2023春高中化学选择性必修2 （苏教2019）专题3第一单元 金属键 金属晶体 第2课时 金属晶体 课时练（含答案）
文档属性
| 名称 | 2023春高中化学选择性必修2 （苏教2019）专题3第一单元 金属键 金属晶体 第2课时 金属晶体 课时练（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 973.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-12-03 22:10:11 | ||
图片预览
文档简介
第2课时 金属晶体
题组一 晶体的常识
1．不能够支持石墨是晶体这一事实的选项是( )
A．石墨和金刚石互为同素异形体
B．石墨中的碳原子呈周期性有序排列
C．石墨的熔点为3 625 ℃
D．在石墨的X射线衍射图谱上有明锐的谱线
2．如图是天然水晶球里的玛瑙和水晶，两者的根本区别在于( )
A．外形不一样，构成两者的原子不同
B．构成玛瑙的粒子无规律性排列，构成水晶的粒子按一定的规律周期性重复排列
C．水晶有固定的熔点，而玛瑙无固定熔点
D．水晶可用于能量转换，玛瑙可用于装饰品
3．下列过程中不能得到晶体的是( )
A．对NaCl饱和溶液降温所得到的固体
B．气态H2O直接冷却成固态水
C．熔融的KNO3冷却后所得到的固体
D．液态的玻璃冷却后所得到的固体
题组二 金属晶体及其堆积方式
4．下列关于金属晶体的叙述正确的是( )
A．用铂金做首饰不能用金属键理论解释
B．固态和熔融时易导电，熔点在1 000 ℃左右的晶体可能是金属晶体
C．Al、Na、Mg的熔点逐渐升高
D．金属晶体一定是无色透明的固体
5．金属钠是体心立方堆积，下列关于钠晶体的判断合理的是( )
A．其熔点比金属钾的熔点低
B．一个钠的晶胞中，平均含有4个钠原子
C．该晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动
D．该晶体中的钠离子在外加电场的作用下可发生定向移动
6．金属原子在二维空间里放置有如图所示的两种排列方式，下列说法正确的是( )
A．(a)为非密置层，配位数为6
B．(b)为密置层，配位数为4
C．(a)在三维空间里堆积可得六方堆积和面心立方堆积
D．(b)在三维空间里堆积仅得简单立方堆积
7．下列能够表示出每个晶胞中所含实际微粒个数的面心立方晶胞的是( )
题组三 晶胞中微粒数目的计算
8．科学家把C60和K掺杂在一起制造出的物质具有超导性能，其晶胞结构如图所示。该物质中K和C60的个数之比为( )
A．1∶1 B．2∶1
C．3∶1 D．4∶1
9．已知某化合物的晶体是由如图所示的最小结构单位密置堆积而成，下列关于该化合物的叙述错误的是( )
A．1 mol该化合物中含有1 mol Y
B．1 mol该化合物中含有3 mol Cu
C．1 mol该化合物中含有2 mol Ba
D．该化合物的化学式是YBa2Cu3O6
10．金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式，a、b、c分别代表这三种晶体内晶胞的结构，其晶胞a、b、c内金属原子个数比为( )
A．3∶2∶1 B．11∶8∶4
C．9∶8∶4 D．21∶14∶9
11．“神九”载人飞船上使用了锂镁合金和锂铝合金等合金材料，下列有关叙述不正确的是( )
A．飞船使用的合金材料，一般具有质量轻、强度高的特点
B．锂铝合金中铝、锂的金属性不如钠强
C．锂镁合金和锂铝合金性质相当稳定，不会与酸发生化学反应
D．锂镁合金是一种具有金属特性的物质，易导热、导电
12．钇钡铜氧化合物晶胞的结构如图所示，则该化合物的化学式可能是( )
A．YBa2Cu3O4 B．YBa2Cu2O5
C．YBa2Cu3O5 D．YBaCu4O4
13.铜是生活中比较常见的一种金属，而纳米铜能在空气中自燃，这是因为纳米铜的表面粒子数占总粒子数的比例较大。假设某纳米颗粒的大小和形状如图所示，则这种纳米颗粒的表面粒子数与总粒子数之比是( )
A．7∶11 B．1∶2
C．7∶8 D．26∶27
14.有一种钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如图所示，顶点和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式为( )
A．Ti14C13 B．TiC
C．Ti4C4 D．Ti4C3
15．(1)在下列物质中，____________________________________________________
(填序号，下同)是晶体，____________________是非晶体。
①塑料 ②明矾 ③松香 ④玻璃 ⑤CuSO4·5H2O ⑥冰糖 ⑦石蜡 ⑧单晶硅 ⑨铝块 ⑩橡胶
(2)晶体和非晶体在外形上有差别，晶体一般都具有_____________，而非晶体_________
____________________________________________________________________________。
(3)判断物质是晶体还是非晶体，比较正确的方法是________(填序号)。
①从外形上来判断 ②从导电性能来判断
③从有无固定熔点来判断
16．(1)将等径圆球在二维空间里进行排列，可形成密置层和非密置层，在图1所示的半径相等的圆球的排列中，A属于________________层，配位数是____________；B属于________层，配位数是________。
(2)将非密置层一层一层地在三维空间里堆积，得到如图2所示的一种金属晶体的晶胞，它被称为简单立方堆积，在这种晶体中，金属原子的配位数是________，平均每个晶胞所占有的原子数目是________。
(3)有资料表明，只有钋的晶体中的原子具有如图2所示的堆积方式，钋位于元素周期表的第________周期______族，元素符号是________，外围电子排布式是____________。
第2课时 金属晶体
1．A [原子在三维空间里呈周期性有序排列、有固定的熔点、X射线衍射图谱上有分立的斑点或明锐的谱线等特征，都是晶体在各个方面有别于非晶体的体现，故B、C、D能够支持石墨是晶体这一事实。而是否互为同素异形体与是否为晶体之间并无联系，如无定形碳也是金刚石、石墨的同素异形体，却属于非晶体。]
2．B [晶体和非晶体的本质区别在于内部粒子在微观空间里是否呈现周期性有序排列，玛瑙和水晶的成分均为SiO2。]
3．D [由于玻璃本来就属于非晶体，熔融后再冷却所得到的固体仍为非晶体。]
4．B [用铂金做首饰利用了金属晶体的延展性，能用金属键理论解释，A错误；金属晶体在固态和熔融时能导电，其熔点差异很大，故题设条件下的晶体可能是金属晶体，B正确；一般来说，金属中单位体积内自由电子的数目越多，金属元素的原子半径越小，金属键越强，故金属键的强弱顺序为Al>Mg>Na，其熔点的高低顺序为Al>Mg>Na，C错误。]
5．C [金属的原子半径越小，金属离子所带电荷数越多，金属键越强，所以K的金属键强度小于Na的金属键强度，金属熔化时破坏金属键，所以Na的熔点比钾的熔点高，故A错误；晶胞中Na原子位于立方体的顶点和体心，则一个钠的晶胞中，平均含有的钠原子数为×8＋1＝2，故B错误；钠晶体中自由电子在外加电场的作用下可以定向移动，钠离子在外加电场的作用下不能定向移动，故C正确、D错误。]
6．C [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，另一种是非密置层排列。密置层排列的配位数为6，非密置层排列的配位数为4。由此可知，(a)为密置层，(b)为非密置层。密置层在三维空间堆积可得到六方堆积和面心立方堆积两种堆积方式，非密置层在三维空间堆积可得到简单立方堆积和体心立方堆积两种堆积方式。]
7．B [A项和B项是面心立方晶胞，其中B项是经过切割后的面心立方晶胞，它能表示出此晶胞中所含微粒的实际数目；C项和D项是体心立方晶胞。]
8．C [根据均摊法可知，该晶胞中K的个数为2×6×＝6，C60的个数为1＋8×＝2，所以该物质中K和C60的个数之比为6∶2＝3∶1。]
9．D [由图可知，Y原子位于长方体的八个顶点上，Ba原子位于长方体的四条棱上，Cu原子位于长方体的内部，O原子位于长方体的内部和面上，运用均摊法可计算出Y原子个数为8×＝1，Ba原子个数为8×＝2，Cu原子个数为3，O原子个数为10×＋2＝7，故该化合物的化学式为YBa2Cu3O7。]
10．A [a晶胞中，顶点的微粒被6个晶胞共享，所以a中原子个数为12×＋2×＋3＝6；b中原子个数为8×＋6×＝4；c中原子个数为8×＋1＝2。]
11．C [A项，航天材料要符合质地轻、强度高等基本要求；B项，根据碱金属元素性质递变规律可知Na的金属性比Li强，根据金属活动性顺序可知Na的金属性比Al强；C项，锂、镁按一定比例熔合而得到锂镁合金，具有活泼金属的性质，能与酸反应；D项，合金改变了金属内部结构，但仍具有金属的导热、导电性等性质。]
12．C [位于顶点的铜原子(最上层平面和最下层平面)共8个，这个晶胞中只分摊到8×＝1个；位于棱上的铜原子也是8个，这个晶胞分摊到8×＝2个，所以，每个晶胞单独含有的铜原子数为3。氧原子位于晶胞面上的有7个，位于晶胞棱上的有6个，所以，每个晶胞单独含有的氧原子数为7×＋6×＝5。所以该晶体每个晶胞中平均分摊到(即单独含有)的钇原子、钡原子、铜原子和氧原子个数分别为1、2、3、5，化学式为YBa2Cu3O5。]
13．A [由该纳米颗粒的大小和形状结构图可知，表面粒子数为8(顶点)＋6(面心)＝14，而粒子总数为14＋8＝22，所以表面粒子数与总粒子数之比为14∶22＝7∶11。]
14．A [由题意知该物质是气态团簇分子，故题目中图示应是该物质的一个完整的分子，由14个钛原子和13个碳原子构成。]
15．(1)②⑤⑥⑧⑨ ①③④⑦⑩
(2)规则的几何外形 没有规则的几何外形
(3)③
解析 (1)明矾是KAl(SO4)2·12H2O，它和CuSO4·5H2O、冰糖、单晶硅、铝块都是晶体；塑料、松香、玻璃、石蜡、橡胶都是非晶体。
16．(1)非密置 4 密置 6 (2)6 1 (3)6 ⅥA Po 6s26p4
题组一 晶体的常识
1．不能够支持石墨是晶体这一事实的选项是( )
A．石墨和金刚石互为同素异形体
B．石墨中的碳原子呈周期性有序排列
C．石墨的熔点为3 625 ℃
D．在石墨的X射线衍射图谱上有明锐的谱线
2．如图是天然水晶球里的玛瑙和水晶，两者的根本区别在于( )
A．外形不一样，构成两者的原子不同
B．构成玛瑙的粒子无规律性排列，构成水晶的粒子按一定的规律周期性重复排列
C．水晶有固定的熔点，而玛瑙无固定熔点
D．水晶可用于能量转换，玛瑙可用于装饰品
3．下列过程中不能得到晶体的是( )
A．对NaCl饱和溶液降温所得到的固体
B．气态H2O直接冷却成固态水
C．熔融的KNO3冷却后所得到的固体
D．液态的玻璃冷却后所得到的固体
题组二 金属晶体及其堆积方式
4．下列关于金属晶体的叙述正确的是( )
A．用铂金做首饰不能用金属键理论解释
B．固态和熔融时易导电，熔点在1 000 ℃左右的晶体可能是金属晶体
C．Al、Na、Mg的熔点逐渐升高
D．金属晶体一定是无色透明的固体
5．金属钠是体心立方堆积，下列关于钠晶体的判断合理的是( )
A．其熔点比金属钾的熔点低
B．一个钠的晶胞中，平均含有4个钠原子
C．该晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动
D．该晶体中的钠离子在外加电场的作用下可发生定向移动
6．金属原子在二维空间里放置有如图所示的两种排列方式，下列说法正确的是( )
A．(a)为非密置层，配位数为6
B．(b)为密置层，配位数为4
C．(a)在三维空间里堆积可得六方堆积和面心立方堆积
D．(b)在三维空间里堆积仅得简单立方堆积
7．下列能够表示出每个晶胞中所含实际微粒个数的面心立方晶胞的是( )
题组三 晶胞中微粒数目的计算
8．科学家把C60和K掺杂在一起制造出的物质具有超导性能，其晶胞结构如图所示。该物质中K和C60的个数之比为( )
A．1∶1 B．2∶1
C．3∶1 D．4∶1
9．已知某化合物的晶体是由如图所示的最小结构单位密置堆积而成，下列关于该化合物的叙述错误的是( )
A．1 mol该化合物中含有1 mol Y
B．1 mol该化合物中含有3 mol Cu
C．1 mol该化合物中含有2 mol Ba
D．该化合物的化学式是YBa2Cu3O6
10．金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式，a、b、c分别代表这三种晶体内晶胞的结构，其晶胞a、b、c内金属原子个数比为( )
A．3∶2∶1 B．11∶8∶4
C．9∶8∶4 D．21∶14∶9
11．“神九”载人飞船上使用了锂镁合金和锂铝合金等合金材料，下列有关叙述不正确的是( )
A．飞船使用的合金材料，一般具有质量轻、强度高的特点
B．锂铝合金中铝、锂的金属性不如钠强
C．锂镁合金和锂铝合金性质相当稳定，不会与酸发生化学反应
D．锂镁合金是一种具有金属特性的物质，易导热、导电
12．钇钡铜氧化合物晶胞的结构如图所示，则该化合物的化学式可能是( )
A．YBa2Cu3O4 B．YBa2Cu2O5
C．YBa2Cu3O5 D．YBaCu4O4
13.铜是生活中比较常见的一种金属，而纳米铜能在空气中自燃，这是因为纳米铜的表面粒子数占总粒子数的比例较大。假设某纳米颗粒的大小和形状如图所示，则这种纳米颗粒的表面粒子数与总粒子数之比是( )
A．7∶11 B．1∶2
C．7∶8 D．26∶27
14.有一种钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如图所示，顶点和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式为( )
A．Ti14C13 B．TiC
C．Ti4C4 D．Ti4C3
15．(1)在下列物质中，____________________________________________________
(填序号，下同)是晶体，____________________是非晶体。
①塑料 ②明矾 ③松香 ④玻璃 ⑤CuSO4·5H2O ⑥冰糖 ⑦石蜡 ⑧单晶硅 ⑨铝块 ⑩橡胶
(2)晶体和非晶体在外形上有差别，晶体一般都具有_____________，而非晶体_________
____________________________________________________________________________。
(3)判断物质是晶体还是非晶体，比较正确的方法是________(填序号)。
①从外形上来判断 ②从导电性能来判断
③从有无固定熔点来判断
16．(1)将等径圆球在二维空间里进行排列，可形成密置层和非密置层，在图1所示的半径相等的圆球的排列中，A属于________________层，配位数是____________；B属于________层，配位数是________。
(2)将非密置层一层一层地在三维空间里堆积，得到如图2所示的一种金属晶体的晶胞，它被称为简单立方堆积，在这种晶体中，金属原子的配位数是________，平均每个晶胞所占有的原子数目是________。
(3)有资料表明，只有钋的晶体中的原子具有如图2所示的堆积方式，钋位于元素周期表的第________周期______族，元素符号是________，外围电子排布式是____________。
第2课时 金属晶体
1．A [原子在三维空间里呈周期性有序排列、有固定的熔点、X射线衍射图谱上有分立的斑点或明锐的谱线等特征，都是晶体在各个方面有别于非晶体的体现，故B、C、D能够支持石墨是晶体这一事实。而是否互为同素异形体与是否为晶体之间并无联系，如无定形碳也是金刚石、石墨的同素异形体，却属于非晶体。]
2．B [晶体和非晶体的本质区别在于内部粒子在微观空间里是否呈现周期性有序排列，玛瑙和水晶的成分均为SiO2。]
3．D [由于玻璃本来就属于非晶体，熔融后再冷却所得到的固体仍为非晶体。]
4．B [用铂金做首饰利用了金属晶体的延展性，能用金属键理论解释，A错误；金属晶体在固态和熔融时能导电，其熔点差异很大，故题设条件下的晶体可能是金属晶体，B正确；一般来说，金属中单位体积内自由电子的数目越多，金属元素的原子半径越小，金属键越强，故金属键的强弱顺序为Al>Mg>Na，其熔点的高低顺序为Al>Mg>Na，C错误。]
5．C [金属的原子半径越小，金属离子所带电荷数越多，金属键越强，所以K的金属键强度小于Na的金属键强度，金属熔化时破坏金属键，所以Na的熔点比钾的熔点高，故A错误；晶胞中Na原子位于立方体的顶点和体心，则一个钠的晶胞中，平均含有的钠原子数为×8＋1＝2，故B错误；钠晶体中自由电子在外加电场的作用下可以定向移动，钠离子在外加电场的作用下不能定向移动，故C正确、D错误。]
6．C [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，另一种是非密置层排列。密置层排列的配位数为6，非密置层排列的配位数为4。由此可知，(a)为密置层，(b)为非密置层。密置层在三维空间堆积可得到六方堆积和面心立方堆积两种堆积方式，非密置层在三维空间堆积可得到简单立方堆积和体心立方堆积两种堆积方式。]
7．B [A项和B项是面心立方晶胞，其中B项是经过切割后的面心立方晶胞，它能表示出此晶胞中所含微粒的实际数目；C项和D项是体心立方晶胞。]
8．C [根据均摊法可知，该晶胞中K的个数为2×6×＝6，C60的个数为1＋8×＝2，所以该物质中K和C60的个数之比为6∶2＝3∶1。]
9．D [由图可知，Y原子位于长方体的八个顶点上，Ba原子位于长方体的四条棱上，Cu原子位于长方体的内部，O原子位于长方体的内部和面上，运用均摊法可计算出Y原子个数为8×＝1，Ba原子个数为8×＝2，Cu原子个数为3，O原子个数为10×＋2＝7，故该化合物的化学式为YBa2Cu3O7。]
10．A [a晶胞中，顶点的微粒被6个晶胞共享，所以a中原子个数为12×＋2×＋3＝6；b中原子个数为8×＋6×＝4；c中原子个数为8×＋1＝2。]
11．C [A项，航天材料要符合质地轻、强度高等基本要求；B项，根据碱金属元素性质递变规律可知Na的金属性比Li强，根据金属活动性顺序可知Na的金属性比Al强；C项，锂、镁按一定比例熔合而得到锂镁合金，具有活泼金属的性质，能与酸反应；D项，合金改变了金属内部结构，但仍具有金属的导热、导电性等性质。]
12．C [位于顶点的铜原子(最上层平面和最下层平面)共8个，这个晶胞中只分摊到8×＝1个；位于棱上的铜原子也是8个，这个晶胞分摊到8×＝2个，所以，每个晶胞单独含有的铜原子数为3。氧原子位于晶胞面上的有7个，位于晶胞棱上的有6个，所以，每个晶胞单独含有的氧原子数为7×＋6×＝5。所以该晶体每个晶胞中平均分摊到(即单独含有)的钇原子、钡原子、铜原子和氧原子个数分别为1、2、3、5，化学式为YBa2Cu3O5。]
13．A [由该纳米颗粒的大小和形状结构图可知，表面粒子数为8(顶点)＋6(面心)＝14，而粒子总数为14＋8＝22，所以表面粒子数与总粒子数之比为14∶22＝7∶11。]
14．A [由题意知该物质是气态团簇分子，故题目中图示应是该物质的一个完整的分子，由14个钛原子和13个碳原子构成。]
15．(1)②⑤⑥⑧⑨ ①③④⑦⑩
(2)规则的几何外形 没有规则的几何外形
(3)③
解析 (1)明矾是KAl(SO4)2·12H2O，它和CuSO4·5H2O、冰糖、单晶硅、铝块都是晶体；塑料、松香、玻璃、石蜡、橡胶都是非晶体。
16．(1)非密置 4 密置 6 (2)6 1 (3)6 ⅥA Po 6s26p4