第3章 第3节 第1课时 金属键与金属晶体-【创新教程】2025-2026学年高中化学选择性必修2五维课堂Word课时作业（人教版2019）

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 解析：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．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1 000℃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 解析：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1 000℃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．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 解析：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．(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 解析：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AlO就是阴离子，D正确。] 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 解析：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．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 解析：A　[图a中所含原子的个数为12×＋2×＋3＝6，图b中所含原子的个数为8×＋6×＝4，图c中所含原子的个数为8×＋1＝2。] 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.　　B.　　C.　　D．2a 解析：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＝a，结合AB2＋BC2＝AC2，得：r＝。] 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M g·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________________________________________________________________________。 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＝，又因每个晶胞的体积V＝a3，所以晶胞密度ρ＝＝，a＝。(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＝a，r＝＝×。(4)每个晶胞中含有2个钨原子，2个钨原子的体积V′＝2×πr3＝，则该体心立方结构的空间利用率＝＝×100%＝×100%＝×100%≈68%。 答案：(1)2　(2)　(3)× (4)68% 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： 1 mol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a cm，NA为阿伏加德罗常数的值，则该合金的密度为　________　。 解析：(1)由晶胞结构知，1个晶胞中含有La的个数为8×＝1，含有Ni的个数为8×＋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×＋2×＝3，因此1 mol La形成的该合金能储存3 mol H2。(2)1个晶胞中含有铜原子个数为8×＝1，镍原子个数为6×＝3，故该合金的化学式为CuNi3，该晶胞的体积为a3 cm3，则合金的密度ρ＝＝g·cm－3＝ g·cm－3。 答案：(1)3　(2) g·cm－3 学科网（北京）股份有限公司 $$