3.1 第2课时 金属晶体（同步练习）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二化学选择性必修第二册（苏教版2019）

第2课时　金属晶体 基础过关练 题组一　金属晶体以及金属晶体的堆积方式 1.下列叙述中正确的是(　　) A.金属在常温下都是固体 B.晶体中有阳离子,一定有阴离子 C.Mg晶体中1个Mg2+跟2个价电子有较强的作用 D.金属晶体发生形变时,其内部金属离子与自由电子相互作用仍然存在 2.(经典题)金属原子在平面里的放置有如图所示的两种方式,下列说法正确的是(　　) A.图(a)为非密置层,配位数为 6 B.图(b)为密置层,配位数为 4 C.图(a)在三维空间里堆积可得到面心立方堆积和六方堆积 D.图(b)在三维空间里堆积仅得到简单立方堆积 3.已知某金属晶体中原子堆积方式如图所示,则该堆积方式是(　　) A.简单立方堆积　　　　　　B.体心立方堆积 C.六方堆积　　　　　　D.面心立方堆积 4.如图为金属镉的堆积方式,下列说法正确的是(　　) A.此堆积方式属于体心立方堆积 B.此堆积方式为六方堆积 C.配位数(一个金属原子周围紧邻的金属原子的数目)为8 D.镉的堆积方式与铜的堆积方式相同 题组二　晶胞微粒数目及晶体化学式的确定 5.(经典题)如图所示是金属钠的晶胞示意图,该晶胞平均含有的钠原子数是(　　) A.9　　　　B.5　　　　C.3　　　　D.2 6.铜镍合金的立方晶胞结构如图所示,下列说法错误的是(　　) A.该合金的化学式为NiCu B.Cu为ds区元素 C.Ni晶体中有阳离子,没有阴离子 D.Cu的电导率随温度的升高而减小 题组三　金属晶体的相关计算 7.金属铁因生产工艺和温度不同,会有不同的晶体结构。α-Fe和γ-Fe的晶胞如图所示,下列说法正确的是(　　) A.金属铁因为有自由移动的离子而具有导电性 B.1个γ-Fe晶胞的质量约为(4×56)g C.γ-Fe中铁原子的配位数为12 D.α-Fe与γ-Fe的性质相同 8.(教材习题改编)铜金合金可作为CO2转化为碳氢化合物的催化剂,如图是一种铜金合金的晶胞。下列说法正确的是(　　) A.该晶胞的体积为a3×10-36cm3 B.Au和Cu原子数之比为3∶1 C.晶体中与Au紧邻且等距的Cu原子数为12 D.Au和Cu之间的最短距离为apm 9.已知钠的相对原子质量为a,阿伏加德罗常数的值为NA,实验测得钠的密度为ρg·cm-3。假定金属钠原子为等径的刚性小球且处于体对角线上的三个球相切,则钠原子的半径为(　　) A.cm C.cm 10.镁铝合金具有优异的性能,其晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.镁铝合金的化学式为MgAl2 B.晶体中镁原子的配位数为12 C.晶体中存在的化学键类型为金属键 D.该晶胞的质量是g(NA表示阿伏加德罗常数的值) 11.我国科学家开发铜钯催化剂高效实现电催化CO还原制备乙酸,铜钯晶胞如图。已知:Cu、Pd(相对原子质量为106)的原子半径分别为apm、bpm。下列叙述正确的是(　　) A.乙酸的同分异构体均易溶于水 B.该催化剂的化学式为CuPd2 C.离Cu最近且等距离的Cu有8个 D.该晶体的密度ρ=×1030g·cm-3(令NA为阿伏加德罗常数的值) 12.某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。 (1)晶胞中铜原子与镍原子的数量比为　　　　。  (2)若合金的密度为dg·cm-3,晶胞棱长为　　　　nm。(列出计算式即可,NA表示阿伏加德罗常数的值,相对原子质量:Cu64,Ni59)  13.铜晶体晶胞、原子之间相互位置关系的平面图如图所示,已知铜的原子半径为rcm,NA表示阿伏加德罗常数的值,铜的相对原子质量为64。 　　　　　　图1　　　　　　　图2 请回答: (1)晶体中铜原子的配位数为　　　　　,一个晶胞含铜原子的数目为　　　　　。  (2)该晶体的密度为　　　　　g/cm3。  能力提升练 题组一　金属晶体的堆积方式 1.关于下列四种金属堆积模型和金属晶体的说法正确的是(　　) A.图1和图4为非密置层堆积,图2和图3为密置层堆积 B.金属的延展性不可以用金属键理论解释 C.图1~图4每个晶胞所含有的原子数分别为1、2、2、4 D.图1~图4堆积方式分别是简单立方堆积、体心立方堆积、面心立方堆积和六方堆积 2.因生产金属铁的工艺和温度等因素不同,产生的铁单质的晶体结构也不同。两种铁晶胞(均为立方体,边长分别为anm和1.22anm)的结构示意图如下,设NA为阿伏加德罗常数的值。 图1 图2 下列说法不正确的是(　　) A.图1Fe原子采用体心立方堆积,图2Fe原子采用面心立方堆积 B.图2代表的铁单质中,一个铁原子周围最多有4个紧邻的铁原子 C.图1与图2代表的铁单质中,原子之间以金属键相互结合 D.图1与图2代表的铁单质的密度不同 题组二　关于晶胞的分析与综合计算 3.铌镍合金材料在生产中有广泛应用,它的晶胞如图所示。已知:NA为阿伏加德罗常数的值,铌(Nb)和钒位于同族且与钒相邻,但是基态Nb原子最外层只有1个电子。下列叙述正确的是(　　) A.基态Nb原子的价电子排布式为3d34s2 B.镍元素、铌元素都位于元素周期表ds区 C.晶胞中Nb、Ni原子数之比为3∶1 D.晶体密度为g·cm-3 4.物质Y为潜在的拓扑绝缘体材料。Y晶体可视为Ge晶体(晶胞如图a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成(晶胞如图b所示),已知P的原子分数坐标为(0,0,0),Y的摩尔质量为Mg·mol-1,下列说法错误的是(　　) 图a图b A.Ge晶胞的俯视图为 B.Y的晶胞中Ge原子位于Sb原子构成的四面体空隙中 C.Y的晶胞中Q的原子分数坐标为() D.晶体Y的密度为g·cm-3(NA为阿伏加德罗常数的值) 答案与分层梯度式解析 第2课时　金属晶体 基础过关练 1.D　汞在常温下为液态金属,A错误;金属晶体的组成粒子是金属离子和自由电子,所以金属晶体中有阳离子,但没有阴离子,B错误;金属晶体中的自由电子不专属于某一个或几个特定的金属阳离子,C错误;金属虽然发生形变,层与层之间发生了相对滑动,但不致断裂,就是因为金属离子与自由电子之间的较强作用仍然存在,D正确。 2.C　图(a)为密置层,配位数为 6,A项错误;图(b)为非密置层,配位数为 4,B项错误;图(a)在三维空间里堆积可得到面心立方堆积和六方堆积,C项正确;图(b)在三维空间里堆积可得到简单立方堆积和体心立方堆积,D项错误。 3.B　由题图可知,该金属晶体中原子的堆积方式为体心立方堆积,B项正确。 4.B　据题图可看出,镉的堆积方式为六方堆积,A项错误,B项正确;一个金属原子周围紧邻的金属原子有12个,故配位数为12,C项错误;铜的堆积方式为面心立方堆积,镉的堆积方式与铜的堆积方式不相同,D项错误。 5.D　金属钠的晶胞中,有8个原子位于顶点上,有1个原子位于体心,故该晶胞平均含有的钠原子数为×8+1=2。 6.A　根据均摊法,得晶胞中Ni原子个数为8×=1,Cu原子个数为6×=3,所以该合金的化学式为NiCu3,A项错误;Cu的价电子排布式为3d104s1,属于ds区元素,B项正确;Ni为金属单质,Ni晶体中含有阳离子和自由电子,没有阴离子,C项正确;温度升高,Cu的导电能力减弱,D项正确。 7.C　金属铁具有自由电子,可以导电,这些自由电子在外加电场的作用下能够定向移动,从而形成电流,A项错误;1个γ-Fe晶胞中有8×=4个铁原子,质量约为g(NA为阿伏加德罗常数的值),B项错误;γ-Fe属于面心立方最密堆积,其中Fe的配位数为12,C项正确;α-Fe与γ-Fe的晶体结构不同,故性质不同,D项错误。 8.C　晶胞参数为apm,即a×10-10cm,则题给铜金合金的晶胞体积为a3×10-30cm3,A错误;晶胞中,Au的个数为8×=1,Cu的个数为6×=3,则Au和Cu原子数之比为1∶3,B错误;晶体中与Au最邻近且等距的Cu原子数为12,C正确;Au和Cu之间的最短距离是面对角线长的一半,即apm,D错误。 9.C　设钠原子的半径是rcm,则该晶胞的边长是cm。根据晶胞的结构可知,该晶胞中含有的钠原子个数是1+8×=2,所以有=2,解得r=,选C。 10.B　依据均摊法,可得晶胞中共有8×=4个镁原子,8个铝原子,则该镁铝合金的化学式为MgAl2,A项正确;由晶胞结构可知,晶体中镁原子的配位数为8,B项错误;合金中存在的化学键类型为金属键,C项正确;一个晶胞中含有4个“MgAl2”,其质量为g,D项正确。 11.D　乙酸的同分异构体不一定易溶于水,如HCOOCH3为乙酸的同分异构体,属于酯类,难溶于水,A项错误;该晶胞中Cu位于顶点,个数为×8=1,Pd位于体心,个数为1,则该催化剂的化学式为CuPd,B项错误;由晶胞结构可知,离Cu最近且等距离的Cu有6个,C项错误;晶胞质量为g,该晶胞的堆积方式为体心立方堆积,体对角线上三个原子相切,a+2b+a=,则晶胞体积为()3×10-30cm3,该晶体的密度ρ=×1030g·cm-3,D项正确。 12.答案　(1)3∶1 (2)×107 解析　(1)晶胞中Ni处于顶点,Cu处于面心,则晶胞中Ni原子数目为8×=1,Cu原子数目为6×=3,故Cu与Ni原子数目之比为3∶1。 (2)设晶胞棱长为anm,晶胞质量为g,根据m=ρV有g=dg·cm-3×(a×10-7cm)3,解得a=×107。 13.答案　(1)12　4 (2) 解析　(1)铜晶体中Cu采用面心立方最密堆积,晶体中Cu的配位数为12。根据均摊法可知,一个晶胞含Cu的个数为×6=4。 (2)铜的原子半径为rcm,根据图2可知,晶胞的棱长为2rcm,密度为g/cm3。 能力提升练 1.D　图1、图2为非密置层堆积,图3、图4为密置层堆积,A项错误;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,各层金属原子之间仍然保持金属键的作用,金属的延展性可以用金属键理论解释,B项错误;利用均摊法计算每个晶胞中原子个数,图1:8×=1,图2:8×+1=2,图3:8×=4,图4:4×+1=2,即图1~图4每个晶胞所含有原子数分别为1、2、4、2,C项错误;图1~图4分别是简单立方堆积、体心立方堆积、面心立方堆积和六方堆积,D项正确。 2.B　由两种Fe晶胞的结构示意图知,图1Fe采用体心立方堆积,图2Fe采用面心立方堆积,A正确;图2代表的铁单质中,一个铁原子周围最多有12个紧邻的铁原子,B错误;铁为金属晶体,铁单质中,原子之间以金属键相互结合,C正确;图1晶胞中含8×+1=2个Fe,则图1所示Fe晶体的密度为×1021g·cm-3=×1021g·cm-3,同理图2所示Fe晶体的密度为×1021g·cm-3,故图1与图2代表的铁单质的密度不同,D正确。 3.D　基态Nb原子价电子排布式为4d45s1,A项错误;镍元素、铌元素都位于元素周期表d区,B项错误;晶胞中Nb原子个数为8×+1=2,Ni原子个数为10×=6,Nb、Ni原子数之比为1∶3,C项错误;晶体密度ρ=g·cm-3=g·cm-3,D项正确。 4.C　由Ge的晶胞知,Ge晶胞的俯视图为,A项正确;由图b可知,Ge原子位于Sb原子构成的四面体空隙中(以体心Ge为研究对象),B项正确;已知P的原子分数坐标为(0,0,0),结合Y的晶胞可知Q的原子分数坐标为(),C项错误;根据均摊法知,1个Y的晶胞中含Ge8×+1=4个,含Sb8个,含Hg4×=4个,Y的化学式为HgGeSb2,1个Y晶胞的质量为g,晶胞的体积为x2y×10-21cm3,则晶体Y的密度为g·cm-3,D项正确。 12 学科网（北京）股份有限公司 $$