第三節金屬晶體與離子晶體第1課時金屬晶體一、金屬鍵和金屬晶體1．金屬鍵(1)概念：在金屬單質晶體中原子之間以金屬陽離子與自由電子之間的強烈的相互作用叫做金屬鍵(2)成鍵微粒：金屬陽離子和自由電子(3)成鍵條件：金屬單質或合金(4)金屬鍵的本質①金屬原子的價電子受原子核的束縛力比較弱，價電子容易脫離原子核的束縛形成形成遍布整塊晶體的“電子氣”，被所有原子所共用，從而把所有金屬原子維系在一起，形成像共價晶體一樣的“巨分子”②“電子氣理論”：“電子氣”使得金屬陽離子和自由電子之間形成強烈的相互作用，這一理論稱為“電子氣理論”，“電子氣理論”示意圖如下。金屬鍵本質上是一種電性作用(5)金屬鍵的特征：金屬鍵沒有方向性和飽和性①金屬陽離子可以看作等徑圓球，從不同方向與其它陽離子和自由電子間產生作用力，因此金屬鍵無方向性②金屬晶體中的電子不專屬于某一個或幾個特定的金屬陽離子，而幾乎是均勻地分布在整塊晶體中(金屬陽離子沉沒在電子的海洋中)，因此金屬晶體中存在所有金屬陽離子與所有自由電子之間“彌漫”的電性作用，這說明金屬鍵沒有飽和性(6)金屬鍵的強弱和對金屬性質的影響①金屬鍵的強弱影響因素：取決于金屬元素的原子半徑和價層電子數。原子半徑越小，價電子數越多，金屬鍵越強；原子半徑越大，價層電子數越少，金屬鍵越弱②對金屬性質的影響：金屬鍵越強，金屬的熔、沸點越高，硬度越大如：熔點最高的金屬是鎢，硬度最大的金屬是鉻【對點訓練1】1．金屬鍵的實質是()A．金屬陽離子和自由電子之間的相互排斥B．陰、陽離子之間的相互作用C．金屬陽離子和自由電子之間的相互吸引D．金屬陽離子和自由電子之間的相互作用2．下列有關金屬鍵的敘述錯誤的是()A．金屬鍵沒有飽和性和方向性B．金屬鍵中的自由電子屬于整塊金屬C．金屬的性質和金屬固體的形成都與金屬鍵有關D．金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間存在的強烈的靜電吸引作用2．金屬晶體(1)概念：通過金屬陽離子與自由電子之間的較強作用形成的晶體，叫做金屬晶體(2)構成微粒及微粒間作用①構成的微粒：金屬陽離子和自由電子②微粒間的作用力：金屬鍵=3\*GB3③氣化或熔化時破壞的作用力：金屬鍵(3)常見的金屬晶體：金屬單質和合金(4)金屬晶體的熔、沸點比較——金屬鍵越強，金屬的熔、沸點越高，硬度一般也越大①同周期金屬單質，從左到右熔、沸點升高，如：Na、Mg、Al的熔、沸點逐漸升高②同主族金屬單質，從上到下熔、沸點降低，如：堿金屬從上到下熔、沸點逐漸降低③合金的熔、沸點一般比其各成分金屬的熔、沸點低④金屬晶體熔點差別很大，如汞常溫下為液體，熔點很低(－38.9℃)；而鐵常溫下為固體，熔點很高(1538℃)(5)用“電子氣理論”解釋金屬的物理性質金屬延展性金屬的導電性注意①①金屬單質和合金都屬于金屬晶體②金屬晶體中含有金屬陽離子，但沒有陰離子=3\*GB3③有金屬光澤的單質不一定是金屬單質，如：晶體硅、晶體碘也有金屬光澤=4\*GB3④金屬晶體有導電性，但能導電的物質不一定是金屬，如：石墨、硅、能導電的有機高分子化合物等=5\*GB3⑤金屬導電的微粒是自由電子，電解質溶液導電的微粒是自由移動的陽離子和陰離子；前者導電過程中不生成新物質，為物理變化，后者導電過程中有新物質生成，為化學變化。因而，兩者導電的本質不同⑥溫度升高，金屬陽離子的振動頻率和自由電子的無序運動增強，金屬導電能力減弱；電解質溶液中，陰、陽離子隨溶液溫度升高，運動速率加快，導電能力增強⑦金屬的熱導率隨溫度升高而降低是由于在熱的作用下，自由電子與金屬原子頻繁碰撞，阻礙了自由電子對能量的傳遞【對點訓練2】1．下列關于金屬晶體的敘述正確的是()A．用鉑金做首飾不能用金屬鍵理論解釋B．固態和熔融時易導電，熔點在1000℃左右的晶體可能是金屬晶體C．Al、Na、Mg的熔點逐漸升高D．溫度越高，金屬的導電性越好2．要使金屬晶體熔化必須破壞其中的金屬鍵。金屬晶體熔點的高低和硬度的大小一般取決于金屬鍵的強弱，而金屬鍵的強弱與金屬陽離子所帶電荷的多少及半徑大小有關。由此判斷下列說法正確的是()A．金屬鎂的熔點大于金屬鋁 B．堿金屬的熔點從到是逐漸增大的C．金屬鋁的硬度大于金屬鈉 D．金屬鈣的硬度小于金屬鋇3．下列4種有關性質的敘述中，可能屬于金屬晶體的是()A．由分子間作用力結合而成，熔點低B．固體易導電，熔點在1000℃左右C．由共價鍵結合成網狀結構，熔點高D．固體不導電，但溶于水或熔融后能導電4．下圖是金屬晶體的電子氣理論示意圖。用該理論解釋金屬導電的原因是()A．金屬能導電是因為含有金屬陽離子B．金屬能導電是因為含有的自由電子在外電場作用下做定向運動C．金屬能導電是因為含有的電子作無規則運動D．金屬能導電是因為金屬陽離子和自由電子的相互作用5．關于金屬性質和原因的描述不正確的是()A．金屬具有金屬光澤是因為金屬中的自由電子吸收了可見光，又把各種波長的光大部分反射出來B．金屬具有良好的導電性，是因為金屬晶體中共享了金屬原子的價電子，形成了“電子氣”，在外電場的作用下自由電子定向移動形成電流C．金屬具有良好的導熱性能，是因為自由電子在受熱后，加快了運動速率，自由電子通過與金屬離子發生碰撞，傳遞能量D．金屬晶體具有良好的延展性，是因為金屬晶體中的原子層可以通過破壞金屬鍵以達到相對滑動6.回答下列問題：（1）．合金是什么？合金中存在金屬鍵嗎？（2）．記憶合金是否具有一定的導熱性？為什么？（3）．記憶金屬在醫學上有何應用？（4）．導熱是能量傳遞的一種形式，它必然是物質運動的結果，那么金屬晶體導熱過程中電子氣中的自由電子擔當什么角色？（5）．金屬導電與電解質溶液導電有什么不同？二、金屬晶體的堆積方式1．堆積原理：組成晶體的金屬原子在沒有其他因素影響時，在空間的排列大多服從緊密堆積原理。這是因為在金屬晶體中，金屬鍵沒有方向性和飽和性，因此都趨向于使金屬原子吸引更多的其他原子分布于周圍，并以密堆積方式降低體系的能量，使晶體變得比較穩定2．金屬原子在二維平面中的堆積模型：金屬晶體中的原子可看成直徑相等的球體。把它們放置在平面上(即：二維空間里)，可有兩種方式——非密置層和密置層非密置層密置層特點每個圓球與其他四個球相切每個圓球與其他六個球相切二維平面堆積圖示是否是最密堆積不是是配位數46在密堆積中，一個原子周圍所鄰接的原子的數目稱為配位數。如果把金屬原子視為一個球體，則一個圓球周圍靠的最近的圓球為配位數3．金屬晶體的原子在三維空間里的4種堆積模型(1)簡單立方堆積：將非密置層球心對球心地垂直向上排列，這樣一層一層地在三維空間里堆積，就得到簡單立方堆積。這種堆積方式形成的晶胞是一個立方體，每個晶胞含一個原子，這種堆積方式的空間利用率為52%，配位數為6。這種堆積方式的空間利用率太低，只有金屬釙(Po)采取這種堆積方式(2)體心立方堆積——鉀型：非密置層的另一種堆積方式是將上層金屬原子填入下層的金屬原子形成的凹穴中，并使非密置層的原子稍稍分離，每層均照此堆積。堿金屬和鐵原子都采取此類堆積方式，這種堆積方式又稱鉀型堆積。這種堆積方式可以找出立方晶胞，空間利用率比簡單立方堆積高得多，達到68%，每個球與上、下兩層的各4個球相接觸，故配位數為8(3)六方最密堆積和面心立方最密堆積：密置層的原子按體心立方堆積的方式堆積，會得到兩種基本堆積方式——六方最密堆積和面心立方最密堆積。這兩種堆積方式都是金屬晶體的最密堆積，配位數為12，空間利用率均為74%，但所得晶胞的形式不同六方最密堆積面心立方最密堆積六方最密堆積重復周期為兩層，按ABABABAB……的方式堆積。由于在這種排列方式中可劃出密排六方晶胞，故稱此排列為六方最密堆積。由此堆積可知，同一層上每個球與同層中周圍6個球相接觸，同時又與上下兩層中各3個球相接觸，故每個球與周圍12個球相接觸，所以其配位數是12。原子的空間利用率最大。Mg、Zn、Ti都是采用這種堆積方式面心立方最密堆積按ABCABCABC……的方式堆積。將第一密置層記作A，第二層記作B，B層的球對準A層中的三角形空隙位置，第三層記作C，C層的球對準B層的空隙，同時應對準A層中的三角形空隙(即C層球不對準A層球)。以后各層分別重復A、B、C層排列，這種排列方式三層為一周期，記為ABCABCABC……由于在這種排列中可以劃出面心立方晶胞，故稱這種堆積方式為面心立方最密堆積。Cu、Ag、Au等均采用此類堆積方式4．金屬晶體的四種堆積模型比較堆積模型簡單立方堆積體心立方堆積(鉀型)面心立方最密堆積(銅型)六方最密堆積(鎂型)晶胞或代表金屬PoNaKFeCuAgAuMgZnTi配位數681212晶胞內原子數目1242原子半徑(r)和晶胞邊長(a)的關系a＝2ra＝4ra＝4ra＝2r密度的表達式空間利用率表達式eq\f(V球,V晶胞)×100%＝eq\f(\f(4,3)πr3,8r3)×100%＝≈52%eq\f(V球,V晶胞)×100%＝eq\f(2×\f(4,3)πr3,a3)×100%＝eq\f(2×\f(4,3)πr3,\f(4,\r(3))r3)×100%＝≈68%eq\f(V球,V晶胞)×100%＝eq\f(4×\f(4,3)πr3,16\r(2)r3)×100%＝≈74%eq\f(V球,V晶胞)×100%＝eq\f(2×\f(4,3)πr3,8\r(2)r3)×100%＝≈74%金屬晶胞中原子空間利用率計算：空間利用率等于微粒總體積比晶胞總體積注意六方最密堆積的晶胞是平行六面體但不是立方體，底面中的角度不是六方最密堆積的晶胞是平行六面體但不是立方體，底面中的角度不是90°，而是60°和120°，晶胞內的原子不是在晶胞的中心【對點訓練3】1．下列關于金屬晶體的堆積模型的說法正確的是()A．金屬晶體中的原子在二維空間有三種放置方式B．金屬晶體中非密置層在三維空間可形成兩種堆積方式，其配位數都是6C．六方最密堆積和面心立方最密堆積是密置層在三維空間形成的兩種堆積方式D．金屬晶體中的原子在三維空間的堆積有多種方式，其空間利用率相同2．有四種不同堆積方式的金屬晶體的晶胞如圖所示，下列有關說法正確的是()A．①為簡單立方堆積，②為六方最密堆積，③為體心立方密堆積，④為面心立方最密堆積B．每個晶胞含有的原子數分別為①1個，②2個，③2個，④4個C．晶胞中原子的配位數分別為①6，②8，③8，④12D．空間利用率的大小關系為①＜②＜③＜④3．金屬鈉晶體為體心立方晶胞（如圖），實驗測得鈉的密度為。已知鈉的相對原子質量為a，阿伏加德羅常數為，假定金屬鈉原子為等徑的剛性球且處于體對角線上的三個球相切。則鈉原子的半徑為()A． B． C． D．1．關于金屬性質和原因的描述不正確的是()A．金屬一般具有銀白色光澤，是物理性質，與金屬鍵沒有關系B．金屬具有良好的導電性，是因為金屬晶體中共享了金屬原子的價層電子，形成了“電子氣”，在外電場的作用下自由電子定向移動便形成了電流C．金屬具有良好的導熱性，是因為自由電子通過與金屬離子發生碰撞，傳遞了能量D．金屬晶體具有良好的延展性，是因為金屬晶體中的原子層可以滑動而不破壞金屬鍵2．下列關于金屬鍵的敘述中不正確的是()A．金屬鍵是金屬陽離子和自由電子這兩種帶異性電荷的微粒間強烈的相互作用，其實質與離子鍵類似，也是一種電性作用B．金屬鍵可以看作是許多原子共用許多電子所形成的強烈的相互作用，所以與共價鍵類似，也有方向性和飽和性C．金屬鍵是金屬陽離子和“自由電子”間的相互作用，金屬鍵無飽和性和方向性D．構成金屬鍵的“自由電子”在整個金屬內部的三維空間中做自由運動3．下列有關金屬晶體的說法不正確的是()A．金屬晶體是一種“巨分子”B．電子氣為所有原子所共有C．簡單立方堆積的空間利用率最低D．體心立方堆積的空間利用率最高4．下列關于金屬晶體的敘述中，正確的是()A．用鉑金做首飾不能用金屬鍵理論解釋B．固態或熔融態易導電，熔點在1000℃左右的晶體可能為金屬晶體C．Li、Na、Mg的熔點逐漸升高D．溫度越高，金屬的導電性越好5．如圖是金屬晶體內部的電子氣理論示意圖。電子氣理論可以用來解釋金屬的性質，其中正確的是()A．金屬能導電是因為金屬陽離子在外加電場作用下定向移動B．金屬能導熱是因為自由電子在熱的作用下相互碰撞，從而發生熱的傳導C．金屬具有延展性是因為在外力的作用下，金屬中各原子層間會出現相對滑動，但自由電子可以起到潤滑劑的作用，使金屬不會斷裂D．合金與純金屬相比，由于增加了不同的金屬或非金屬，使電子數目增多，所以合金的延展性比純金屬強，硬度比純金屬小6．下列有關金屬晶體的說法中正確的是()A．金屬晶體所有性質均與金屬鍵有關B．最外層電子數少于3個的原子一定都是金屬C．任何狀態下都有延展性D．都能導電、傳熱7．物質結構理論推出：金屬晶體中金屬離子與自由電子之間的強烈相互作用叫金屬鍵。金屬鍵越強，其金屬的硬度越大，熔、沸點越高。據研究表明，一般地，金屬原子的半徑越小，價電子數越多，則金屬鍵越強。由此判斷下列說法正確的是()A．鎂的硬度大于鋁 B．鎂的熔、沸點低于鈣C．鎂的硬度大于鉀 D．鈣的熔、沸點低于鉀8．金屬晶體熔、沸點的高低和硬度大小一般取決于金屬鍵的強弱，而金屬鍵與金屬陽離子所帶電荷的多少及半徑大小有關。由此判斷下列說法正確的是()A．金屬鎂的熔點大于金屬鋁B．堿金屬單質的熔、沸點從Li到Cs是逐漸增大的C．金屬鋁的硬度大于金屬鈉D．金屬鎂的硬度小于金屬鈣9．下列各組物質中，按熔點由低到高的順序排列正確的是()①O2、I2、Hg②CO、Al、SiO2③Na、K、Rb④Na、Mg、AlA．①③B．①④C．②③D．②④10．下列物質的熔點依次升高的是()A．Mg、Na、KB．Na、Mg、AlC．Na、Rb、CaD．鋁、鋁硅合金11．下列對各組物質性質的比較中，正確的是()A．熔點：Li＜Na＜KB．導電性：Ag＞Cu＞Al＞FeC．密度：Na＞Mg＞AlD．空間利用率：體心立方堆積＜六方最密堆積＜面心立方最密堆積12．金屬晶體中金屬原子有三種常見的堆積方式：六方最密堆積、面心立方最密堆積和體心立方堆積，如圖a、b、c分別代表這三種堆積方式的結構示意圖，則圖示結構內金屬原子個數比為()A．3∶2∶1B．11∶8∶4C．9∶8∶4 D．21∶14∶913．幾種晶體的晶胞如圖所示所示，晶胞從左到右分別表示的物質正確的排序是()A．碘、鋅、鈉、金剛石 B．金剛石、鋅、碘、鈉C．鈉、鋅、碘、金剛石 D．鋅、鈉、碘、金剛石14．已知金屬鉀的晶胞如圖所示，下列有關敘述正確的是()A．該晶胞屬于密置層的一種堆積方式B．該晶胞是六棱柱C．每個晶胞平均擁有9個K原子D．每個K原子周圍距離最近且相等的K原子有8個15．某晶體的堆積方式如下圖所示，下列說法不正確的是()A．此種堆積方式為面心立方最密堆積B．該種堆積方式每一層上為密置層C．該種堆積方式可用符號“ABCABCABC…”表示D．金屬Mg就屬于此種堆積方式16．如圖為金屬鉀晶體的晶胞結構，實驗測得鉀的密度為ρ(g·cm－3)，已知鉀的摩爾質量為a(g·mol－1)，阿伏加德羅常數為NA(mol－1)，假定金屬鉀原子為等徑的剛性球且處于體對角線上的三個球相切。則鉀原子的半徑r(cm)為()A．eq\r(3,\f(2a,NAρ))B．eq\r(2)eq\r(3,\f(2a,NAρ))C．eq\f(\r(3),4)eq\r(3,\f(2a,NAρ))D．eq\f(1,2)eq\r(3,\f(2a,NAρ))17．金晶體是面心立方最密堆積，已知立方體的每個面上5個金原子緊密堆積，金原子半徑為rcm，則金晶體的空間利用率為()A．eq\f(\f(4,3)π,2\r(2)3)×100%B．eq\f(4×\f(4,3)π,2\r(2)3)×100%C．eq\f(4×\f(4,3)π,\r(2)3)×100%D．eq\f(4×\f(4,3)r,2\r(2)3)×100%18．鐵有、、三種同素異形體，三種晶體在不同溫度下可以發生轉化。如圖是三種晶體的晶胞，下列說法正確的是()A．三種同素異形體的性質相同B．晶胞中與每個鐵原子距離最近且相等的鐵原子有6個C．晶胞中與每個鐵原子距離最近且相等的鐵原子有6個D．將鐵加熱到1500℃分別急速冷卻和緩慢冷卻，得到的晶體類型相同19．鋁的下列用途主要是由它的哪種性質決定的？(1)作盛放濃硝酸的容器：(2)作導線：(3)作包裝鋁箔：(4)焊接鐵軌：(5)冶煉釩、鉻、錳：20．結合金屬晶體的結構和性質，回答以下問題：(1)已知下列金屬晶體：Na、Po、K、Fe、Cu、Mg、Zn、Au。其堆積方式如下：①簡單立方堆積的是，②體心立方堆積的是，③六方最密堆積的是，④面心立方最密堆積的是。(2)根據下列敘述，一定為金屬晶體的是。A．由金屬鍵形成，熔點差別很大B．由共價鍵結合形成網狀結構，當受到大的外力作用會發生原子錯位而斷裂C．固體有良好的導電性、導熱性和延展性(3)下列關于金屬晶體的敘述正確的是________。A．常溫下，金屬單質都以金屬晶體形式存在B．金屬陽離子與自由電子之間的強烈作用，在一定外力作用下，不因形變而消失C．鈣的熔、沸點高于鉀D．溫度越高，金屬的導電性越好21．(1)如圖所示為二維平面晶體結構示意圖，化學式為AX3的晶體是。(填序號)。(2)如圖為金屬銅的晶胞，請完成下列各題。①該晶胞“實際”擁有的銅原子數是。②設該晶胞立方體的邊長為acm，Cu的相對原子質量為64，金屬銅的密度為，NA為阿伏加德羅常數的值，則NA=(用a、ρ表示)。22．(1)元素金(Au)處于周期表中的第六周期，與Cu同族，一種銅金合金晶體的晶胞中Cu原子處于面心，Au原子處于頂角位置，則該合金中Cu原子與Au原子數目之比為；該晶體中，原子之間的相互作用是(2)某鈣鈦型復合氧化物如圖所示，以A原子為晶胞的頂角，A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb，當B位是V、Cr、Mn、Fe等時，這種化合物具有CMR效應①用A、B、O表示這類特殊晶體的化學式______________②已知La為＋3價，當被鈣等二價元素A替代時，可形成復合鈣鈦礦化合物La1－xAxMnO3(x＜0.1)，此時一部分錳轉變為＋4價，導致材料在某一溫度附近有反鐵磁—鐵磁、鐵磁—順磁及金屬—半導體的轉變，則La1－xAxMnO3中三價錳與四價錳的物質的量之比為③下列有關說法正確的是A．鑭、錳、氧分別位于周期表f、d、p區B．氧元素的第一電離能比氮元素的第一電離能大C．錳的電負性為1.59，鉻的電負性為1.66，說明錳的金屬性比鉻強D．鉻的價層電子排布與鉀相同。答案及解析【對點訓練1】1．D【解析】金屬晶體中存在金屬陽離子和自由電子之間的吸引作用，金屬陽離子之間的排斥作用、自由電子之間的排斥作用，故選：D。2．D【解析】A．金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間的強烈相互作用，自由電子為整個金屬的所有陽離子所共有，所以金屬鍵沒有方向性和飽和性，故A正確；B．自由電子在金屬中自由運動，為整個金屬的所有陽離子所共有，屬于整塊金屬，故B正確；C．金屬的性質和金屬固體的形成都與金屬鍵有關，故C正確；D．金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間的強烈相互作用，既包括金屬陽離子與自由電子之間的靜電吸引作用，也包括金屬陽離子之間及自由電子之間的靜電排斥作用，故D錯誤；故答案選D。【對點訓練2】1．B。【解析】A．用鉑金做首飾利用了金屬晶體的延展性，能用金屬鍵理論解釋，A錯誤；B．金屬晶體在固態和熔融時能導電，其熔點差異很大，故題設條件下的晶體可能是金屬晶體，B正確；C．一般來說，金屬中單位體積內自由電子的數目越多，金屬元素的原子半徑越小，金屬鍵越強，故金屬鍵的強弱順序為Al>Mg>Na，其熔點的高低順序為Al>Mg>Na，C錯誤；D．金屬的導電性隨溫度的升高而降低，溫度越高，其導電性越差，D錯誤；故選：B。2．C【解析】A．鎂離子的半徑比鋁離子大且所帶電荷數少，所以金屬鎂的金屬鍵比金屬鋁弱，熔點和硬度都小，A錯誤；B．從到，離子的半徑是逐漸增大的，所帶電荷數相同，金屬鍵逐漸減弱，熔點和硬度都逐漸減小，B錯誤；C．因離子的半徑小而所帶電荷數多，故金屬鋁的金屬鍵比金屬鈉強，所以金屬鋁的熔點和硬度比金屬鈉都大，C正確；D．鈣離子的半徑比鋇離子小而所帶電荷數相同，則金屬鈣的金屬鍵比金屬鋇強，所以金屬鈣的熔點和硬度比金屬鋇都大，D錯誤；故選C。3．B。解析：B中固體能導電，熔點在1000℃左右，應為金屬晶體。4．B。解析：電子氣理論可以很好地解釋金屬的一些現象，如金屬的導電、導熱、延展性等。金屬中含有金屬陽離子和自由電子，在外加電場的作用下，自由電子定向移動形成電流。5．D【分析】A、金屬一般具有銀白色光澤與自由電子有關；B、金屬內部自由電子定向移動；C、與自由電子的運動有關；D、金屬原子間的滑動。【詳解】A.金屬一般具有銀白色光澤是由于金屬鍵中的自由電子在吸收可見光以后，發生躍遷，成為高能態，然后又會回到低能態，把多余的能量以可見光的形式釋放出來的緣故，故A正確；B.金屬內部有自由電子，當有外加電壓時電子定向移動，故B正確；C.金屬自由電子受熱后運動速率增大，與金屬離子碰撞頻率增大，傳遞了能量，故金屬有良好的導熱性，故C正確；D.當金屬晶體受到外力作用時，金屬原子間滑動而不斷裂，所以表現出良好的延展性，故D錯誤；故答案選D。（1）合金就是由兩種或兩種以上的金屬或者金屬與非金屬組成的具有金屬特性的物質。合金中含有金屬陽離子和自由電子，所以，含有金屬鍵。（2）具有。因為記憶合金中也存在金屬鍵，也存在金屬陽離子和自由電子，所以二者相互碰撞可以傳遞熱量。（3）鎳鈦合金的生物相容性很好，利用其形狀記憶效應和超彈性的醫學實例相當多。如血栓過濾器、脊柱矯形棒、牙齒矯形絲、腦動脈瘤夾、接骨板、髓內針、人工關節、避孕器、心臟修補元件、人造腎臟用微型泵等。(此答案合理即可)。（4）金屬容易導熱，是由于電子氣中的自由電子在熱的作用下與金屬原子頻繁碰撞從而把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分，從而使整塊金屬達到相同的溫度。（5）金屬導電的微粒是電子，離子晶體熔融狀態下或溶于水后導電的微粒是陽離子和陰離子；金屬導電過程不生成新物質，屬物理變化，而電解質導電的同時要在陰、陽兩極生成新物質，屬于化學變化，故兩者導電的本質是不同的。【對點訓練3】1．C。解析：A項，金屬晶體中的原子在二維空間只有非密置層和密置層兩種放置方式；B項，非密置層在三維空間可以形成簡單立方堆積和體心立方堆積兩種堆積方式，其配位數分別是6和8；D項，金屬晶體中的原子在三維空間有四種堆積方式，其中六方最密堆積和面心立方最密堆積的空間利用率較高。2．B。解析：①為簡單立方堆積，②為體心立方堆積，③為六方最密堆積，④為面心立方最密堆積，A錯誤；每個晶胞含有的原子數分別為①8×eq\f(1,8)＝1、②8×eq\f(1,8)＋1＝2、③8×eq\f(1,8)＋1＝2、④8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，B正確；晶胞③中原子的配位數應為12，C錯誤；四種晶體的空間利用率分別為52%、68%、74%、74%，即應為④＝③>②>①，D錯誤。3．C【詳解】因為金屬鈉晶體為鉀型，所以在晶胞中含有鈉原子數為1+8×=2，設晶胞邊長為x，根據ρ=得，ρ=，所以x=所以晶胞的體對角線長度為×，所以鈉原子半徑，故選：C。1．A。解析：金屬中的自由電子吸收了可見光，又把各種波長的光大部分再反射出來，因而金屬一般顯銀白色光澤，A不正確；金屬具有導電性是因為在外加電場作用下，自由電子定向移動形成電流，B正確；金屬具有導熱性是因為自由電子受熱后，與金屬離子發生碰撞，傳遞能量，C正確；良好的延展性是因為原子層滑動，但金屬鍵未被破壞，D正確。2．B。解析：從構成物質的基本微粒的性質看，金屬鍵與離子鍵的實質類似，都屬于電性作用，特征都是無方向性和飽和性；自由電子是由金屬原子提供的，并且在整個金屬內部的三維空間內運動，為整個金屬中的所有陽離子所共有，從這個角度看，金屬鍵與共價鍵有類似之處，但兩者又有明顯的不同，如金屬鍵無方向性和飽和性。3．D4．B。解析：A項，用鉑金做首飾用到了金屬晶體的延展性，能用金屬鍵理論解釋，錯誤。B項，金屬晶體呈固態或熔融態時能導電，其熔點差異很大，熔點在1000℃左右的晶體可能是金屬晶體，正確。C項，一般來說，金屬晶體熔點高低與金屬鍵的強弱有關，金屬鍵的強弱與金屬陽離子所帶電荷數和金屬離子半徑有關，所帶電荷數越多，金屬鍵越強，金屬離子半徑越小，金屬鍵越強，金屬鍵：Li>Na，則熔點：Li>Na，錯誤。D項，金屬的導電性隨溫度的升高而減弱，溫度越高，其導電性越差，錯誤。5．C。解析：金屬能導電是因為自由電子在外加電場作用下定向移動，A錯誤；自由電子在熱的作用下與金屬陽離子發生碰撞，實現熱的傳導，B錯誤；在外力的作用下，金屬中各原子層間會出現相對滑動，而自由電子與金屬陽離子之間的電性作用仍然存在，使得金屬不會斷裂，C正確；合金與純金屬相比，由于增加了不同的金屬或非金屬，相當于填補了金屬陽離子之間的空隙，所以一般情況下合金的延展性比純金屬弱，硬度比純金屬大，D錯誤。6．D。解析：金屬鍵只影響金屬的物理性質，A項錯誤；H、He最外層電子數都少于3個，但它們不是金屬，B項錯誤；金屬的延展性指的是能抽成細絲、壓成薄片的性質，在液態時，由于金屬具有流動性，不具備延展性，C項錯誤；金屬晶體中存在自由電子，能夠導電、傳熱，D項正確。7．C。解析：Mg的半徑大于Al的半徑，且價電子數小于Al的價電子數，所以金屬鍵：Mg<Al，A項錯；而Mg與Ca為同一主族，價電子數相同，半徑：Mg<Ca，故金屬鍵：Mg＞Ca，B項錯；Ca與K同周期，半徑：Ca＜K，價電子數Ca>K，故金屬鍵：Ca>K，D項錯。8．C。解析：金屬陽離子所帶電荷越多，半徑越小，金屬鍵越強，據此判斷。9．D。解析：①中Hg在常溫下為液態，而I2為固態，故①錯；②中SiO2為原子晶體，其熔點最高，CO是分子晶體，其熔點最低，故②正確；③中Na、K、Rb價電子數相同，其陽離子半徑依次增大，金屬鍵依次減弱，熔點逐漸降低，故③錯；④中Na、Mg、Al價電子數依次增多，離子半徑逐漸減小，金屬鍵依次增強，熔點逐漸升高，故④正確。10．B。解析：A項中K、Na、Mg的半徑依次減小，Mg的價層電子數比K、Na的大，故各物質熔點的順序為K＜Na＜Mg；同理分析，B項正確；C項中各物質熔點的順序應為Rb＜Na＜Ca；D項中各物質熔點的順序應為鋁硅合金＜鋁。11．B。解析：同主族的金屬單質，原子序數越大，熔點越低，這是因為它們的價電子數相同，隨著原子半徑的增大，金屬鍵逐漸減弱，A項錯誤；Na、Mg、Al是同周期的金屬單質，密度逐漸增大，C項錯誤；不同堆積方式的金屬晶體空間利用率分別是簡單立方堆積52%，體心立方堆積68%，六方最密堆積和面心立方最密堆積均為74%，D項錯誤。12．A。解析：圖a中所含原子的個數為12×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,2)＋3＝6，圖b中所含原子的個數為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，圖c中所含原子的個數為8×eq\f(1,8)＋1＝2。13．C。解析：第一種晶胞為體心立方堆積，鉀、鈉、鐵等金屬采用這種堆積方式；第二種晶胞為六方最密堆積，鎂、鋅、鈦等金屬采用這種堆積方式；組成第三種晶胞的粒子為雙原子分子，是碘；第四種晶胞的粒子結構為正四面體結構，為金剛石。14．D。解析：鉀晶胞是非密置層的兩種堆積方式中的一種，A錯誤；晶胞呈立方體，不是六棱柱，B錯誤；根據均攤法計算，每個晶胞有2個K原子，C錯誤。15．D。解析：觀察題圖，該晶體為“ABCABCABC…”的面心立方最密堆積，每一層上為密置層，金屬Mg屬于六方最密堆積方式，所以D錯誤。16．C。解析：在晶胞中含有鉀原子數為1＋8×eq\f(1,8)＝2，設晶胞邊長為x，根據ρ＝eq\f(m,V)得，ρ＝eq\f(\f(2×a,NA),x3)，x＝eq\r(3,\f(2a,NAρ))，則晶胞的體對角線長度為eq\r(3)eq\r(3,\f(2a,NAρ))，所以鉀原子半徑＝eq\f(\r(3),4)eq\r(3,\f(2a,NAρ))，答案選C。17．B。解析：面心立方最密堆積原子在晶胞中的位置關系如圖。金晶胞面對角線為金原子半徑的4倍，金原子半徑為rcm，則晶胞的邊長為4r×eq\f(\r(2),2)cm＝2eq\r(2)rcm，每個金晶胞中含有4個原子，則金晶胞空間利用率為eq\f(4×\f(4,