资源简介

第三章 晶体结构与性质
第三节 金属晶体与离子晶体
第1课时 金属键与金属晶体
1.下列关于金属晶体及金属键的说法不正确的是（ ）。
A. 金属晶体和共价晶体一样，是一种“巨分子”
B. 金属键是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
C. 金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子
D. 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作用，因而具有延展性
2.下列物质的熔点高低顺序中，正确的是（ ）。
A. 晶体锗>晶体硅>金刚石 B. 生铁>纯铁>钠
C. D. 金属K<金属Cr
3.下列关于相互作用的说法正确的是（ ）。
A. 范德华力比化学键弱，比氢键强 B. 极性分子一定含有极性键
C. 金属键具有方向性 D. 离子键一定含金属阳离子
4.下列说法中，正确的是（ ）。
A. 电子气理论可以解释金属晶体锗的延展性，导电性和导热性
B. 共价晶体可能含有离子键
C. 分子晶体中一定存在分子间作用力和共价键
D. 石墨转化为金刚石有共价键的断裂和生成，没有分子间作用力的破坏
5.共价键、离子键、范德华力都是微观粒子之间不同的作用力，下列晶体在加热熔化时需要克服的作用力相同的是（ ）。
①Al ②NaHSO4 ③CaO ④SiO2 ⑤H2O
A.①② B．②③ C．④⑤ D．③⑤
6.下列说法中正确的有（ ）。
①金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关
②若晶体中有阳离子，必然有阴离子
③分子晶体的熔点一定比金属晶体低
④共价键的强弱决定分子晶体熔、沸点的高低
⑤共价晶体中一定含有共价键
⑥含有离子的晶体一定是离子晶体
⑦硬度由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅
⑧NaCl和CsCl晶体中，阴离子周围紧邻的阳离子数均为8
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
7.下列有关化学键和晶体的说法正确的是（ ）。
A. 干冰属于分子晶体，其升华破坏了共价键
B. 氯化铵固体属于离子晶体，其加热仅破坏了离子键
C. 晶体硅属于共价晶体，其熔化破坏了共价键
D. 汞属于分子晶体，其气化破坏了共价键
8．已知钼(Mo)的晶胞如图所示，钼原子半径为a pm，相对原子质量为M，以NA表示阿伏加德罗常数的值。
（1）钼晶体的堆积方式为____________________。
（2）钼原子的配位数为______________。
（3）构成钼晶体的粒子是__________。
（4）金属钼的密度为______________g·cm-3。1.下列关于金属晶体及金属键的说法不正确的是（ ）。
A. 金属晶体和共价晶体一样，是一种“巨分子”
B. 金属键是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
C. 金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子
D. 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作用，因而具有延展性
【答案】C
【解析】把金属键描述为金属原子脱落的价电子形成的电子气遍布于整个晶体被所有原子共用，从而将所有原子维系在了一起，金属晶体是一种“巨大的分子”。而共价晶体以无数共价键将所有原子连接形成的巨大的网状结构，A正确；把金属键描述为金属原子脱落的价电子形成的电子气遍布于整个晶体被所有原子共用，B正确；金属中存在自由移动的电子，在外加电场的作用下可以定向移动，C错误；电子气遍布于整个晶体被所有原子共用，从而将所有原子维系在了一起，金属晶体具有延展性，D正确。
2.下列物质的熔点高低顺序中，正确的是（ ）。
A. 晶体锗>晶体硅>金刚石 B. 生铁>纯铁>钠
C. D. 金属K<金属Cr
【答案】D
【解析】这三者均为原子晶体，半径：C晶体硅>晶体锗，A错误；三者均为金属晶体，金属离子电荷多、离子半径小，金属键强，熔沸点高。合金中金属键被破坏，熔点低，故熔点：纯铁>生铁>钠，B错误；四者为离子晶体，离子所带电荷多半径小，晶格能大，熔沸点高，即CaO、MgO中离子带电荷多，且半径Mg2+ CaO >NaCl>CsCl，C错误；两者均为金属晶体，金属离子电荷多，离子半径小，金属键强，熔沸点高，故熔点：Cr>K，D正确。
3.下列关于相互作用的说法正确的是（ ）。
A. 范德华力比化学键弱，比氢键强 B. 极性分子一定含有极性键
C. 金属键具有方向性 D. 离子键一定含金属阳离子
【答案】B
【解析】范德华力比氢键弱，A错误；键的极性全为0，化学键的极性的向量和一定为0，故含非极性键的分子一定是非极性分子，极性分子的化学键的极性的向量和不为0，一定含有极性键，B正确；金属键没有方向性，金属键实质上是自由电子与金属阳离子之间的相互作用(包括静电引力与斥力)，C错误；离子键是阴、阳离子间强烈的相互作用(包括静电引力与斥力)，离子化合物中不一定含有金属阳离子例如NH4NO3，D错误。
4.下列说法中，正确的是（ ）。
A. 电子气理论可以解释金属晶体锗的延展性，导电性和导热性
B. 共价晶体可能含有离子键
C. 分子晶体中一定存在分子间作用力和共价键
D. 石墨转化为金刚石有共价键的断裂和生成，没有分子间作用力的破坏
【答案】A
【解析】经典的金属键理论称为“电子气理论”，金属的延展性、导电性和导热性都与金属晶体中存在的自由电子有关，所以可以用电子气理论解释金属晶体锗的延展性、导电性和导热性，A正确；共价晶体中只含有共价键，不含有离子键，B错误；分子晶体中一定存在分子间作用力，但不一定存在共价键，如稀有气体，C错误；石墨晶体是介于金属晶体、共价晶体和分子晶体之间的一种过渡型晶体，而金刚石属于共价晶体，所以石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，又有分子间作用力的破坏，D错误。
5.共价键、离子键、范德华力都是微观粒子之间不同的作用力，下列晶体在加热熔化时需要克服的作用力相同的是（ ）。
①Al ②NaHSO4 ③CaO ④SiO2 ⑤H2O
A.①② B．②③ C．④⑤ D．③⑤
【答案】B
【解析】①Al是金属晶体，加热熔化时需要克服的作用力是金属键；②NaHSO4是离子晶体，加热熔化时需要克服的作用力是金属离子键；③CaO是离子晶体，加热熔化时需要克服的作用力是离子键；④SiO2 是共价晶体，加热熔化时需要克服的作用力是共价键；⑤H2O是分子晶体，加热熔化时需要克服的作用力是氢键和范德华力；故需要克服的作用力相同的是②③，故B正确。
6.下列说法中正确的有（ ）。
①金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关
②若晶体中有阳离子，必然有阴离子
③分子晶体的熔点一定比金属晶体低
④共价键的强弱决定分子晶体熔、沸点的高低
⑤共价晶体中一定含有共价键
⑥含有离子的晶体一定是离子晶体
⑦硬度由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅
⑧NaCl和CsCl晶体中，阴离子周围紧邻的阳离子数均为8
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
【答案】B
【解析】①当有外加电压时，自由电子便定向移动，形成电流，故金属具有导电性；当金属一端受热时，由于自由电子的运动，可将热量迅速的由一端传递到另一端，故金属有良好的导热性，金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关，正确；②金属晶体就是由阳离子和电子组成的，没有阴离子，错误；③分子晶体熔点可能比金属晶体熔点高，有的金属晶体熔点较低，如汞常温下为液态，错误；④共价键强弱决定分子的稳定性，与熔沸点无关，错误；⑤共价晶体是原子通过共价键结合而成，所以共价晶体含有共价键，正确；⑥金属晶体由金属阳离子和电子构成，所以含有离子的晶体不一定是离子晶体，可能是金属晶体，错误；⑦金刚石、碳化硅、晶体硅均为原子晶体，键能越大，硬度越大，原子半径：C>Si，键长：C-C>C-Si>Si-Si，键能：C-C>C-Si>Si-Si，故硬度由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅，正确；⑧NaCl晶体中，阴离子周围紧邻的阳离子数为6，错误；正确的是①⑤⑦，故选B。
7.下列有关化学键和晶体的说法正确的是（ ）。
A. 干冰属于分子晶体，其升华破坏了共价键
B. 氯化铵固体属于离子晶体，其加热仅破坏了离子键
C. 晶体硅属于共价晶体，其熔化破坏了共价键
D. 汞属于分子晶体，其气化破坏了共价键
【答案】C
【解析】干冰是固态的二氧化碳，由二氧化碳分子构成，属于分子晶体，升华时破坏分子间作用力，A错误；氯化铵固体是由氯离子和铵根离子通过离子键结合而成的离子晶体，加热氯化铵破坏了氯离子和铵根离子之间的离子键，同时加热氯化铵分解为氨气和HCl，破坏了H和N之间的共价键，B错误；晶体硅是由Si原子之间通过共价键结合而成的共价晶体，晶体硅熔化破坏了Si-Si共价键，C正确；汞是常温下呈液态的金属，是由金属离子和自由电子通过金属键结合而成的金属晶体，其气化破坏了金属键，D错误。
8．已知钼(Mo)的晶胞如图所示，钼原子半径为a pm，相对原子质量为M，以NA表示阿伏加德罗常数的值。
（1）钼晶体的堆积方式为____________________。
（2）钼原子的配位数为______________。
（3）构成钼晶体的粒子是__________。
（4）金属钼的密度为______________g·cm-3。
【答案】面心立方最密堆积 12 金属离子、自由电子
【解析】（1）由晶胞结构可知，钼晶体的堆积方式为面心立方最密堆积，答案为：面心立方最密堆积；（2）由晶胞结构可知，一个钼原子的周围有12个钼原子，则钼原子的配位数为12，答案为：12；（3）金属晶体的成键粒子为金属离子和自由电子，故构成钼晶体的粒子是金属离子和自由电子，答案为：金属离子、自由电子；（4）由晶胞结构可知，8个钼原子位于顶点，6个钼原子位于面上，利用均摊法，每个晶胞中钼原子的个数为，则1 mol 晶胞质量为：。钼原子间紧密接触，则可知晶胞中正方形的对角线为4a pm，则正方形的边长为，即晶胞的边长为，故，根据。答案为：。
【点睛】
金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组公式（设棱长为a，原子半径为r）：
（1）面对角线长=
（2）体对角线长=
（3）体心立方堆积
（4）面心立方堆积

展开更多......

收起↑