3.3 金属键与金属晶体 课时练（含解析） 2024-2025学年人教版2019 选择性必修2
文档属性
| 名称 | 3.3 金属键与金属晶体 课时练（含解析） 2024-2025学年人教版2019 选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 108.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-01-12 02:27:33 | ||
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文档简介
3.4 金属键与金属晶体
(30分钟 100分)
班级 姓名 成绩
【课时目标】
基础 达标 1.了解金属晶体的性质 2.熟悉金属晶体的结构
素养 突破 通过金属晶体的学习,熟悉金属晶体的特点,培养学生证据推理与模型认知的学科核心素养
【课时必刷】
A级 基础训练题
1.(7分)中国文化博大精深,成语中往往蕴含化学知识。下列有关说法正确的是 ( )
A.冰消雪融——冰雪融化时,只需要破坏范德华力
B.火树银花——焰火五颜六色,是因为某些元素的电子从激发态跃迁到基态释放能量
C.烈火真金——金的熔点约为1064 ℃,推断其属于共价晶体
D.完璧归赵——“完璧归赵”中的“璧”属于金属材料
2.(7分)下列关于金属晶体的用途所利用的物理特性描述错误的是 ( )
金属饰品 铁锅 锡箔纸 铜电缆
A.金属光泽 B.导热性 C.延展性 D.密度较大
3.(7分)下列关于三种晶体类型的比较中,错误的是 ( )
选项 A B C D
晶体 类型 构成晶体 的粒子 粒子间的相互作用力 熔、沸点 实例
共价 晶体 原子 范德 华力 或氢键 很高 金刚石、碳化硅
分子 晶体 分子 共价键 较低 Ar、S
金属 晶体 金属阳 离子和 自由电子 金属键 有的很高,有的很低 Au、Fe
4.(7分)要使金属晶体熔化,必须破坏其中的金属键。金属晶体熔、沸点的高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱,而金属键的强弱与金属阳离子所带电荷数的多少及离子半径的大小有关。由此判断,下列说法正确的是 ( )
A.金属镁的熔点大于金属铝
B.碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs逐渐增大
C.金属铝的硬度大于金属钠的硬度
D.金属镁的硬度小于金属钙的硬度
5.(7分)三元催化转换器中用到了金属铂,右图为金属铂的晶胞结构示意图。金属铂晶体中,若A原子的分数坐标为(0,0,0),则B原子的分数坐标为 ( )
A.(0,,) B.(0,,1)
C.(1,,) D.(,,)
B级 素养提升题
6.(7分)铼(Re)是具有重要军事战略意义的金属。高温下用H2还原NH4ReO4可制得金属铼,装置如下图所示:
下列说法错误的是 ( )
A.仪器B的名称为球形干燥管
B.装置A内发生反应的化学方程式为2NH4ReO4+7H22Re+2NH3+8H2O
C.金属铼(75Re)的价电子排布式为5d56s2,则金属铼(75Re)位于元素周期表中第六周期第ⅦB族
D.金属Re的面心立方晶胞结构如图所示,该晶胞中Re原子的配位数为6
7.(21分)铜及其合金是人类最早使用的金属材料,铜的化合物在现代生活和生产中有着广泛的应用。
(1)铜的熔点比钙的高,其原因是 。
(2)金属铜的晶体中1个铜原子周围与其等距离且最近的铜原子个数为12,则其晶胞为下图中的 (填字母)。
(3)某磷青铜晶胞结构如图所示。
①其化学式为 。
②该晶体中距离Cu原子最近的Sn原子有 个,这些Sn原子所呈现的空间结构为 。
8.(21分)钾的化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题:
(1)原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置,金属钾是体心立方晶系,其构型如图。其中原子坐标参数A为(0,0,0)、B为(1,0,0),则C处原子的坐标参数为 。
(2)已知钾晶体的晶胞参数为a pm。假定钾原子为等径的刚性小球且处于体对角线上的三个球相切,则钾原子的半径为 pm,晶体钾的密度计算式是 g·cm-3。
C级 情境创新题
9.(16分)铊,广泛用于电子、军工、航天、化工、冶金、通讯、医学等领域。铊锡合金可作超导材料,铊镉合金是原子能工业中的重要材料。
(1)铊的相关信息卡片如图所示。铊在元素周期表中的位置为 ,是 区元素。
(2)铊具有两种晶体结构:230 ℃以上转化为β-Tl,在高压下形成γ-Tl,其晶胞结构如图所示。若铊原子半径为a pm,则β-Tl中铊原子间的最短距离为 pm(用含a的式子表示,下同),γ-Tl晶体的密度计算式为 g·cm-3(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
参 考 答 案
1.B 解析:冰、雪是分子晶体,融化时破坏范德华力,也会破坏分子间氢键,A项错误;电子在激发态跃迁到基态时会产生原子发射光谱,日常生活中的许多可见光,如节日焰火,与原子核外电子发生跃迁释放能量有关,B项正确;金属属于金属晶体,C项错误;“完璧归赵”中的“璧”是一种玉石,主要成分是硅酸盐,D项错误。
2.D 解析:铜电缆利用的是金属的导电性,D项错误。
3.B 解析:共价晶体微粒间的相互作用力是共价键,分子晶体微粒间的相互作用力是范德华力或氢键,B项错误。
4.C 解析:镁离子比铝离子的半径大,且所带的电荷数少,故金属镁比金属铝的金属键弱,所以金属镁比金属铝的熔、沸点和硬度都小;从Li到Cs,简单离子的半径逐渐增大,所带电荷相同,金属键逐渐减弱,熔、沸点和硬度都逐渐减小;因铝离子的半径比钠离子小,且所带电荷多,故金属铝比金属钠的金属键强,所以金属铝比金属钠的熔、沸点和硬度都大;因镁离子的半径小且所带电荷数与钙离子相同,金属镁比金属钙的金属键强,所以金属镁比金属钙的熔、沸点和硬度都大。
5.A 解析:由图可知,B原子的分数坐标为(0,,),A项正确。
6.D 解析:仪器B的名称为球形干燥管,A项正确;装置A内发生反应的化学方程式为2NH4ReO4+7H22Re+2NH3+8H2O,B项正确;根据铼的价电子排布式,可以推出铼在元素周期表中的位置为第六周期第ⅦB族,C项正确;由图可知,铼原子的配位数为12,D项错误。
7.(1)铜的金属键强度大于钙
(2)C
(3)①SnCu3P
②4;平面正方形
8.(1)(,,)
(2);
解析:(2)钾晶体的晶胞参数为a pm,则体对角线是a pm,所以钾原子的半径为a pm。晶胞中钾原子的个数为8×+1=2,所以晶体钾的密度计算式是 g·cm-3。
9.(1)第六周期第ⅢA族;p
(2)2a;×1030
解析:根据晶胞结构可知,β-Tl中铊原子间的最短距离为体对角线的一半,即一个铊原子的直径,所以为2a pm;γ-Tl晶胞中铊原子的个数为4,则晶胞的质量为 g,铊原子半径为a pm,面对角线上的三个铊原子相切,设棱长为x,则有4a=x,解得x=2a pm=2a×10-10 cm,所以晶胞体积为(2a)3×10-30cm3,则密度为×1030 g·cm-3=×1030 g·cm-3。
(30分钟 100分)
班级 姓名 成绩
【课时目标】
基础 达标 1.了解金属晶体的性质 2.熟悉金属晶体的结构
素养 突破 通过金属晶体的学习,熟悉金属晶体的特点,培养学生证据推理与模型认知的学科核心素养
【课时必刷】
A级 基础训练题
1.(7分)中国文化博大精深,成语中往往蕴含化学知识。下列有关说法正确的是 ( )
A.冰消雪融——冰雪融化时,只需要破坏范德华力
B.火树银花——焰火五颜六色,是因为某些元素的电子从激发态跃迁到基态释放能量
C.烈火真金——金的熔点约为1064 ℃,推断其属于共价晶体
D.完璧归赵——“完璧归赵”中的“璧”属于金属材料
2.(7分)下列关于金属晶体的用途所利用的物理特性描述错误的是 ( )
金属饰品 铁锅 锡箔纸 铜电缆
A.金属光泽 B.导热性 C.延展性 D.密度较大
3.(7分)下列关于三种晶体类型的比较中,错误的是 ( )
选项 A B C D
晶体 类型 构成晶体 的粒子 粒子间的相互作用力 熔、沸点 实例
共价 晶体 原子 范德 华力 或氢键 很高 金刚石、碳化硅
分子 晶体 分子 共价键 较低 Ar、S
金属 晶体 金属阳 离子和 自由电子 金属键 有的很高,有的很低 Au、Fe
4.(7分)要使金属晶体熔化,必须破坏其中的金属键。金属晶体熔、沸点的高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱,而金属键的强弱与金属阳离子所带电荷数的多少及离子半径的大小有关。由此判断,下列说法正确的是 ( )
A.金属镁的熔点大于金属铝
B.碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs逐渐增大
C.金属铝的硬度大于金属钠的硬度
D.金属镁的硬度小于金属钙的硬度
5.(7分)三元催化转换器中用到了金属铂,右图为金属铂的晶胞结构示意图。金属铂晶体中,若A原子的分数坐标为(0,0,0),则B原子的分数坐标为 ( )
A.(0,,) B.(0,,1)
C.(1,,) D.(,,)
B级 素养提升题
6.(7分)铼(Re)是具有重要军事战略意义的金属。高温下用H2还原NH4ReO4可制得金属铼,装置如下图所示:
下列说法错误的是 ( )
A.仪器B的名称为球形干燥管
B.装置A内发生反应的化学方程式为2NH4ReO4+7H22Re+2NH3+8H2O
C.金属铼(75Re)的价电子排布式为5d56s2,则金属铼(75Re)位于元素周期表中第六周期第ⅦB族
D.金属Re的面心立方晶胞结构如图所示,该晶胞中Re原子的配位数为6
7.(21分)铜及其合金是人类最早使用的金属材料,铜的化合物在现代生活和生产中有着广泛的应用。
(1)铜的熔点比钙的高,其原因是 。
(2)金属铜的晶体中1个铜原子周围与其等距离且最近的铜原子个数为12,则其晶胞为下图中的 (填字母)。
(3)某磷青铜晶胞结构如图所示。
①其化学式为 。
②该晶体中距离Cu原子最近的Sn原子有 个,这些Sn原子所呈现的空间结构为 。
8.(21分)钾的化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题:
(1)原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置,金属钾是体心立方晶系,其构型如图。其中原子坐标参数A为(0,0,0)、B为(1,0,0),则C处原子的坐标参数为 。
(2)已知钾晶体的晶胞参数为a pm。假定钾原子为等径的刚性小球且处于体对角线上的三个球相切,则钾原子的半径为 pm,晶体钾的密度计算式是 g·cm-3。
C级 情境创新题
9.(16分)铊,广泛用于电子、军工、航天、化工、冶金、通讯、医学等领域。铊锡合金可作超导材料,铊镉合金是原子能工业中的重要材料。
(1)铊的相关信息卡片如图所示。铊在元素周期表中的位置为 ,是 区元素。
(2)铊具有两种晶体结构:230 ℃以上转化为β-Tl,在高压下形成γ-Tl,其晶胞结构如图所示。若铊原子半径为a pm,则β-Tl中铊原子间的最短距离为 pm(用含a的式子表示,下同),γ-Tl晶体的密度计算式为 g·cm-3(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
参 考 答 案
1.B 解析:冰、雪是分子晶体,融化时破坏范德华力,也会破坏分子间氢键,A项错误;电子在激发态跃迁到基态时会产生原子发射光谱,日常生活中的许多可见光,如节日焰火,与原子核外电子发生跃迁释放能量有关,B项正确;金属属于金属晶体,C项错误;“完璧归赵”中的“璧”是一种玉石,主要成分是硅酸盐,D项错误。
2.D 解析:铜电缆利用的是金属的导电性,D项错误。
3.B 解析:共价晶体微粒间的相互作用力是共价键,分子晶体微粒间的相互作用力是范德华力或氢键,B项错误。
4.C 解析:镁离子比铝离子的半径大,且所带的电荷数少,故金属镁比金属铝的金属键弱,所以金属镁比金属铝的熔、沸点和硬度都小;从Li到Cs,简单离子的半径逐渐增大,所带电荷相同,金属键逐渐减弱,熔、沸点和硬度都逐渐减小;因铝离子的半径比钠离子小,且所带电荷多,故金属铝比金属钠的金属键强,所以金属铝比金属钠的熔、沸点和硬度都大;因镁离子的半径小且所带电荷数与钙离子相同,金属镁比金属钙的金属键强,所以金属镁比金属钙的熔、沸点和硬度都大。
5.A 解析:由图可知,B原子的分数坐标为(0,,),A项正确。
6.D 解析:仪器B的名称为球形干燥管,A项正确;装置A内发生反应的化学方程式为2NH4ReO4+7H22Re+2NH3+8H2O,B项正确;根据铼的价电子排布式,可以推出铼在元素周期表中的位置为第六周期第ⅦB族,C项正确;由图可知,铼原子的配位数为12,D项错误。
7.(1)铜的金属键强度大于钙
(2)C
(3)①SnCu3P
②4;平面正方形
8.(1)(,,)
(2);
解析:(2)钾晶体的晶胞参数为a pm,则体对角线是a pm,所以钾原子的半径为a pm。晶胞中钾原子的个数为8×+1=2,所以晶体钾的密度计算式是 g·cm-3。
9.(1)第六周期第ⅢA族;p
(2)2a;×1030
解析:根据晶胞结构可知,β-Tl中铊原子间的最短距离为体对角线的一半,即一个铊原子的直径,所以为2a pm;γ-Tl晶胞中铊原子的个数为4,则晶胞的质量为 g,铊原子半径为a pm,面对角线上的三个铊原子相切,设棱长为x,则有4a=x,解得x=2a pm=2a×10-10 cm,所以晶胞体积为(2a)3×10-30cm3,则密度为×1030 g·cm-3=×1030 g·cm-3。