第3章 第2节 第1课时 金属晶体和离子晶体（Word教参）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（鲁科版）

第2节　几种简单的晶体结构模型

第1课时　金属晶体和离子晶体

[素养目标]　1.能用金属键和离子键的理论解释金属晶体和离子晶体的物理性质。2.了解金属晶体的三种原子堆积模型和几种典型离子晶体的晶胞结构。3.了解晶格能的概念和意义。

知识点一　金属晶体

1．金属晶体

2.常见金属晶体的结构

3.金属晶体的堆积模型

(1)由于金属键没有方向性，因此金属晶体可以看成由直径相等的圆球在三维空间紧密堆积而成。

(2)平面堆积方式

如图1给出了球堆积层的两种模式，其中最紧密堆积排列只有一种，称为密置层。

(3)密置层堆积方式

层与层之间相互叠放在一起，便形成了晶体的堆积模型。如图2所示。

4．金属具有良好延展性和可塑性的原因

金属晶体通常采用密堆积方式，在锻压或锤打时，密堆积层的金属原子之间比较容易产生滑动，这种滑动不会破坏密堆积的排列方式，而且在滑动过程中“自由电子”能够维系整个金属键的存在，即各层之间始终保持着金属键的作用，因此金属晶体虽然发生了形变但不致断裂。

1．金属晶体的性质与哪些因素有关？

提示：金属键的强弱与金属原子的堆积方式决定金属的性质。

2．影响金属键强弱的因素是什么？

提示：金属阳离子的半径大小和“自由电子”数目(或金属阳离子所带电荷数)的多少。

3．晶体中，有金属阳离子是否一定有阴离子？

提示：不一定，如金属晶体中有金属阳离子，但无阴离子。

4．钨和钼都属于体心立方结构，晶胞结构如图。

(1)假设晶胞边长为a nm，求原子的半径是__________________nm。

(2)设一个钼原子的质量为m g，钼晶胞的边长为a nm，则钼晶胞的密度是________ g·cm－3 (1 nm＝10－7 cm)。

提示：(1)。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为晶胞的棱长，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＝。

(2)ρ＝。由于一个钼晶胞中含有的钼原子的个数为8×＋1＝2，所以其密度为ρ＝ g·cm－3。

1．金属晶体熔点和硬度的影响因素

同类型的金属晶体的熔点和硬度由金属阳离子半径、离子所带的电荷决定，阳离子半径越小，所带电荷越多，金属键就越强，熔点就越高，硬度就越大。如熔点和硬度：Li＞Na＞K＞Rb＞Cs，Na＜Mg＜Al。

2．不同类型金属晶体结构中a与r的关系

1．(2024·东莞高二检测)下列各组金属熔、沸点的高低顺序，其中正确的是(　　)

A．Mg>Al>Ca　　　　 B．Al>Na>Li

C．Al>Mg>Ca   D．Mg>Ba> Al

解析　金属的熔、沸点高低取决于金属阳离子半径及价电子数，半径越小，价电子数越多，熔、沸点越高。电荷数Al3＋>Mg2＋＝Ca2＋＝Ba2＋>Li＋＝Na＋，金属阳离子半径：r(Ba2＋)>r(Ca2＋)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)>r(Li＋)，则C正确。

答案　C

2．如图是金属晶体内部自由电子运动示意图。自由电子可以用来解释金属的某些性质。下列说法正确的是(　　)