专题3 第一单元 金属键 金属晶体-【高中必刷题】2025-2026学年高中化学选择性必修2同步课件（苏教版）

化学 选择性必修2 物质结构与性质 SJ 1 1 第一单元 金属键 金属晶体 2 1 课时1 金属键与金属晶体 刷基础 3 高中必刷题 主讲老师 1.［江苏宿迁2025高二调研改编］区分晶体和非晶体最科学的方法是( ) B A.测定熔、沸点的高低 B.对固体进行 射线衍射实验 C.看是否有规则的几何外形 D.比较硬度 题型1 晶体的理解与判断 5 解析 晶体与非晶体最本质的区别是粒子在微观空间里的排列是否周期性有序，通过 射线衍射实 验可以从微观结构区分晶体与非晶体，是区分晶体和非晶体最科学的方法，选B。 题型1 晶体的理解与判断 6 高中必刷题 主讲老师 2.［河北部分学校2025联考］下列有关晶体与非晶体的说法正确的是( ) D A.任何晶体中都存在化学键 B.在非晶体的 射线衍射图谱上可能有分立的斑点 C.不能通过熔融态物质凝固的方式得到晶体 D.晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性有序排列的宏观表象 题型1 晶体的理解与判断 8 解析 稀有气体是单原子分子，不存在化学键，A错误；在非晶体的 射线衍射图谱上看不到分立 的斑点或明锐的衍射峰，B错误；得到晶体一般有三条途径：①熔融态物质凝固；②气态物质冷 却不经液态直接凝固（凝华）；③溶质从溶液中析出，C错误；晶体的自范性是晶体中粒子在微 观空间里呈现周期性有序排列的宏观表象，D正确。 题型1 晶体的理解与判断 9 高中必刷题 主讲老师 3.下列物质中，常温下属于晶体的是________（填序号，下同），没有固定熔点的固体是_______ ____。 ①铝 ②氯化钾 ③氢氧化钠 ④二氧化碳 ⑤塑料 ⑥玻璃 ⑦铁矿石 ⑧硫酸 ⑨石蜡 ①②③ ⑤⑥⑦⑨ 题型1 晶体的理解与判断 11 解析 铝是纯净物，有固定的熔点，属于晶体；氢氧化钠和氯化钾都是离子化合物，都有固定的 熔点，均属于晶体；二氧化碳有固定的熔点，其固态干冰属于晶体，但二氧化碳在常温下为气体； 塑料、玻璃没有固定的熔点，都不属于晶体；铁矿石是混合物，没有固定的熔点，不属于晶体； 硫酸有固定的熔点，在固态时能形成晶体，但常温下硫酸是液体；石蜡是多种烃类的混合物，没 有固定的熔点，不属于晶体。 题型1 晶体的理解与判断 12 高中必刷题 主讲老师 4.［河北邯郸2025高二月考］下列有关性质的叙述适用于金属晶体的是( ) A A.固体或熔融后易导电，熔点在 左右 B.由分子间作用力结合而成，熔点较低 C.由共价键结合成网状结构，熔点很高 D.固体不导电，溶于水或熔融态能导电 题型2 金属键与金属晶体 14 解析 固体易导电，说明固体内存在能自由移动的电子，熔点在 左右，可能为金属晶体， A正确；由分子间作用力结合而成的，熔点较低的晶体属于分子晶体，B错误；由共价键结合成网 状结构，熔点很高的晶体为共价晶体，C错误；固体不导电，溶于水或熔融态能导电，说明在水 溶液中或熔融态能电离出自由移动的离子，则该晶体为离子晶体，D错误。 题型2 金属键与金属晶体 15 高中必刷题 主讲老师 5.［福建南平高级中学2024高二月考］人们发现组成为铝-铜-铁-铬的准晶体具有低摩擦系数、高 硬度、低表面能和低传热性的特点，正被开发为炒菜锅的镀层。下列说法不正确的是( ) D A.基态铝、铁、铬原子的未成对电子数逐渐增多 B.若固体易升华，说明 中含共价键 C.铝-铜-铁-铬的准晶体的性质与金属键有关 D.铝的金属键强于镁是由于铝的第一电离能比镁大 题型2 金属键与金属晶体 17 解析 基态铝、铁、铬原子的未成对电子数分别为1、4、6，逐渐增多，A正确；固体 易升 华，说明其分子间作用力较弱，导致熔点与沸点较低，与 之间形成共价键，B正确；铝-铜- 铁-铬的准晶体中含有金属阳离子和自由电子，其性质与金属键有关，C正确；金属键的强弱主要 取决于金属阳离子半径和所带电荷的数目，与第一电离能无关，D错误。 题型2 金属键与金属晶体 18 高中必刷题 主讲老师 6.金属晶体熔、沸点的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( ) C A.金属镁的熔点大于金属铝 B.碱金属单质的熔、沸点从到 是逐渐增大的 C.金属铝的硬度大于金属钠 D.金属镁的硬度小于金属钙 题型3 用金属键理论解释金属晶体的物理性质 20 解析 钠离子、镁离子、铝离子电子层数相同，核电荷数依次增大，它们的半径依次减小，并且 所带的电荷依次增多，所以它们的金属键依次增强，熔、沸点和硬度均依次增大，即熔点： ,硬度：，A错误，C正确；从到 ，电子层数递增，离子的半径逐渐增大，离 子所带电荷数相同，所以金属键逐渐减弱，它们的熔、沸点和硬度都逐渐减小，B错误；镁离子 比钙离子的半径小而所带电荷数相同，所以金属镁的金属键比金属钙的强，金属镁的熔、沸点和 硬度大于钙，D错误。 题型3 用金属键理论解释金属晶体的物理性质 21 归纳总结 金属阳离子半径越小，所带的电荷越多，金属键越强，金属的熔、沸点越高，硬度越大。 题型3 用金属键理论解释金属晶体的物理性质 22 高中必刷题 主讲老师 7.［吉林通化2025开学考］如图是金属晶体内部金属键理论图。金属键理论可以用来解释金属的 某些性质。下列说法正确的是( ) C A.金属能导电是因为金属阳离子在外加电场作用下定向移动 B.金属能导热是因为自由电子在热的作用下相互碰撞，从而发 生热的传导 C.金属具有良好的延展性是因为在外力的作用下，金属晶体各 原子层会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，而且自 由电子可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用 D.合金与纯金属相比，由于增加了不同的金属或非金属，使电 子数目增多，所以合金的延展性比纯金属强、硬度比纯金属小 题型3 用金属键理论解释金属晶体的物理性质 24 解析 金属能导电是因为金属中自由移动的电子在外加电场作用下定向移动，A错误；金属能导 热是因为自由电子和金属阳离子在热的作用下运动加快，相互碰撞频率增加，从而发生热的传导， B错误；金属具有延展性是因为在外力的作用下，金属阳离子各层间会出现相对滑动,但不改变原 有的排列方式，自由电子可以起到“润滑”的作用，使金属不会断裂，C正确；合金与纯金属相 比，由于增加了不同的金属或非金属，改变了金属原子原有规则的层状排列，一般情况下，使其 层与层之间相对滑动变得困难，所以合金的延展性比纯金属差，硬度比纯金属大，D错误。 题型3 用金属键理论解释金属晶体的物理性质 25 2 课时2 金属晶体的晶胞结构认识 刷基础 26 高中必刷题 主讲老师 1.［广东东莞一中2024高二月考］下列关于晶体和晶胞的叙述中，正确的是( ) D A.不同晶体中晶胞的大小和形状均相同 B.晶胞是晶体中最小的平行六面体 C.晶体与非晶体的根本区别在于固体是否具有规则的几何外形 D.由晶体 射线衍射图经过计算可以获得晶胞的形状、大小以及微粒在晶胞里的位置 题型1 晶胞的概念理解 28 解析 不同晶体的构成微粒不同，微粒的半径不同，所以晶胞的大小不同，晶胞的形状可能相同， 也可能不同，A错误；晶胞是从晶体上取出的一个具有代表性的基本单元，不一定是平行六面体， B错误；晶体与非晶体的根本区别在于晶体中粒子在微观空间呈周期性有序排列，非晶体也可以 有规则几何外形，如玻璃，C错误；利用 射线衍射图进行计算，可以获得晶胞的形状和大小、分 子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型、原子在晶胞里的数目和位置等，D正确。 题型1 晶胞的概念理解 29 高中必刷题 主讲老师 2.下列关于晶体的说法中不正确的是( ) D ①晶体中粒子呈周期性有序排列，有自范性，非晶体中粒子排列相对无序，无自范性 ②晶胞是晶体中最小的“平行六面体” ③晶体内部的微粒按一定规律呈周期性排列 ④晶胞是晶体结构的基本单元 ⑤晶体尽可能采取紧密堆积的方式，使其更稳定 A.①② B.②③ C.③④⑤ D.② 题型1 晶胞的概念理解 31 解析 晶体中原子呈周期性有序排列，有自范性，非晶体中原子排列相对无序，无自范性，故① 正确；晶胞是晶体中最小的基本重复单元，一般为“平行六面体”，故②不正确；晶体内部的微 粒按一定规律呈周期性排列，故③正确；晶胞是晶体结构的基本单元，故④正确；晶体尽量采取 紧密堆积的方式，以使其更稳定，故⑤正确；选D。 题型1 晶胞的概念理解 32 高中必刷题 主讲老师 3.［四川成都2024高二月考］某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。下列说 法正确的是( ) B A.每个晶胞中含6个 B.该物质的化学式为 C.与距离最近的是 D.若换为 ，则晶胞棱长不变 题型2 晶胞中的粒子数目和晶体化学式的确定 34 解析 由题图可以看出，位于立方体的6个面心，而每个 为两个晶胞共有，故1个晶胞中含 数为，A错误；晶胞图中，位于立方体的顶点，故1个晶胞中含数为 ， 位于立方体的体心，故1个晶胞中含有数为1，由A项分析知1个晶胞中含 数为3，故该 物质的化学式为，B正确；由图知晶胞中，与 的最短距离为面对角线长度的一半，为 棱长的，而与的最短距离为棱长的，故与距离最近的是，C错误；若换为 ， 由于半径大于 半径，则晶胞棱长将发生改变，D错误。 题型2 晶胞中的粒子数目和晶体化学式的确定 35 关键点拨 若立方体的棱长为，根据勾股定理，立方体的面对角线长度为，体对角线长度为 。 题型2 晶胞中的粒子数目和晶体化学式的确定 36 方法技巧 利用“均摊法”计算晶胞（平行六面体）中粒子数目时，位于顶角的粒子为8个晶胞共用，每个 粒子属于该晶胞的部分计；位于棱上的粒子为4个晶胞共用，每个粒子属于该晶胞的部分计 ； 位于面上的粒子为2个晶胞共用，每个粒子属于该晶胞的部分计 ；位于体内的粒子为1个晶胞所 用，全部属于该晶胞。 题型2 晶胞中的粒子数目和晶体化学式的确定 37 高中必刷题 主讲老师 4.［湖北黄冈2024高二月考］现有四种晶体，其构成粒子（均为单原子核粒子）的局部排列方式 如图所示，其化学式正确的是( ) C A. B. C. D. 题型2 晶胞中的粒子数目和晶体化学式的确定 39 解析 A项所示晶胞中，B粒子位于8个顶角，晶胞内含有B粒子的个数为 ，1个A粒子位 于体心，化学式为，A错误；B项所示结构是型晶胞的，和粒子的数目比为 ，化学 式为，B错误；C项所示晶胞中， 粒子位于正六棱柱的顶角和上、下底面面心，故一个晶胞中 粒子的个数为，6个粒子位于棱柱侧面，故粒子个数为，、 粒 子个数比为，化学式为，C正确；D项所示晶胞中，粒子位于8个顶角和6个面心， 粒子 的个数为，粒子位于12条棱的棱上和体心，粒子的个数为 ， 化学式为 ，D错误。 题型2 晶胞中的粒子数目和晶体化学式的确定 40 高中必刷题 主讲老师 5.下列有关金属晶体的说法中，正确的是( ) D A.简单立方堆积的晶胞中原子配位数是8 B.晶胞中配位数为12的金属，一定是面心立方最密堆积 C.锌的晶胞类型与铜相同 D.铁的晶胞中空间利用率为 题型3 金属晶体的原子堆积模型 42 解析 金属晶体有四种堆积方式，分别是简单立方堆积、体心立方堆积、六方最密堆积、面心立 方最密堆积，对应晶体中原子的配位数分别是6、8、12、12，A、B错误；锌为六方最密堆积， 铜为面心立方最密堆积，所以锌的晶胞类型与铜不相同，C错误；铁为体心立方堆积，空间利用 率为 ，D正确。 题型3 金属晶体的原子堆积模型 43 高中必刷题 主讲老师 6.一种储氢合金的晶胞结构如图所示。在晶胞中原子处于面心， 原子处于 顶点位置。实现储氢功能时，氢原子可进入由原子与 原子构成的四面体空 隙中心，若所有四面体空隙都填满，该晶体储氢后的化学式为( ) C A. B. C. D. 题型3 金属晶体的原子堆积模型 45 解析 由题图可知，该晶胞中原子数目为，原子数目为，原子与 原 子构成的四面体空隙有8个，可以填充8个，因此储氢后该晶体的化学式为 ，选C。 题型3 金属晶体的原子堆积模型 46 高中必刷题 主讲老师 7.［北京东城区2025月考］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，从左到右棱长分别为和 ）的结构示意图如下。 下列说法不正确的是( ) B A.用 射线衍射可测定铁晶体的结构 B.图乙代表的铁单质中，一个铁原子周围最多有4个紧邻的铁原子 C.图甲与图乙代表的铁单质中，原子之间以金属键相互结合 D.图甲与图乙代表的铁单质的密度不同 题型3 金属晶体的原子堆积模型 48 解析 用 射线衍射可获得晶体结构的有关信息，测定铁晶体的结构，A正确。题图乙代表的铁单 质中，以底面面心的原子为例，3个截面各有4个紧邻的原子，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。设 为阿 伏加德罗常数的值,题图甲中，根据“均摊法”，原子位于晶胞的体心和8个顶点，晶胞中含 原子数为，则晶体密度为 ；同理分析题图 乙中，原子位于晶胞的8个顶点和6个面心，晶胞中含原子数为 ，则晶体密 度为 ，两种铁单质的密度不同，D正确。 题型3 金属晶体的原子堆积模型 49 2 课时2 金属晶体的晶胞结构认识 刷提升 50 高中必刷题 主讲老师 1.以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位 置，称作原子分数坐标。氧化镍晶胞中A的原子分数坐标为 ， B的原子分数坐标为 ，则C的原子分数坐标为( ) D A. B. C. D. 52 解析 由氧化镍晶胞中A、B原子分数坐标知，晶胞的边长为1，由晶胞结构可知，C原子位于晶 胞右侧面的面心，结合坐标系知，C原子分数坐标为（1，， ），选D。 53 高中必刷题 主讲老师 2. 如图所示，铁有 、 、 三种同素异形体，三种晶体在不同温度下能发生转化。下 列说法不正确的是( ) B A. 晶胞中含有2个铁原子，每个铁原子周围距离相等且最近的铁原子有8个 B.晶体的空间利用率： C.设晶胞中铁原子的半径为，则晶胞的体积是 D.已知铁的相对原子质量为，设阿伏加德罗常数的值为，晶体的密度为 ，则 铁原子的半径 55 教材变式 本题是教材P54“拓展视野”的变式题，金属晶体有多种堆积方式，通过给出铁的三种晶体结构， 考查对晶胞结构的分析与相关计算。 56 解析 晶胞中含有原子的个数为 ；由图可知，每个铁原子周围距离相等且最 近的铁原子有8个，A正确。设原子的半径为，晶胞的棱长为，晶胞含有 原子的个数 为2，由其晶胞结构示意图可得，则 ，则其空间利用率为 ；晶胞中含有 原子的个数为4，因其有原子位于面心，则有 ，解得，则其空间利用率为；晶胞中含有 原子 的个数为1，则有，则其空间利用率为 ；故晶体的空间利用率： ，B错误。若晶胞中铁原子的半径为，则晶胞的面对角线长为 ， 所以晶胞的棱长为，则该晶胞的体积为，C正确。晶胞中含有 原子的个数为2，则该晶胞的体积为，则其棱长为 ，该晶胞的体对角线长为棱长 的倍，也是原子半径的4倍，即，解得 ，D正确。 57 高中必刷题 主讲老师 3.［福建泉州实验中学2024高二月考］不锈钢属于铁碳合金，常含铬、镍 等元素。回答 下列问题： （1）铁合金用途广泛，某种铁镁合金储氢效率很高，其晶胞如图甲所示。晶胞中每个镁原子周 围距离最近的铁原子有___个，该铁镁合金中原子个数比 _____；原子坐标参数可 以表示晶胞内部各原子的相对位置，其中A原子坐标参数为，C原子坐标参数为 ，B 原子坐标参数为________。 4 59 解析 由图甲知，位于晶胞的顶点及面心位置，位于晶胞内部，晶胞中每个 原子周围距 离最近的原子有4个： ；该铁镁合金中 ； 沿轴方向将晶胞分为4层： ，可得B原子坐标为，再将B原子沿 轴方向投影如 图： ，可得B原子的坐标为，坐标为，故B原子的坐标参数为 。 60 （2）金属铬晶胞如图乙，已知其密度为，阿伏加德罗常数的值为 ，则晶体中铬原子 的半径为_ __________（用含 的表达式表示）。 解析 由图乙可知晶胞为体心立方堆积，即一个晶胞含个原子，设 原子半径 为，则晶胞棱长为，根据，解得 。 61 （3）合金的晶胞如图丙所示，该晶胞可视为、位于 形成的立方体体心位置， 如图丁是沿对角面取得的截图。 将 合金晶胞沿棱投影于垂直面的投影图是___（填序号）。 C A. B. C. D. 62 解析 将合金晶胞沿棱投影于垂直面可为如图棱、、、 到底面的投影 （即从上往下投影） ，则投影后的位置与立方体底面中 原子位置相同， 、 在正方形分成的四个小正方形的正中心，即 ，C正确。 63 4. 某晶体的化学式为，该晶体具有 的层状结构（如图所示）。 下列用实线画出的重复结构单元示意图（小球表示原子，大球表示原子）不能描述 化学 组成的是( ) D A. B. C. D. 64 解析 、原子数目之比为，可以描述的化学组成，A不符合题意；、 原子数目之比为，可以描述的化学组成，B不符合题意；、 原子数 目之比为，可以描述的化学组成，C不符合题意；、 原子数目之比 为，不可以描述 的化学组成，D符合题意。 65 $$