，原子的配位数为6，非密置层 平顶山市教育系统2012年度教学技能竞赛 人教版选修3《离子晶体》说课稿 课前说课设计 宝丰县第一高级中学王俊超 一、说教材 1.教材内容 《离子晶体》是人教版普通高中化学课程选修3《物质结构与性质》第三章《晶体结构与性质》中的第四节。 教材直接给出氯化钠和氯化铯的晶胞，接下来在科学探究的基础上介绍了影响离子晶体配位数的几何因素，并引入电荷因素和键性因素，并以氟化钙为例详细讲述电荷因素对配位数的影响，接下来讲述离子晶体物理性质的特点，为引入晶格能做好铺垫。第二部分介绍了晶格能的定义，并用表格的形式展示了一些物质的晶格能，旨在让学生根据表格总结出影响晶格能大小的因素。课本通过两个科学视野，简略介绍了晶格能的应用。 2.教材的特点 （1）从知识角度看，是对晶体类型的完善 晶体包括分子晶体、原子晶体、金属晶体、离子晶体和混合型晶体。离子晶体是涉及到的最后一种类型的晶体。 化学作用力包含化学键、分子间作用力和氢键，化学键包含离子键、共价键和金属键，并且这几种作用力都是电性作用。其他作用力的强弱在之前都进行了系统学习，本节介绍衡量离子键强弱的因素晶格能，并且通过表格形式介绍其大小由离子半径和离子所带的电荷数决定。 （2）从教材的呈现方式看，采用螺旋式组织结构编写 教材内容在不同阶段逐步扩大范围，加深程度，按照螺旋式结构编写，并非一步到位。 在必修2第一章第三节“化学键”中初步学习了离子键的概念及离子化合物等知识；在本章第一节中详尽的介绍了晶体的分类、晶胞，着重介绍了用分摊法求平均每个晶胞中所包含的微粒个数。在学习以上知识之后，及时学习“离子晶体”顺理成章。这样的安排，让学生对均摊法的学习进行巩固，并逐步深化，既体现了教材循序渐进、由易到难的编排意图，又符合学生的知识水平和认知水平；既分散了难点，让学生分期“消化”，又减轻了负担，有利于学生更好的掌握知识。 （3）从育人价值功能看，是电化学理论知识在生产生活中的应用 本节教材先讲晶格能大小比较等知识，在接下来科学视野中，介绍了晶格能的应用。不难看出，这样的安排是将前面学习过的理论知识，在具体环境中进行实践应用的过程。 我们学习化学知识，很重要的就是通过对其理论的探究，来指导我们的生产、生活和社会实践，最终达到学以致用的目的。学生对碳酸盐的稳定性，岩浆的晶出规则，有一定的了解，但是学生仅仅停留在是什么的水平上，缺乏对现象背后本质的认识。通过本节内容的学习，有助于学生将感性认识转化为理性认识，从而体会化学学习的价值，更有利于培养学生发现问题、分析问题、联系实际解决问题的能力。 3.课时的划分 遵循化学教学的整体性原则、巩固性原则和量力性原则，为了保持本节内容的系统性和连贯性，便于学生课后复习，结合高二学生的实际接受程度，利用两个课时完成对本节的进 第三讲纯金属的晶体结构 1.典型金属的晶体结构 考点再现：这一部分08年09年10年都有所涉及，10年考了晶胞致密度的概念，这部分以名词解释，填空为主，需要在理解的基础上记忆，但是总体上说难度不大，但是却很重点。考试要求：记忆，特别是理解基础上的记忆，对于一些内容需要会一定的推导。 知识点： 晶胞中的原子数：完全属于该晶胞的原子数。★★★ 配位数：晶体结构中任一原子周围最近邻且等距离的原子数（CN）。★★★★ 致密度：晶体结构中的原子体积占总体积的百分比（k）。★★★★ 八面体间隙：位于6个原子所组成的8面体中间的间隙。★★★ 四面体间隙：位于4个原子所组成的4面体中间的间隙。★★★ 典型金属晶体结构有（面心立方fcc），（体心立方bcc），（密排六方hcp）★★★★★ fcc bcc hcp 面心立方结构n = 8×1/8 + 6×1/2 = 4 体心立方结构n = 8×1/8 + 1 =2 密排六方结构n = 12×1/6 +2×1/2 +3 = 6 三种典型金属晶体结构特征 晶体类型原子密排面原子密排方 向晶胞中的原 子数 配位数CN 致密度K A1（fcc）{111} <110> 4 12 0.74 A2（bcc）{110} <111> 2 8，（8+6）0.68 A3（hcp）{0001} <11-20> 6 12 0.74 对于金属晶体结构的这一部分的主要内容都集中在这个表上，在这些方面里，我们更加侧重密排面和密排方向以及致密度的掌握，这是本讲内容的一个重点。 而对于本讲的另一个重点就是关于间隙问题的讨论。 我们知道位于6个原子所组成的8面体中间的间隙。位于4个原子所组成的4面体中间的间隙。单8面体间隙和四面体间隙时如何排布的呢，我们由图可以清楚的了解。 纯金属的晶体结构 1．三种常见的金属晶体结构 固态物质按其原子的聚集状态可分为两大类：晶体和非晶体，晶体指的是材料的原子（离子、分子）在三维空间呈规则的周期性排列的物体，如金刚石、水晶、金属等。非晶体指的是材料的原子（离子、分子）在三维空间无规则排列的物体，如松香、石蜡、玻璃等。在一定的条件下晶体和非晶体可以互相转化（I2-1）。 晶体结构是晶体中原子（离子或分子）规则排列的方式。晶格是假设通过原子结点的中心划出许多空间直线所形成的空间格架。能反映晶格特征的最小组成单元称为晶胞（I2-2）。晶格常数指的是晶胞的三个棱边的长度a,b,c。 常见的金属晶体结构有 ⑴体心立方晶格（BCC—Body-Centered Cube），典型代表为钼（Mo）、钨、钒、铬、铌、α-Fe等，八个原子处于立方体的角上，一个原子处于立方体的中心，如图2所示。 ⑵面心立方晶格（FCC—Face-Centered Cube），典型代表为铝、铜、镍、金、银、γ-Fe等，原子分布在立方体的八个角上和六个面的中心，如图1所示。 ⑶密排六方晶格（HCP—Hexagonal Close-Packed）典型代表为镁、镉（Cd）、锌、铍（Be）等。12个原子分布在六方体的12个角上，上下底面中心各分布一个原子，上下底面之间均匀分布3个原子，如图3所示。 图1面心立方晶格图2体心立方晶格图3密排六方晶格 原子半径指的是晶胞中相距最近的两个原子之间距离的一半，致密度指的是晶胞中所包含的原子所占有的体积与该晶胞体积之比。 体心立方模型与晶胞示意图（I2-3）,在体心立方晶格中如图4： 图 4 晶格常数：a=b=c；a=b=g=90° 晶胞原子数：2 原子半径： 致密度：0.68 面心立方模型与晶胞示意图（I2-4），在面心立方晶格中如图5： 图 5 晶格常数：a=b=c；a=b=g=90° 晶胞原子数：4 原子半径： 金属键金属晶体 一、金属键与金属特性 1.金属键 ⑴定义：在金属单质晶体中,使金属原子相互结合的强烈作用（金属离子与自由电子间的强烈的相互作用）叫金属键. ⑵形成：金属原子的部分或全部外围（一般指最外层或次外层）电子因受原子核的吸引力较弱而从原子上“脱落”下来，形成自由移动的电子，金属原子失去电子后，形成金属阳离子，金属阳离子与自由电子之间存在着强烈的相互作用. ⑶成键微粒：金属阳离子和自由电子 ⑷存在：金属单质或合金中 ⑸特征：无饱和性和方向性 ⑹ ? ? ? 金属阳离子 影响因素： 单位体积内自由电子的数目 一般规律：金属阳离子的半径越小、单位体积内自由电子的数目越多，金属键越强. ⑺对物质物理性质的影响：金属键越强，金属晶体的硬度越大，熔、沸点越高. 2.金属特性 金属都具有金属光泽，易导电、导热，具有延展性等，导致它们共性的原因是金属晶体中都含有金属键. ⑴导电性：在金属晶体中，自由电子在外加电场的作用下作定向移动，因而形成电流，所以金属容易导电. ⑵导热性：当金属某部分受热时，该区域的电子运动加剧，通过碰撞，电子把能量传递给金属原子或离子.这样能量从温度高的区域传递到温度低的区域，从而使整块金属达到相同的温度. ⑶延展性：当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，金属键并没有被破坏,所以虽然发生了形变但不会断裂.因此，金属都有良好的延展性. ⑷金属之最（物理性质）：熔点最高的金属是（钨），最低的是Hg（汞）；硬度最大的是Cr （铬）；密度最大的金属是Os（锇），最小的是Li(锂). 3. 电子气理论 经典的金属键理论叫做“电子气理论”.它把金属键形象地描绘成从金属原子上“脱落”下来的大量自由电子形成可与气体相比拟的带负电的“电子气”，金属原子则“浸泡”在“电子气”的“海洋”之中. 二、金属晶体 1.定义：通过金属离子与自由电子之间的较强作用（即金属键）形成的单质晶体，叫做金属晶体. 2.晶体：通过晶体得到的有规则几何外形的固体.晶体都有固体的熔点，而非晶体一般无规则几何外形，无固定熔点. 3.晶胞：从晶体中“截取”出来具有代表性的最小部分，能够反映晶体结构特征的基本重复单位. 2019-2020年高中化学《金属晶体》教案18 新人教版选修3 【教材内容分析】 晶体知识和分子晶体、原子晶体已经做了介绍，学生对晶体内微粒的空间排列有了初步的认识。学生自己探究金属晶体的结构有了可能。 【教学目标设定】 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 【教学重点难点】 金属晶体内原子的空间排列方式 【教学方法建议】 活动探究 【教学过程设计】 【引入】分子晶体中，分子间的范德华力使分子有序排列；原子晶体中，原子之间的共价键使原子有序排列；金属晶体中，金属键使金属原子有序排列。今天，我们一起讨论有关金属原子的空间排列问题。 【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） [学生活动] 学生分四组活动，各由一人汇报结果。利用多媒体展示，学生排列结果主要介绍以下两种方式。（配位数：同一层内与一个原子紧密接触的原子数） 非密置层，配位数4 密置层，配位数6 我们继续讨论，原子在三维空间的排列。首先讨论非密置层这种情况。 【学生活动2】 非密置层排列的金属原子，在空间内可能的排列。汇总各类情况逐一讨论。 （一）简单立方体堆积 这种堆积方式形成的晶胞是一个立方体，每个晶胞含1个原子，被称为简单立方堆积。这种堆积方式的空间利用率太低，只有金属钋采取这种堆积方式。 （二）钾型 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，如下图： 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。 【小结】 第三章第三节金属晶体 《金属键金属晶体》教案 ●课标要求 1．知道金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。 2．能列举金属晶体的基本堆积模型。 ●课标解读 1.知道金属键的本质，能正确比较金属键的强弱。 2．能用金属键理论解释金属的导电、导热、延展性等。 3．知道常见金属晶体的基本堆积方式。 ●教学地位 本课时内容是化学键和晶体结构的一部分。化学键和晶体结构是高考命题的基础内容，每年高考试题中都有所体现。 ●新课导入建议 当白光照射到不透明的物体表面时，一部分波长的光被物体吸收，一部分波长的光被物体反射出来。不同波长的光有不同的颜色，被反射的光波是什么颜色的，物体就是什么颜色。如三氧化二铬反射绿光，它就是绿色的，硫磺反射黄光，它看上去就是黄色的。若物体将全部波长的光都吸收，它就是黑色的，若全部都反射，则为白色。 大多数金属都能反射所有波长的光，因此绝大多数金属(除金呈黄色、铜呈赤红、铯呈浅黄、铋呈淡红、铅呈淡蓝以外)都呈现银白色光泽。金属的光泽只有在整块时才能表现出来，粉末状时，除个别金属(例如镁铝)外，大部分金属都呈灰色或黑色。 金属除具有金属光泽外，还有哪些共同的性质呢？让我们一块走进“第一单元金属键金属晶体”。 ●教学流程设计 课前预习安排：自学教材P32～37。 完成[课前自主导学]?步骤1：引入新课? 步骤2：从金属原子结构的视角去认识金属键的本质? 步骤3：引导学生用金属键理论解释金属的特性 ? 步骤7：学生课堂完成[当堂双基达标]并师生进行交流。??步骤4：(1)通过交流讨论，引导学生知道影响金属键强弱的主要因素； (2)通过[探究1]，学会比较金属熔沸点高低，硬度大小的方法。 ? 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：经共第1课时 金属键与金属晶体 离子晶体
同步练习 3.3 金属晶体 (人教版选修3)
[苏教版]选修3金属键 金属晶体教案
纯金属与合金的晶体结构
金属键和金属晶体结构理论
人教版高中化学选修3学案设计-金属晶体
高中化学第三章第三节金属晶体教案新人教版选修3
《金属键金属晶体》参考教案
【高中】高中化学33金属晶体测试新人教版选修3
金属键与金属晶体说课说课稿
第3讲纯金属的晶体结构
纯金属的晶体结构
高中化学备课参考 金属键 金属晶体
2019-2020年高中化学《金属晶体》教案18 新人教版选修3
《金属键 金属晶体》教案1
常见的金属晶体结构