3.1 金属键 金属晶体 同步学案（含答案）2024-2025学年高二化学苏教版（2020）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 3.1 金属键 金属晶体 同步学案（含答案）2024-2025学年高二化学苏教版（2020）选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 3.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-05-07 14:01:17 | ||
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文档简介
第一单元 金属键 金属晶体
1. 了解金属键的含义，知道金属键的本质。
2. 能结合原子半径、原子化热解释、比较金属单质性质的差异，促进证据推理与模型认知的学科核心素养的发展。
3. 能从微观角度分析金属晶体中的构成微粒及粒子之间的相互作用，培养宏观辨识与微观探析的学科核心素养。
4. 能利用金属晶体的通性判断晶体类型，进一步理解金属晶体中各微粒之间的作用力。
5. 理解金属晶体的堆积模型，并能用均摊法分析晶胞组成，强化证据推理与模型认知的学科核心素养。
1. 了解金属单质中金属原子的结合方式。
金属的应用
非金属原子之间可通过共价键结合形成单质或化合物，活泼金属与活泼非金属可通过离子键结合形成化合物。那么金属单质中金属原子间是采取怎样的方式结合的呢？
(1) 阅读教材，根据什么事实可以推测金属晶体中存在强烈的相互作用？
(2) 金属具有导电性的原因是什么？阅读教材，了解金属晶体中为什么存在自由移动的电子？
(3) 金属晶体中含金属阳离子，是否含有阴离子？
2. 下图是金属键示意图：
金属晶体中的金属键示意图
阅读教材，结合上图分析，什么是金属键？
1. 下图是金属导电的示意图：
金属导电性示意图
结合上图分析金属导电的原理。
2. 用金属键理论解释金属的导热性。
3. 结合右图分析，为什么金属有良好的延展性？
金属延展性示意图
4. 讨论影响金属键强弱的因素。
我们知道，有的金属软如蜡，有的金属硬如钢；有的金属熔点低(如汞的熔点为－38.9 ℃、铯的熔点为28.7 ℃)，有的金属熔点高(如钨的熔点达3 000 ℃以上)。金属的这些性质与金属键的强弱密切相关。
(1) 金属键的强弱可以用什么衡量？什么是金属的原子化热？
(2) 结合下表分析、讨论影响金属键的因素有哪些？有怎样的影响？
金属 Na Mg Al Cr
原子外围电子排布 3s1 3s2 3s23p1 3d54s1
原子半径/pm 186 160 143.1 124.9
原子化热/(kJ/mol) 108.4 146.4 326.4 397.5
熔点/℃ 97.5 650 660 1 900
1. 阅读教材科学史话，了解人类认识晶体结构的过程、方法。根据X射线衍射图显示的信息，科学家可以推知出什么？
2. 结合右图，讨论金属晶体中的晶胞是如何形成晶体的？
晶胞堆积成晶体
3. 下图是金属原子在平面上(二维空间)紧密模型放置可能的两种常见的排列方式：
a b
金属原子在平面内的两种排列方式
a、b哪个排列更紧密？两种排列方式的名称分别是什么？
4. 阅读教材拓展视野，了解金属晶体的堆积方式。
(1) 密置层和非密置层按一定的方式在三维空间中堆积，就得到了金属晶体的4种基本堆积方式，包括哪几种？
(2) 下图是几种金属晶体的晶胞：
a b c d
将金属的堆积方式和晶胞模型的字母填入下表：
金属 堆积方式 晶胞模型
钋(Po)
钠、钾、铬、钼、钨
镁、锌、钛
金、银、铜、铅
5. 下图是晶胞中不同位置原子的共享情况。
讨论上述平行六面体晶胞中微粒数目的计算方法。
(1) 晶胞的顶点原子为________个晶胞共享；晶胞棱上的原子为________个晶胞共享；晶胞面上的原子为________个晶胞共享；处于体心的原子为________个晶胞共享。
(2) 图1是金属晶体的体心立方晶胞示意图。该晶胞中的金属原子个数为________。
图1 图2
(3) 图2是金属晶体的面心立方晶胞示意图。该晶胞中的金属原子数目为________。
6. (拓展)空间利用率的计算方法。
将原子(离子)设想为一个球，依据晶胞内所含原子(离子)的数目计算原子(离子)的体积，再确定晶胞的体积，即可计算晶体(胞)的空间利用率。
空间利用率＝×100%
a b c d
(1) 简单立方堆积的空间利用率为__________(保留整数，下同)。
(2) 体心立方堆积的空间利用率为__________。
(3) 面心立方堆积的空间利用率为__________。
(4) 六方堆积的空间利用率为__________。
7. (拓展)计算金属晶体的密度、晶胞质量、阿伏加德罗常数。
求晶胞的质量：m＝，N表示晶胞中平均含有的金属原子数，M表示金属的摩尔质量，NA表示阿伏加德罗常数。
求金属晶体的密度：ρ＝，V表示晶胞的体积。
例：已知金属间可以形成合金，金和铜可以形成多种合金晶体。其中一种的晶体结构如图所示(为面心立方结构)。
(1) 该金属化合物的化学式为__________。
(2) 已知Au的相对原子质量为197，Cu的相对原子质量为64，阿伏加德罗常数为NA mol-1，若该合金的密度为d g/cm3，试计算两个最近金原子的核间距。
1. 金属材料具有良好的延展性的原因是( )
A. 金属原子半径都较大，价电子数较少
B. 金属受外力作用变形时，金属中各原子层会发生相对滑动
C. 金属中大量自由电子受外力作用时，运动速率增大
D. 自由电子受外力作用时能迅速传递能量
2. 金属能导电的原因是( )
A. 金属晶体中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
3. 下列各组金属熔、沸点的高低顺序排列正确的是( )
A. Mg＞Al＞Ca B. Al＞Na＞Li C. Al＞Mg＞Ca D. Mg＞Ba＞Al
4. 如图，铁有δ、γ、α三种同素异形体，三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法不正确的是( )
A. γ-Fe晶胞中含有铁原子个数为4
B. α-Fe晶胞中含有铁原子个数为1
C. 将铁加热到1 500 ℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型相同
D. 三种同素异形体的性质不相同
5. [2024盐城阶段练习]在10-9～10-7 m范围内的纳米铜颗粒一遇到空气就会剧烈燃烧，甚至发生爆炸。下列说法不正确的是( )
A. 纳米铜是一种新型化合物
B. 纳米铜颗粒比普通铜具有更强的化学活性
C. 纳米铜粒子大小介于1～100 nm
D. 利用丁达尔效应可区别纳米铜和普通铜
6. [2025 淮安阶段练习]中国古代涉及的“铜”文化丰富多彩。下列说法错误的是( )
A. “石胆化铁为铜”中涉及金属键的断裂
B. 铸造“铜钱儿”用的材料黄铜是单质铜
C. 诗句“庐山山南刷铜绿”中的“铜绿”借指的是Cu2(OH)2CO3的颜色
D. “青铜器时期”早于“铁器时期”的原因之一是铜比铁稳定
7. 3种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，其配位数(即一个原子周围最邻近且等距离的原子数)分别为( )
① ② ③
A. 6、6、8 B. 6、8、8 C. 6、6、12 D. 6、8、12
8. 下列生活中的问题，不能用金属键理论知识解释的是( )
A. 铁易生锈 B. 用金属铝制成导线
C. 用黄金做首饰 D. 用铁制品做炊具
9. 物质的性质决定了物质的用途，下面列出了金属的几种性质：①导热性、②导电性、③还原性、④延展性、⑤具有金属光泽。请在下面金属用途后的横线上填写金属主要性质对应的序号(每空限选一个)。
(1) 用铝锭制成包装用的铝箔：________。
(2) 用铝制成的高压铝锅：________。
(3) 用铁粉回收照相业废液中的银：________。
(4) 电信业中大量使用的铜丝、金属电缆：________。
10. [2024泰州期中]金属原子在二维空间的排列方式。
(1) 金属晶体中的原子可以看成直径相等的球体，在平面上(即二维空间)有两种堆积方式：
图1 图2
图1的堆积方式为________，原子的配位数为________；图2的堆积方式为________，原子的配位数为________。
(2) 金属晶体的配位数：指距离某个原子________且距离________的原子个数。
第一单元 金属键 金属晶体
【活动方案】
活动一：
1. 金属键。
(1) 根据除汞等少数金属外，大多数金属单质具有较高的熔点，可以推测金属晶体中存在着强烈的相互作用。
(2) 金属晶体中存在能够自由移动的电子，是金属能够导电的原因。通常情况下，金属原子的部分或全部外围电子受原子核的束缚比较弱。在金属晶体内部，它们可以从原子上“脱落”下来，形成自由移动的电子。
(3) 金属晶体中只有金属阳离子，无阴离子。
2. 金属原子失去部分或全部外围电子形成的金属离子与自由电子之间存在着强烈的相互作用，化学上把这种金属离子与自由电子之间强烈的相互作用称为金属键。
活动二：
1. 通常情况下，金属内部自由电子的运动不具有固定的方向性，但在外电场作用下，自由电子在金属内部会发生定向运动，从而形成电流。
2. 当金属某一部分受热时，该区域里自由电子的能量增加，运动速率增大，自由电子与金属离子(或金属原子)的碰撞频率增加，自由电子把能量传给金属离子(或金属原子)。从而把能量从温度高的区域传到温度低的区域，从而使整块金属达到同样的温度。
3. 金属键没有方向性，当金属受到外力作用时，金属原子之间发生相对滑动，各层金属原子间仍然保持金属键的作用。因此，在一定强度的外力作用下，金属可以发生形变，表现出良好的延展性。
4. (1) 金属键的强弱可以用金属的原子化热来衡量。金属的原子化热是指1 mol金属固体完全气化成相互远离的气态原子时吸收的能量。
(2) 影响金属键强弱的主要因素有金属元素的原子半径、单位体积内自由电子的数目等。一般而言，金属元素的原子半径越小、单位体积内自由电子的数目越多，金属键越强，金属晶体的硬度越大，熔、沸点越高。
活动三：
1. 根据衍射图显示的信息，科学家能推知晶体内部的微观结构。
2. 金属晶体是由能够反映晶体结构特征的基本重复单位——晶胞在空间连续重复延伸而形成的。
3. b的排列比a紧密，b称为密置层，a称为非密置层。
4. (1) 金属晶体由四种基本堆积方式：简单立方、体心立方、面心立方、六方。
(2)
金属 堆积方式 晶胞模型
钋(Po) 简单立方堆积 a
钠、钾、铬、钼、钨 体心立方堆积 b
镁、锌、钛 六方堆积 d
金、银、铜、铅 面心立方堆积 c
5. (1) 8 4 2 1 (2) 2 (3) 4
6. (1) 52% (2) 68% (3) 74% (4) 74%
解析：(1) 在简单立方堆积(如图所示)中，1个晶胞中含有1个金属原子，设立方体的边长为a，原子半径为r，则晶胞体积为a3，金属原子的半径r＝，则空间利用率＝×100%＝×100%≈52%。
a
(2) 在体心立方堆积(如图所示)中，设立方体的边长为a，原子半径为r，则体对角线长度＝a＝4r，而1个晶胞中含有2个金属原子，则空间利用率＝×100%＝×100%＝×100%≈68%。
(3) 在面心立方堆积(如图所示)中，设晶胞边长为a，原子半径为r，则面对角线长度＝a＝4r，a＝2r，1个晶胞中含有4个金属原子，则空间利用率＝＝×100%＝×100%≈74%。
(4) 在六方堆积(如图所示)中，设原子半径为r，则底面边长为2r，底面高h1＝r，所以底面积S＝2r×r＝2r2。设正三棱锥的高为h2，则＋h＝4r2，已知h1＝r，则h2＝r，该晶胞的高h＝2h2＝2×r，所以晶胞体积V晶胞＝S×h＝2r2×r＝8r3，1个晶胞中含有2个金属原子，则空间利用率＝×100%＝×100%≈74%。
底面 正三棱锥
7. (1) AuCu3
(2) 两个最近金原子的核间距＝晶胞的棱长＝＝ cm。
解析：(1) 处于顶点的粒子为8个晶胞共有，每个原子有属于该晶胞，则Au原子数＝8×＝1；处于面上的粒子，同时为两个晶胞共有，每个原子有属于该晶胞，则Cu原子数＝6×＝3；原子数比N(Cu)∶N(Au)＝3∶1，则化学式为AuCu3。(2) 晶胞体积V＝＝＝a3(设a为棱长)，则a＝ 。
【课堂反馈】
1. B 金属原子价电子数较少，容易失去电子，不能说明有延展性，A错误；金属受外力作用时，金属原子层之间会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，故金属有良好的延展性，B正确；金属的延展性与原子层的相对滑动有关，与电子的运动无关，C错误；自由电子传递能量与金属延展性无关，可以影响金属的导热性，D错误。
2. B 金属晶体内部是由金属阳离子和自由移动的电子构成的，在外加电场作用下自由电子定向移动，产生电流，这就是金属导电的原因。
3. C 价电子数Al＞Mg＝Ca，原子半径Ca＞Mg＞Al，金属熔、沸点Al＞Mg＞Ca，A错误，C正确；价电子数Al＞Li＝Na，原子半径Na＞Al＞Li，金属熔、沸点Al＞Li＞Na，B错误；价电子数Al＞Mg＝Ba，原子半径Ba＞Mg＞Al，金属熔、沸点Al＞Mg＞Ba，D错误。
4. C γFe晶胞中含有铁原子个数＝8×＋6×＝4，A正确；αFe晶胞中含有铁原子个数＝8×＝1，B正确；晶体加热后急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型不同，C错误；同素异形体是同种元素的不同单质，性质不同，D正确。
5. A 纳米铜与普通铜所含铜原子种类相同，属于单质，A错误；纳米铜在空气中能剧烈燃烧，说明它比普通铜更容易被O2氧化，有更强的化学活性，B正确；1 nm＝10-9 m，10-9～10-7 m范围即1～100 nm，C正确；分散质粒子直径在10-9～10-7 m范围内的分散系属于胶体，可以用丁达尔效应区别纳米铜和普通铜，D正确。
6. B 石胆化铁为铜：CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu，Fe单质参与反应，Fe中的金属键断裂，A正确；单质铜呈紫色，黄铜是铜锌合金，B错误。
7. D 简单立方堆积(图①)的配位数为6，体心立方堆积(图②)的配位数为8，面心立方最密堆积(图③)的配位数为12。
8. A 铁易生锈，是因为铁中含有碳，易发生电化学腐蚀，与金属键无关，A符合题意；金属导电、导热及金属光泽均能用金属键理论知识解释，B、C、D不符合题意。
9. (1) ④ (2) ① (3) ③ (4) ②
10. (1) 非密置层 4 密置层 6
(2) 最近 相等
1. 了解金属键的含义，知道金属键的本质。
2. 能结合原子半径、原子化热解释、比较金属单质性质的差异，促进证据推理与模型认知的学科核心素养的发展。
3. 能从微观角度分析金属晶体中的构成微粒及粒子之间的相互作用，培养宏观辨识与微观探析的学科核心素养。
4. 能利用金属晶体的通性判断晶体类型，进一步理解金属晶体中各微粒之间的作用力。
5. 理解金属晶体的堆积模型，并能用均摊法分析晶胞组成，强化证据推理与模型认知的学科核心素养。
1. 了解金属单质中金属原子的结合方式。
金属的应用
非金属原子之间可通过共价键结合形成单质或化合物，活泼金属与活泼非金属可通过离子键结合形成化合物。那么金属单质中金属原子间是采取怎样的方式结合的呢？
(1) 阅读教材，根据什么事实可以推测金属晶体中存在强烈的相互作用？
(2) 金属具有导电性的原因是什么？阅读教材，了解金属晶体中为什么存在自由移动的电子？
(3) 金属晶体中含金属阳离子，是否含有阴离子？
2. 下图是金属键示意图：
金属晶体中的金属键示意图
阅读教材，结合上图分析，什么是金属键？
1. 下图是金属导电的示意图：
金属导电性示意图
结合上图分析金属导电的原理。
2. 用金属键理论解释金属的导热性。
3. 结合右图分析，为什么金属有良好的延展性？
金属延展性示意图
4. 讨论影响金属键强弱的因素。
我们知道，有的金属软如蜡，有的金属硬如钢；有的金属熔点低(如汞的熔点为－38.9 ℃、铯的熔点为28.7 ℃)，有的金属熔点高(如钨的熔点达3 000 ℃以上)。金属的这些性质与金属键的强弱密切相关。
(1) 金属键的强弱可以用什么衡量？什么是金属的原子化热？
(2) 结合下表分析、讨论影响金属键的因素有哪些？有怎样的影响？
金属 Na Mg Al Cr
原子外围电子排布 3s1 3s2 3s23p1 3d54s1
原子半径/pm 186 160 143.1 124.9
原子化热/(kJ/mol) 108.4 146.4 326.4 397.5
熔点/℃ 97.5 650 660 1 900
1. 阅读教材科学史话，了解人类认识晶体结构的过程、方法。根据X射线衍射图显示的信息，科学家可以推知出什么？
2. 结合右图，讨论金属晶体中的晶胞是如何形成晶体的？
晶胞堆积成晶体
3. 下图是金属原子在平面上(二维空间)紧密模型放置可能的两种常见的排列方式：
a b
金属原子在平面内的两种排列方式
a、b哪个排列更紧密？两种排列方式的名称分别是什么？
4. 阅读教材拓展视野，了解金属晶体的堆积方式。
(1) 密置层和非密置层按一定的方式在三维空间中堆积，就得到了金属晶体的4种基本堆积方式，包括哪几种？
(2) 下图是几种金属晶体的晶胞：
a b c d
将金属的堆积方式和晶胞模型的字母填入下表：
金属 堆积方式 晶胞模型
钋(Po)
钠、钾、铬、钼、钨
镁、锌、钛
金、银、铜、铅
5. 下图是晶胞中不同位置原子的共享情况。
讨论上述平行六面体晶胞中微粒数目的计算方法。
(1) 晶胞的顶点原子为________个晶胞共享；晶胞棱上的原子为________个晶胞共享；晶胞面上的原子为________个晶胞共享；处于体心的原子为________个晶胞共享。
(2) 图1是金属晶体的体心立方晶胞示意图。该晶胞中的金属原子个数为________。
图1 图2
(3) 图2是金属晶体的面心立方晶胞示意图。该晶胞中的金属原子数目为________。
6. (拓展)空间利用率的计算方法。
将原子(离子)设想为一个球，依据晶胞内所含原子(离子)的数目计算原子(离子)的体积，再确定晶胞的体积，即可计算晶体(胞)的空间利用率。
空间利用率＝×100%
a b c d
(1) 简单立方堆积的空间利用率为__________(保留整数，下同)。
(2) 体心立方堆积的空间利用率为__________。
(3) 面心立方堆积的空间利用率为__________。
(4) 六方堆积的空间利用率为__________。
7. (拓展)计算金属晶体的密度、晶胞质量、阿伏加德罗常数。
求晶胞的质量：m＝，N表示晶胞中平均含有的金属原子数，M表示金属的摩尔质量，NA表示阿伏加德罗常数。
求金属晶体的密度：ρ＝，V表示晶胞的体积。
例：已知金属间可以形成合金，金和铜可以形成多种合金晶体。其中一种的晶体结构如图所示(为面心立方结构)。
(1) 该金属化合物的化学式为__________。
(2) 已知Au的相对原子质量为197，Cu的相对原子质量为64，阿伏加德罗常数为NA mol-1，若该合金的密度为d g/cm3，试计算两个最近金原子的核间距。
1. 金属材料具有良好的延展性的原因是( )
A. 金属原子半径都较大，价电子数较少
B. 金属受外力作用变形时，金属中各原子层会发生相对滑动
C. 金属中大量自由电子受外力作用时，运动速率增大
D. 自由电子受外力作用时能迅速传递能量
2. 金属能导电的原因是( )
A. 金属晶体中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
3. 下列各组金属熔、沸点的高低顺序排列正确的是( )
A. Mg＞Al＞Ca B. Al＞Na＞Li C. Al＞Mg＞Ca D. Mg＞Ba＞Al
4. 如图，铁有δ、γ、α三种同素异形体，三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法不正确的是( )
A. γ-Fe晶胞中含有铁原子个数为4
B. α-Fe晶胞中含有铁原子个数为1
C. 将铁加热到1 500 ℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型相同
D. 三种同素异形体的性质不相同
5. [2024盐城阶段练习]在10-9～10-7 m范围内的纳米铜颗粒一遇到空气就会剧烈燃烧，甚至发生爆炸。下列说法不正确的是( )
A. 纳米铜是一种新型化合物
B. 纳米铜颗粒比普通铜具有更强的化学活性
C. 纳米铜粒子大小介于1～100 nm
D. 利用丁达尔效应可区别纳米铜和普通铜
6. [2025 淮安阶段练习]中国古代涉及的“铜”文化丰富多彩。下列说法错误的是( )
A. “石胆化铁为铜”中涉及金属键的断裂
B. 铸造“铜钱儿”用的材料黄铜是单质铜
C. 诗句“庐山山南刷铜绿”中的“铜绿”借指的是Cu2(OH)2CO3的颜色
D. “青铜器时期”早于“铁器时期”的原因之一是铜比铁稳定
7. 3种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，其配位数(即一个原子周围最邻近且等距离的原子数)分别为( )
① ② ③
A. 6、6、8 B. 6、8、8 C. 6、6、12 D. 6、8、12
8. 下列生活中的问题，不能用金属键理论知识解释的是( )
A. 铁易生锈 B. 用金属铝制成导线
C. 用黄金做首饰 D. 用铁制品做炊具
9. 物质的性质决定了物质的用途，下面列出了金属的几种性质：①导热性、②导电性、③还原性、④延展性、⑤具有金属光泽。请在下面金属用途后的横线上填写金属主要性质对应的序号(每空限选一个)。
(1) 用铝锭制成包装用的铝箔：________。
(2) 用铝制成的高压铝锅：________。
(3) 用铁粉回收照相业废液中的银：________。
(4) 电信业中大量使用的铜丝、金属电缆：________。
10. [2024泰州期中]金属原子在二维空间的排列方式。
(1) 金属晶体中的原子可以看成直径相等的球体，在平面上(即二维空间)有两种堆积方式：
图1 图2
图1的堆积方式为________，原子的配位数为________；图2的堆积方式为________，原子的配位数为________。
(2) 金属晶体的配位数：指距离某个原子________且距离________的原子个数。
第一单元 金属键 金属晶体
【活动方案】
活动一：
1. 金属键。
(1) 根据除汞等少数金属外，大多数金属单质具有较高的熔点，可以推测金属晶体中存在着强烈的相互作用。
(2) 金属晶体中存在能够自由移动的电子，是金属能够导电的原因。通常情况下，金属原子的部分或全部外围电子受原子核的束缚比较弱。在金属晶体内部，它们可以从原子上“脱落”下来，形成自由移动的电子。
(3) 金属晶体中只有金属阳离子，无阴离子。
2. 金属原子失去部分或全部外围电子形成的金属离子与自由电子之间存在着强烈的相互作用，化学上把这种金属离子与自由电子之间强烈的相互作用称为金属键。
活动二：
1. 通常情况下，金属内部自由电子的运动不具有固定的方向性，但在外电场作用下，自由电子在金属内部会发生定向运动，从而形成电流。
2. 当金属某一部分受热时，该区域里自由电子的能量增加，运动速率增大，自由电子与金属离子(或金属原子)的碰撞频率增加，自由电子把能量传给金属离子(或金属原子)。从而把能量从温度高的区域传到温度低的区域，从而使整块金属达到同样的温度。
3. 金属键没有方向性，当金属受到外力作用时，金属原子之间发生相对滑动，各层金属原子间仍然保持金属键的作用。因此，在一定强度的外力作用下，金属可以发生形变，表现出良好的延展性。
4. (1) 金属键的强弱可以用金属的原子化热来衡量。金属的原子化热是指1 mol金属固体完全气化成相互远离的气态原子时吸收的能量。
(2) 影响金属键强弱的主要因素有金属元素的原子半径、单位体积内自由电子的数目等。一般而言，金属元素的原子半径越小、单位体积内自由电子的数目越多，金属键越强，金属晶体的硬度越大，熔、沸点越高。
活动三：
1. 根据衍射图显示的信息，科学家能推知晶体内部的微观结构。
2. 金属晶体是由能够反映晶体结构特征的基本重复单位——晶胞在空间连续重复延伸而形成的。
3. b的排列比a紧密，b称为密置层，a称为非密置层。
4. (1) 金属晶体由四种基本堆积方式：简单立方、体心立方、面心立方、六方。
(2)
金属 堆积方式 晶胞模型
钋(Po) 简单立方堆积 a
钠、钾、铬、钼、钨 体心立方堆积 b
镁、锌、钛 六方堆积 d
金、银、铜、铅 面心立方堆积 c
5. (1) 8 4 2 1 (2) 2 (3) 4
6. (1) 52% (2) 68% (3) 74% (4) 74%
解析：(1) 在简单立方堆积(如图所示)中，1个晶胞中含有1个金属原子，设立方体的边长为a，原子半径为r，则晶胞体积为a3，金属原子的半径r＝，则空间利用率＝×100%＝×100%≈52%。
a
(2) 在体心立方堆积(如图所示)中，设立方体的边长为a，原子半径为r，则体对角线长度＝a＝4r，而1个晶胞中含有2个金属原子，则空间利用率＝×100%＝×100%＝×100%≈68%。
(3) 在面心立方堆积(如图所示)中，设晶胞边长为a，原子半径为r，则面对角线长度＝a＝4r，a＝2r，1个晶胞中含有4个金属原子，则空间利用率＝＝×100%＝×100%≈74%。
(4) 在六方堆积(如图所示)中，设原子半径为r，则底面边长为2r，底面高h1＝r，所以底面积S＝2r×r＝2r2。设正三棱锥的高为h2，则＋h＝4r2，已知h1＝r，则h2＝r，该晶胞的高h＝2h2＝2×r，所以晶胞体积V晶胞＝S×h＝2r2×r＝8r3，1个晶胞中含有2个金属原子，则空间利用率＝×100%＝×100%≈74%。
底面 正三棱锥
7. (1) AuCu3
(2) 两个最近金原子的核间距＝晶胞的棱长＝＝ cm。
解析：(1) 处于顶点的粒子为8个晶胞共有，每个原子有属于该晶胞，则Au原子数＝8×＝1；处于面上的粒子，同时为两个晶胞共有，每个原子有属于该晶胞，则Cu原子数＝6×＝3；原子数比N(Cu)∶N(Au)＝3∶1，则化学式为AuCu3。(2) 晶胞体积V＝＝＝a3(设a为棱长)，则a＝ 。
【课堂反馈】
1. B 金属原子价电子数较少，容易失去电子，不能说明有延展性，A错误；金属受外力作用时，金属原子层之间会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，故金属有良好的延展性，B正确；金属的延展性与原子层的相对滑动有关，与电子的运动无关，C错误；自由电子传递能量与金属延展性无关，可以影响金属的导热性，D错误。
2. B 金属晶体内部是由金属阳离子和自由移动的电子构成的，在外加电场作用下自由电子定向移动，产生电流，这就是金属导电的原因。
3. C 价电子数Al＞Mg＝Ca，原子半径Ca＞Mg＞Al，金属熔、沸点Al＞Mg＞Ca，A错误，C正确；价电子数Al＞Li＝Na，原子半径Na＞Al＞Li，金属熔、沸点Al＞Li＞Na，B错误；价电子数Al＞Mg＝Ba，原子半径Ba＞Mg＞Al，金属熔、沸点Al＞Mg＞Ba，D错误。
4. C γFe晶胞中含有铁原子个数＝8×＋6×＝4，A正确；αFe晶胞中含有铁原子个数＝8×＝1，B正确；晶体加热后急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型不同，C错误；同素异形体是同种元素的不同单质，性质不同，D正确。
5. A 纳米铜与普通铜所含铜原子种类相同，属于单质，A错误；纳米铜在空气中能剧烈燃烧，说明它比普通铜更容易被O2氧化，有更强的化学活性，B正确；1 nm＝10-9 m，10-9～10-7 m范围即1～100 nm，C正确；分散质粒子直径在10-9～10-7 m范围内的分散系属于胶体，可以用丁达尔效应区别纳米铜和普通铜，D正确。
6. B 石胆化铁为铜：CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu，Fe单质参与反应，Fe中的金属键断裂，A正确；单质铜呈紫色，黄铜是铜锌合金，B错误。
7. D 简单立方堆积(图①)的配位数为6，体心立方堆积(图②)的配位数为8，面心立方最密堆积(图③)的配位数为12。
8. A 铁易生锈，是因为铁中含有碳，易发生电化学腐蚀，与金属键无关，A符合题意；金属导电、导热及金属光泽均能用金属键理论知识解释，B、C、D不符合题意。
9. (1) ④ (2) ① (3) ③ (4) ②
10. (1) 非密置层 4 密置层 6
(2) 最近 相等