第3章 第3节 第1课时 金属键与金属晶体-【创新教程】2024-2025学年高中化学选择性必修第二册五维课堂课时作业（人教版2019）

答案:(１)A　(２)１s２２s２２p６３s２３p６３d１０４s２４p１ (或[Ar]３d１０４s２４p１)　(３)sp２　非极性　三角锥形　 NH３＞AsH３＞PH３　(４)４　正四面体形 １５．解析:(１)金刚砂(SiC)的硬度为９．５,硬度大,属于共价 晶体;每个碳原子周围最近的碳原子数目为３×４＝１２; 该晶胞中 C原子个数为８× １８ ＋６× １ ２ ＝４ ,Si原子个 数为４,晶胞边长为a×１０－１０cm,体积V＝(a×１０－１０ cm)３,ρ＝ m V ＝ ４×４０g􀅰mol－１ (a×１０－１０cm)３×６．０２×１０２３ mol－１ . (２)根据物质的晶体结构可知,在 GaN 晶体中,每个 Ga 原子与４个 N原子相连,与同一个Ga原子相连的 N原 子构成的空间结构为正四面体.在晶体Si的晶胞中含 有Si原子的数目是８×１８＋６× １ ２＋４＝８ ,则根据晶胞 的密度ρ＝ m V 可知V＝m ρ ＝ ２８×８ NA ρ cm３＝ ２２４ ρ􀅰NA cm３, 晶胞的边长a＝３V＝ ３ ２２４ ρ􀅰NA cm,在晶胞中两个最近 的Si原子之间的距离为晶胞体对角线长的 １４ ,即 ３ ４× ３ ２２４ ρ􀅰NA cm. 答案:(１)共价晶体　１２ ４×４０g􀅰mol－１ (a×１０－１０cm)３×６．０２×１０２３mol－１ (２)４　正四面体　 ３４× ３ ２２４ ρ􀅰NA 第三节　金属晶体与离子晶体 第１课时　金属键与金属晶体 １．B　[金属键没有方向性和饱和性,A 项错误;金属导电 是因为在外加电场作用下,自由电子产生定向移动,C项 错误;由于自由电子的存在使金属很容易吸收光子而发 生跃迁,发出特定波长的光波,因而金属往往有特定的 金属光泽,D项错误.] ２．B　[A项,由分子间作用力结合而成的晶体属于分子晶 体,错误;B项,金属晶体中有自由移动的电子,能导电, 绝大多数金属在常温下为固体,熔点较高,所以固态或 熔融态时易导电,熔点在１０００℃左右的晶体可能属于 金属晶体,正确;C项,相邻原子之间通过共价键结合形 成的空间网状结构的晶体属于共价晶体,错误;D 项,固 体不导电,说明晶体中无自由移动的带电粒子,则不可 能为金属晶体,错误.] ３．C　[Mg的半径大于 Al的半径,且价层电子数小于 Al 的,所以金属键应为 Mg＜Al,A 项错;而 Mg与 Ca为同 一主族,价层电子数相同,半径 Mg＜Ca,故金属键为 Mg ＞Ca,B项错;Ca与 K 同周期,价层电子数 Ca＞K,故金 属键 Ca＞K,D项错.] ４．CD　[金属晶体中虽存在阳离子,但不一定有阴离子,A 错误;金属晶体的形成是因为晶体中存在金属阳离子与 自由电子间的相互作用,B错误;价层电子数多的金属元 素的金属性不一定强,如 Fe的价层电子数比 Na多,但 Fe的金属性没有 Na的强,C正确;含有金属元素的离子 不一定是阳离子,如[Al(OH)４]－ 就是阴离子,D正确.] ５．D　[氢键是一种较弱的作用力,比范德华力强,但是比 化学键要弱.氢键既可以存在于分子间(如水、乙醇、甲 醇、液氨等),又可以存在于分子内(如 ), 所以应选择 D项.] ６．A　[图a中所含原子的个数为１２×１６＋２× １ ２＋３＝６ , 图b中所含原子的个数为８× １８ ＋６× １ ２ ＝４ ,图c中所 含原子的个数为８×１８＋１＝２ .] ７．B　[如果沿着某一面的对角线对晶胞作横切面,可得如 图所示的结构,其中AB 为晶胞的边长,BC 为晶胞的面 对角线,AC为晶胞的体对角线.根据立方体的特点可 知:BC＝ ２a,结合AB２＋BC２＝AC２,得:r＝ ３a４ .] ８．解析:(１)晶胞中每个顶角的钨原子为８个晶胞所共有, 体心的钨原子完全为该晶胞所有,故每一个晶胞分摊到 ２个钨原子.(２)每个晶胞中含有２个钨原子,则每个晶 胞的质量m＝２MNA ,又因每个晶胞的体积V＝a３,所以晶 胞密度ρ＝ m V ＝ ２M NA􀅰a３ ,a＝ ３ ２M NA􀅰ρ . (３)钨晶胞的体对角线上堆积着３个钨原子,则体对角线 的长度为钨原子半径的４倍,即４r＝ ３a,r＝ ３a４ ＝ ３ ４× 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰９５􀅰 参考答案 ３ ２M NA􀅰ρ .(４)每个晶胞中含有２个钨原子,２个钨原子 的体积V′＝２×４３πr ３＝８πr ３ ３ ,则该体心立方结构的空间 利用 率 ＝V′V ＝ ８πr３ ３ a３ ×１００％ ＝ ８ ３π ３a ４ æ è ç ö ø ÷ ３ a３ ×１００％ ＝ ３π ８ ×１００％≈６８％ . 答案:(１)２　(２) ３ ２M NA􀅰ρ 　(３)３４× ３ ２M NA􀅰ρ (４)６８％ ９．解析:(１)由晶胞结构知,１个晶胞中含有 La的个数为８ ×１８＝１ ,含有 Ni的个数为８× １２ ＋１＝５ ,因此该合金 的化学式为 LaNi５.１个晶胞中含有 H２ 的个数为８× １ ４＋２× １ ２ ＝３ ,因 此 １ molLa 形 成 的 该 合 金 能 储 存３molH２. (２)１个晶胞中含有铜原子个数为８× １８ ＝１ ,镍原子个 数为６×１２＝３ ,故该合金的化学式为 CuNi３,该晶胞的 体积为a３cm３,则合金的密度 ρ＝ m V ＝ ６４＋５９×３ NA×a３ g􀅰cm－３＝ ２４１a３NA g􀅰cm－３. 答案:(１)３　(２)２４１ a３NA g􀅰cm－３ 第２课时　离子晶体　过渡晶体与混合型晶体 １．C　[离子晶体中含有离子键,离子键在熔融状态下被破坏, 电离出自由移动的阴、阳离子,所以离子晶体在熔融状态下 能够导电,这是判断某晶体是否为离子晶体的依据.] ２．AD　[化学键既不是纯粹的离子键也不是纯粹的共价 键,共价键和离子键没有明显的界线.] ３．C　[①不正确,石墨中存在三种作用力,一种是范德华 力,一种是共价键,还有一种是金属键;②正确;③正确, 石墨中的 C为sp２ 杂化;④不正确,石墨熔点比金刚石 高;⑤不正确,石墨中碳原子数和 C－C键数之比为２∶ ３,⑥不正确,石墨质软,金刚石的硬度大;⑦正确;⑧正 确,每个六元环完全占有的碳原子数是６×１３＝２ .] ４．A　[观察 AlCl３ 的熔点和沸点可看出其沸点要低于熔 点,所以可以升华,A 项正确;从表中看 SiCl４ 的熔点是 －７０℃,熔点低,属于分子晶体的特征,B项错;AlCl３ 的 熔,沸 点 不 高,肯 定 不 属 于 典 型 的 离 子 晶 体,C 项 错; MgCl２ 只含离子键,不含非极性共价键,D项错.] ５．CD　[形成离子键的阴、阳离子之间不但存在阴、阳离子 之间的相互吸引,也存在着电子之间的相互排斥和原子 核之间的相互排斥,A 项错误;氢是ⅠA 族元素,与ⅦA 族元素形成的化合物 HX都是共价化合物,B项错误;大 多数晶体属于过渡晶体,C项正确;NH４Cl、(NH４)２SO４ 等都是只含有非金属元素的离子化合物,D项正确.] ６．B　[四种离子晶体所含阴离子相同,所含阳离子不同. 对 Mg２＋ 、Rb＋ 、Ca２＋ 、Ba２＋ 进 行 比 较,Rb＋ 所 带 电 荷 数 少,离子 半 径 最 大,其 与 O２－ 形 成 的 离 子 键 最 弱,故 Rb２O的熔点最低.对 Mg２＋ 、Ca２＋ 、Ba２＋ 进行比较,它们 所带电荷数一样多,离子半径 Mg２＋ ＜Ca２＋ ＜Ba２＋ ,与 O２－ 形 成 的 离 子 键 由 强 到 弱 的 顺 序 是 MgO＞CaO＞ BaO,相应离 子 晶 体 的 熔 点 由 高 到 低 的 顺 序 为 MgO＞ CaO＞BaO.综上所述,四种离子晶体熔点的高低顺序 是 MgO＞CaO＞BaO＞Rb２O.] ７．D　[NaCl和 CsCl都是由阴、阳离子通过离子键构成的 晶体,阴、阳离子个数之比都为１∶１,则都属于 AB型的 离子晶体,故 A、B正确;结合题图可知,NaCl为面心立 方结构,钠离子的配位数为６,CsCl为体心立方结构,铯 离子的配位数为８,故 C正确;NaCl和 CsCl都属于 AB 型的离子晶体,但钠离子半径小于铯离子半径,则 NaCl 的阳离子与阴离子的半径比小于 CsCl的,故 D错误.] ８．BC　[图示晶体中含有 Ba２＋ 和 O２－２ ,则该晶体属于离子 晶体,A项正确;在１个 NaCl晶胞中含有４个 Na＋ 和４ 个 Cl－ ,因此该氧化物的１个晶胞中含有４个 Ba２＋ 和４ 个 O２－２ ,晶体的化学式应为 BaO２,B项错误.该晶体的 晶胞结构与 NaCl的晶胞结构相似,所以与每个 Ba２＋ 距 离相 等 且 最 近 的 Ba２＋ 共 有 １２ 个,C 项 不 正 确,D 项 正确.] ９．B　[晶胞中钡原子个数为２,铜原子个数为 １８ ×８＋ １ ４ ×８＝３,钇原子个数为１,则 Y２O３、BaCO３、CuO 之比为 １ ２∶２∶３＝１∶４∶６ .] １０．解析:(１)先比较不同类型晶体的熔点.NaF、MgF２ 为 离子晶体,离子间以离子 键 结 合,离 子 键 作 用 强,SiF４ 固态时为分子晶体,分子间以范德华力结合,范德华力 较弱,故 NaF和 MgF２ 的熔点都高于 SiF４.b．再比较 相同类型 晶 体 的 熔 点.Na＋ 的 半 径 比 Mg２＋ 半 径 大, Na＋ 所 带 电 荷 数 小 于 Mg２＋ ,所 以 MgF２ 的 离 子 键 比 NaF的离子键强度大,MgF２ 的熔点高于 NaF的熔点. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰０６􀅰 选择性必修二 　　　　第三节　金属晶体与离子晶体 　　　　　　第１课时　金属键与金属晶体 １．下列关于金属及金属键的说法正确的是 (　　) A．金属键具有方向性与饱和性 B．金属键是金属阳离子与自由电子间 的相互作用 C．金属导电是因为在外加电场作用下 产生自由电子 D．金属具有光泽是因为金属阳离子吸 收并放出可见光 ２．根据下列晶体的相关性质,判断可能属 于金属晶体的是 (　　) 选项 晶体的相关性质 A 由分子间作用力结合而成,熔点低 B 固态或熔融态时易导电, 熔点在１０００℃左右 C 由共价键结合成空间 网状结构,熔点高 D 固体不导电,但溶于水或 熔融后能导电 ３．物质结构理论推出:金属晶体中金属离 子与自由电子之间的强烈相互作用叫 金属键.金属键越强,其金属的硬度越 大,熔、沸点越高.据研究表明,一般 地,金属原子半径越小,价层电子数越 多,则金属键越强.由此判断下列说法 正确的是 (　　) A．镁的硬度大于铝 B．镁的熔、沸点低于钙 C．钙的硬度大于钾 D．钙的熔、沸点低于钾 ４．(双选)下列叙述正确的是 (　　) A．任何晶体中,若含有阳离子,就一定含有 阴离子 B．金属晶体的形成是因为晶体中存在 金属阳离子间的相互作用 C．价层电子数越多的金属原子的金属 性不一定越强 D．含有金属元素的离子不一定是阳 离子 ５．下列有关化学键、氢键和范德华力的叙 述中,不正确的是 (　　) A．金属键是金属离子与“电子气”之间 的强烈作用,金属键无方向性和饱 和性 B．共价键是原子之间通过共用电子对 形成的化学键,共价键有方向性和饱 和性 C．范德华力是分子间存在的一种作用 力,分子的极性越大,范德华力越大 D．氢键不是化学键而是一种较弱的作 用力,所以氢键只存在于分子与分子 之间 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰４３􀅰 选择性必修二 ６．金属晶体的常见晶胞结构有a、b、c分 别代表的三种结构示意图,则图示结构 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 ７．金属钠晶体的晶胞为体心 立 方 晶 胞 ( ),晶胞的边长为a.假 定金属钠原子为等径的刚性球,且晶胞 中处于体对角线上的三个球相切.则 钠原子的半径r为 (　　) A．a２ B． ３a ４ C． ３a ２ D．２a ８．金属钨晶体中晶胞的结构 模型如图所示.实际测得 金 属 钨 的 密 度 为 ρ g􀅰 cm－３,钨的摩尔质量为 Mg􀅰mol－１,假 定钨原子为等直径的刚性球,请回答下 列问题: (１)每一个晶胞分摊到　　　　个钨 原子. (２)晶胞的棱长a为　　　　　　cm. (３)钨的原子半径r为　　　　　　cm (只有体对角线上的各个球才是彼此接 触的). (４)金属钨原子形成的体心立方结构的 空间利用率为　　　　　　　　. ９．完成下列问题. (１)镧系合金是稀土系储氢合金的典型 代表,该合金储氢后的晶胞结构如图 所示: １mol镧形成的该合金能储存　　mol 氢气. (２)镍铜合金具有优良的性能,其晶胞结 构如图所示.若晶胞的边长为acm,NA 为阿伏加德罗常数的值,则该合金的密度 为　　　　　　. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰５３􀅰 第三章　晶体结构与性质