第三节 金属晶体（第一课时）
【学习目标】
1.知道金属键的涵义
2.能用金属键理论解释金属的物理性质
【学习过程】
一、金属键
1.金属晶体定义：由 和 通过 键形成的具有一定几何外形的晶体。
2.构成微粒： 和 。
3.微粒间的作用力： 键。
4.金属的物理通性（用电子气理论解释）
“电子气理论”：金属原子脱落下来的 形成遍布整块晶体的“ ”，被所有原子共用，金属键就是将所有原子维系在一起的这种金属脱落价电子后形成的离子与
“价电子气”之间的强烈的相互作用。
导电性： 在外加电场作用下定向移动，所以能导电。
比较电解质溶液、金属晶体导电的区别
类别
电解质溶液
金属晶体
导电粒子
过程
（填化学变化、 物理变化）
温度影响
温度越高，导电能力越
温度越高，导电能力越
②导热性： 与 碰撞传递热量 。
温度升高金属的导热率 。
③延展性： 相对滑动,金属离子与自由电子仍保持相互作用。
④ 硬度和熔沸点：与金属键的强弱有关。
一般规律：原子半径越小、金属键就越
价电子数（即阳离子的的电荷）越 ，金属键就越 。
金属键的强弱影响金属晶体的物理性质。
金属键越强，硬度就越 ，熔沸点就越 。
【解题典悟】
例1．金属的下列性质中和金属晶体无关的是（ ）
A．良好的导电性 B．反应中易失电子
C．良好的延展性 D．良好的导热性
解析：备选答案A、C、D都是金属共有的物理性质，这些性质都是由金属晶体所决定的，备选答案B，金属易失电子是由原子的结构决定的，所以和金属晶体无关．
答案：B
例2.下列有关金属元素特征的叙述正确的是（ ）
A.金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性
B.金属元素在一般化合物中只显正价
C.金属元素在不同的化合物中的化合价均不同
D.金属元素的单质在常温下均为金属晶体
【当堂检测】
1．构成金属晶体的微粒是
A．原子 B．分子 C．金属阳离子 D．金属阳离子和自由电子
2．金属键具有的性质是
A．饱和性 B．方向性 C．无饱和性和方向性 D．既有饱和性又有方向性
3．金属键是正、负电荷之间的
A．相互排斥 B．阴、阳离子之间的相互作用
C．相互吸引 D．相互排斥和相互吸引，即相互作用
4．金属具有的通性是
①具有良好的导电性 ②具有良好的传热性 ③具有延展性 ④都具有较高的熔点 ⑤通常状况下都是固体 ⑥都具有很大的硬度
A．①②③ B．②④⑥ C．④⑤⑥ D．①③⑤
5．下图是金属晶体内部的电气理论示意图
仔细观察并用电气理论解释金属导电的原因是
A．金属能导电是因为含有金属阳离子
B．金属能导电是因为含有的自由电子在外电场作用下做定向运动
C．金属能导电是因为含有电子且无规则运动
D．金属能导电是因为金属阳离子和自由电子的相互作用
6．金属晶体的熔沸点之间的差距是由于
A．金属键的强弱不同 B．金属的化合价的不同
C．金属的晶体中电子数的多少不同 D．金属的阳离子的半径大小不同
7．金属的下列性质中，不能用金属的电气理论加以解释的是
A．易导电 B．易传热 C．有延展性 D．易锈蚀
8．金属晶体具有延展性的原因
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
9．金属晶体能传热的原因
A．因为金属晶体的紧密堆积 B．因为金属键是电子与电子之间的作用
C．金属晶体中含自由移动的电子 D．金属晶体中的自由移动的阳离子
10．下列物质的熔沸点依次升高的是
A．K、Na、Mg、Al B．Li、Na、Rb、Cs
C．Al、Mg、Na、K D．C、K、Mg、Al
11．下列有关金属元素特征的叙述中正确的是
A．金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性 B．金属元素在化合物中一定显正价
C．金属元素在不同化合物中的化合价均不同 D．金属单质在常温下都是固体
12．在下列有关晶体的叙述中错误的是
A．分子晶体中，一定存在极性共价键
B．原子晶体中，只存在共价键
C．金属晶体的熔沸点均很高
D．稀有气体的原子能形成分子晶体
13.金属键的强度差别________.例如,金属钠的熔点较低,硬度较小,而_____是熔点最高,硬度最大的金属,这是由于____________________________的缘故. 铝硅合金在凝固时收缩率很小，因而这种合金适合铸造。在①铝②硅③铝硅合金三种晶体中，它们的熔点从低到高的顺序是_____ __。
14.金属材料有良好的延展性是由于___________________ __________.金属材料有良好的导电性是由于______ _______________________.金属的热导率随温度升高而降低是由于_______ __________________________.
第三节 金属晶体（第三课时）
【学习目标】
1.能列举金属晶体的基本堆积模型
2.了解金属晶体性质的一般特点
3.理解金属晶体的类型与性质的关系
【学习过程】
二、金属晶体的原子堆积模型
归纳：1. 金属晶体原子堆积模型
类型
简单立方
体心立方
钾型
面心立方
铜型
六方堆积
镁型
代表金属
配位数
(晶体结构中，与任何一个原子最近的原子数目)
晶胞占有的原子数
原子半径（r）与
立方体边长为（a）
的关系
注：相邻的球彼此接触
r(原子)=
注：体心对角线上的球彼此接触
注：立方体面上对角线上的球彼此接触
不做计算要求。
空间利用率
（晶胞中原子的体积占晶胞空间的百分率）
归纳：2. 四种晶体的比较
晶体类型
离子晶体
分子晶体
原子晶体
金属晶体
定义
阴阳离子间通过
形成的晶体
分子间通过
形成的晶体
相邻原子间通过
结合而成的立体网状的晶体
由 和
间相互作用形成的晶体
构成粒子
、
粒子间作用力
代表物
NaCl，NaOH，MgSO4
干冰，I2，P4，H2O
CO2
金刚石，SiC，晶体硅，SiO2
镁、铁、金、钠
物理性质
硬度较 ，熔点、沸点较 ，多数易溶于水等极性溶剂；熔化或溶于水时能导电。
硬度 ，熔点、沸点 ；相似相溶；熔化时不导电，其水溶液可导电。
硬度 ，熔点、沸点 ；难溶解；有的能导电，如晶体硅，但金刚石不导电。
硬度差异较大，熔点、沸点差异较大，难溶于水（钠、钙等与水反应）；晶体导电，熔化时也导电
决定熔点、沸点高主要因素
三、混合晶体
石墨不同于金刚石,它的碳原子不像金刚石的碳原子那样呈sp3杂化.而是呈 杂化,形成平面六元并环结构,因此石墨晶体是层状结构的，每一层内部碳原子间是靠 相维系，层内的碳原子的核间距为142pm层间距离为335pm，说明层间没有化学键相连，是靠 维系的；石墨的二维结构内，每一个碳原子的配位数为3，有一个末参与杂化的2p电子，它的原子轨道垂直于碳原子平面。石墨晶体中，既有共价键，又有金属键，还有范德华力，不能简单地归属于其中任何一种晶体，是一种混合晶体。
【典题解悟】
例.关于金属晶体的六方最密堆积的结构型式的叙述正确的是（ ）。
A.晶胞是六棱柱 B.晶胞是六面体
C.每个晶胞中含4个原子 D.每个晶胞中含17个原子
【当堂检测】
1．金属钾晶体为体心立方结构，则在单位晶胞中钾原子的个数是
A．4 B．3 C．2 D．1
2．金属晶体的中金属原子的堆积基本模式有
A．1 B．2 C．3 D．4
3．仔细观察右图这种堆积方式是
A．钾型 B．简单立方 C．镁型 D．铜型
4．下列排列方式是镁型堆积方式的是
A．ABCABCABC B．ABABAB
C．ABBAABBA D．ABCCBAABCCBA
5．下列金属晶体采取的堆积方式是铜型的是
A．Ag B．Fe C．Zn D．Po
6．金属晶体的基本堆积方式中空间利用律最高的是
A．简单立方 B．钾型 C．镁型 D．铜型
7．从严格意义上讲石墨属于
A．分子晶体 B．原子晶体 C．混合晶体 D．金属晶体
8．下列有关金属晶体的判断正确的是
A．简单立方、配位数6、空间利用律68% B．钾型、配位数6、空间利用律68%
C．镁型、配位数8、空间利用律74% D．铜型、配位数12、空间利用律74%
9．下列有关晶体的叙述正确的是
A．金属晶体含有金属阳离子和自由电子 B．原子晶体一定是单质
C．分子晶体一定是化合物 D．金属晶体的硬度>原子晶体的硬度>分子晶体的硬度
10．下列说法正确的是
A．晶体是具有一定几何外观的，所以汞不属于金属晶体
B．金属一般具有较高的硬度，而钠可以用小刀切，但钠属于金属晶体
C．塑料具有一定延展性，所以属于金属晶体
D．金属晶体一般具有较高的硬度，所以金刚石属于金属晶体
11．科学家发现的钇钡铜氧化合物在90K具有超导性，若该化合物晶体的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式可能是
A．YBa2Cu3O4 B．YBa2Cu2O5
C．YBa2Cu3O5 D．YBaCu4O4
12. 金属原子在二维平面里有两种方式为非密置层和密置层,其配位数分别为______和________；
金属晶体可看成金属原子在_________________里堆积而成.金属原子堆积有4种基本模式,分别是_______________,_____________________,_________________,__________________；金属晶体的最密堆积是___________________,配位数是__________。
13.．(1)请描述金属晶体中自由电子的存在状态．
答：_____________________________________________________________．
(2)请说明金属晶体中自由电子所起的作用．
答：___________________________________________________________________．
14. 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_________,?? 溶液导电能力随温度升高而____________.
15.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。
16.石墨片层结构如右图所示，问：
（1）平均多少个碳原子构成一个正六边形？
（2）n g碳原子可构成多少个正六边形？
16、（1）方法1：利用点与面之间的关系，平均每个正六边形需碳原子数：6×1/3=2；
方法2：利用点、线、面的关系，每个碳原子提供的边数：3×1/2=1.5 (6×1/2)/1.5=2
（2）(n/12)NA/2.
第三节 金属晶体（第二课时）
【学习目标】
1.能列举金属晶体的基本堆积模型
2.了解金属晶体性质的一般特点
3.理解金属晶体的类型与性质的关系
【学习过程】
1.金属晶体：金属原子通过 形成的晶体。
2.金属晶体的基本构成微粒： 。
3.金属晶体的微粒间相互作用： 。
4.金属晶体的基本结构型式对比：晶体的基本构成微粒之间以金属键相互结合，金属键没有 和 ，从而导致金属晶体最常见的结构型式具有堆积密度大、原子配位数高、能充分利用空间等特点。金属等径圆球密堆积有三种基本方式：
结构型式
堆积型式
晶胞结构
配位数
空间利用率
常见金属
面心立方最密堆积
面心立方
74%
六方最密堆积
六方晶胞
74%
体心立方密堆积
体心立方
68%
5. 金属晶体的物理性质及其解释
物理性质
解释
不透明性
金属晶体是层状结构，属于原子的密堆积
有金属光泽
金属可以吸收波长范围极广的光并重新反射出
有良好的导电性
在外加电压的作用下自由电子可以定向运动
有良好的导热性
自由电子间及其与金属离子之间的碰撞可以传递能量
有良好的延展性
金属受外力作用时，密积层之间发生相对滑动而金属键不被破坏
6. 形成金属晶体的物质类别：金属单质及其合金。合金：由一种金属与另一种或几种金属或某些非金属所组成的、具有金属特性的物质。根据组成元素的电负性、原子半径的不同，合金可分为 、 、
三类。合金的熔点一般比成分金属的熔点低，但合金的硬度、强度一般比成分金属大。
【典题解悟】
例1：要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键。金属晶体熔、沸点高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱，而金属键与金属阳离子所带电荷的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是（ ）
A.金属镁的硬度大于金属铝
B.碱金属单质的熔.沸点从Li到Cs是逐渐增大的
C.金属镁的熔点大于金属钠
D.金属镁的硬度小于金属钙
解析：镁离子比铝离子的半径大而所带的电荷少，所以金属镁比金属铝的金属键弱，例2.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：这是因为分别借助于没有方向性的金属键形成的金属晶体的结构中，都趋向于使原子吸引尽可能多的原子分布于周围，并以密堆积的方式降低体系的能量，使晶体变得比较稳定。
答案：D
【当堂检测】
1.金属晶体的形成原因是因为晶体中存在（ ）
①金属原子 ②金属阳离子 ③自由电子 ④阴离子
A.只有① B.只有③ C.②③ D.②④
2.在单质的晶体中一定不存在的微粒是（ ）
A.原子 B.分子 C.阴离子 D.阳离子
3.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相互作用较弱
B.金属晶体中的自由电子在外加电场作用下发生定向移动
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
4.下列不属于金属晶体共性的是（ ）
A.易导电 B.易导热 C.有延展性 D.高熔点
5.金属晶体的下列性质，不能用金属晶体结构加以解释的是（ ）
A.易导电 B.易导热 C.有延展性 D.易锈蚀
6.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
7.下列金属的晶体结构类型都属于面心立方最密堆积A1型的是（ ）
A. Li、Na、Mg、Ca B. Li、Na、K、Rb
C. Ca、Pt、Cu、Au D. Be、Mg、Ca、Zn
8.下列叙述不正确的是（ ）
A.金属单质在固态或液态时均能导电
B.晶体中存在离子的一定是离子晶体
C.金属晶体中的自由电子属于整个金属共有
D.钠比钾的熔点高，是因为金属钠晶体中的金属键比金属钾晶体中金属键强
9.下列关于金属晶体导电的叙述中，正确的是（ ）
A.金属晶体内的自由电子在外加电场条件下可以发生移动
B.在外加电场的作用下，金属晶体内的金属阳离子相对滑动
C.在外加电场作用下，自由电子在金属晶体内发生定向运动
D.温度越高，金属导电性越强
10.某固体仅由一种元素组成，密度为5.0g/cm3，用射线研究该固体的结构时得知：在边长为10-7cm的正方体中含有20个原子，则此元素的相对原子质量最接近下列数据中的（ ）
A.32 B.120 C.150 D.180
11. 下列金属的密堆积方式，对应晶胞都正确的是（ ）
A. Na、A1、体心立方 B. Mg、A2、六方
C. Ca、A3、面心立方 D. Au、A1、面心立方
12、下列物质中，不属于合金的是（ ）
A.黄铜 B.生铁 C.不锈钢 D.水银
13.某晶体有金属光泽，熔点较高，能否由此判断该晶体是否属于金属晶体 （填“能”或“不能”），判断该晶体是否属于金属晶体的最简单的实验方法是 。
