第35期 金属晶体-【数理报】2025-2026学年高二化学选择性必修2同步学案（人教版）

高中化学人教（选择性必修2）第33一37期 发理柄 答案详解 2025~2026学年高二化学人教（选择性必修2）第33~37期(2026年3月) 第33期2版参考答案 1:2,因此该化合物的化学式可表示为MgB2,选B. 专练一 8.C由晶胞结构可知，Y原子位于顶点，晶胞中Y原子 1.B2.D3.C4.C5.D 个数为8×名=1，Ba原子位于棱上，晶胞中a原子个数为 6.D7.A8.A9.C ×子-2.0m原子位于晶胞内部，晶胞中0m原子个数为3,0 8× 专练二 1.A2.A3.B4.D5.D6.B7.A 原子品胞位于内部与面上，晶胞中0原子个数为2+10×子- 第33期3版参考答案 7,则该晶体的化学式为YBa,CuO,故1mol该化合物中有 一、选择题 1molY、7mdl0和2 mol Ba,C正确. 1.D2.C3.D4.B 9.DK位于晶胞的顶点，O位于晶胞的面心，I位于晶胞 5.D由KS晶胞结构可知，K,S晶体中，每个S2-周围紧 的体心，故每个晶胞中含有1个K、3个0、1个I,A错误；IO, 邻8个K,D错误 中1的价层电子对数为3+7+1,2×3=4,1采取p杂化且 2 6.C氯离子位于顶点，则晶胞中所含氯离子的个数为 有1个孤电子对，则IO的空间结构为三角锥形，B错误；0位 8×令=1，能离子位于体心，则品胞中所含能离子的个数为1， 于面心，K位于顶点，1个顶点为12个面共有，故与K紧邻的0 则-个品胞的质量为兴g,2个最近的Q的核间距为am, 的个数为12个，C错误；在晶胞结构的另一种表示中，I处于各 顶角位置，个数为8×g=1,0位于棱心位置，每个棱为4个 即晶胞的边长为acm,晶胞的体积为a3cm3,则晶胞的密度为 Na g/em,故选C. M 晶胞共有，0的个数为12×=3，K的个数为1，应位于体心 位置，D正确. 7.B由于镁原子位于顶点处，另外棱柱的上下底面还各 10.B根据均排法”，晶胞中含4个z,8×日+12× .1 有1个镁原子，则晶胞中含有的镁原子个数是2×7+2×石 =3.6个硼原子位于棱柱内，即Mg与B的原子个数之比是 +6×7+1=8个0，该氧化物的化学式为Z02,A正确：结合 高中化学人教（选择性必修2）第33~37期 91×4+16×8 (ax100)Fg/cm2=42x10 NA ≈0.111gcm,故储氢能力=。0.11gcm A分析可知，晶体密度为p= N·agcm, 8.98x109g/cm≈1236. 13.(1)控制温度(2)过滤C B错误；r原子之间的最短距离为面对角线的一半，即 (3)Na、ClNa利用焰色试验，Cl利用AgNO,溶液和 2pm,C正确：根据晶胞的位置可知，q点原子分数坐标为 稀硝酸检验 (子子子)，D正确 (4)重结晶 第34期2版参考答案 二、填空题 专练一 11.(1)周期性重复排列固体规则异性熔点 1.B2.A3.C4.A5.A6.C7.D8.B (2)平行六面体整个品体结构(6)日 专练二 12.(1)5:1(2)Nd M (3)1236 1.C2.C3.D4.B5.C6.D7.B8.B 解析：(1)从题图中可以看出，La位于平行六面体的顶角， 第34期3版参考答案 晶胞中L山的原子个数为8×名=1：平行六面体的上，下两个 一、选择题 1.B2.A 面各有2个N原子，四个侧面各有1个N原子，体心还有1个 3.DSio与Co的结构相似，Sio的相对分子质量比Co的 原子，故晶胞中N的原子个数为8×了+1=5；赦该晶胞中 ! 大，分子间作用力大，故熔、沸点比Co的高，与分子内化学键的 Ni原子与La原子的数量比为5：1. 键长无关，D错误. (2)由(1)知，该晶胞化学式为LaNi,根据晶体密度公式 4.B石英光纤的主要成分是二氧化硅，A错误：液态水中 p=受=dg/cm,品胞的摩尔质量为Mgml可知，该品胞的 多个水分子通过氢键结合在一起，形成(HO),而冰晶体中每 个水分子周围只有4个紧邻的水分子，使冰晶体中水分子的空 体视为v:吕总m。 间利用率不高，留有相当大的空隙，因此冰的密度比液态水的 (3)该晶胞体积V=(511×10-ocm)2×sin60°×397× 小，B正确；冰光纤的构成微粒只有H0分子，属于纯净物，不 100cm,一个晶胞能吸收6个氢原子，相当于3个H2,故所吸 属于分散系，因此不属于胶体，也不具有丁达尔现象，C错误； 收H,的质量m=是mol×2g/mol= N 及8，则该合金储氢后氢 冰光纤的构成微粒是H0分子，属于分子晶体，而石英光纤属 于共价晶体，D错误. 6.02x1028 气的密度p=号=51×100cm×面60×37×100 5.D经分析可知，X为H,Y为O,Z为Si,W为C,则WX 一2 高中化学人教（选择性必修2）第33~37期 为CH4,是天然气的主要成分，A正确；XY2为HO2,构成微 二、填空题 粒为分子，固态时为分子晶体，B正确；ZW为SiC,为共价晶 9.(1)AB (2)CE H (3)CDEFH 体，C正确；ZY2为SiO2,不溶于水，Na,SiO3的水溶液俗称“水 (4)CDEF干冰中CO2分子之间只存在范德华力，冰中 玻璃”，D错误. H,0分子之间存在范德华力和氢键，且氢键的强度比范德华 6.B SiCl4是分子晶体，在熔化过程中克服的是分子间作 力大 用力，化学键不断裂.S,N4是共价晶体，其晶体为立体网状结 10.(1)Br>As>Se>Ge分子晶体sp 构.根据C、Si的原子半径推知C一N的键能比Si一N的键能 (2)共价sp 大，故CN4的熔点比SN4的高 496 (3)16 aN 7.DY的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体 材料，则Y是Si.X、Y、Z、W、M五种短周期元素，其中X、Y、Z、 解析：(3)品胞中含有卫分子的个数为8×g+6×7 W同周期，Z、M同主族；X+与M具有相同的电子层结构，离 4,则P原子个数为4×4=16，晶胞体积为a3cm3,所含微粒的 子半径：Z2>W-,所以X是Na,Z是S,W是C,M是0.0与 16×31g 质量为6X31g,故晶体密度为。mN NA Na还可以形成Na2O2,A错误；W、Z、M元素的简单氢化物分别 NA 2496g/cm2 是HC1、H2S、H20,因为水分子间存在氢键，所以三者中H0的 11.(1)1s22s22p3s23p3d4s2 沸点最高，B错误；硅单质是共价晶体，硫单质和氯气形成的是 (2)这两种氢化物均为极性分子，分子之间能形成氢键 分子晶体，C错误；臭氧和氯气都可以作为水处理中的消毒剂， (3)K02 D正确. (4)①C一N的键长小于C一C的键长，C一N的键能大于 8.D1个金刚石晶胞中，含有碳原子的个数为8×8+ C一C的键能②sp3 解析：由题意可知，X为元素周期表前四周期中电负性最 6×7+4=8,将每个碳原子换成-个由4个候原子组成的正 小的元素，则X为K元素；Z的原子序数为28，则Z为元素； 四面体结构单元，则1个T-碳晶胞中含有的碳原子个数为 E、Q、T三种元素的基态原子具有相同的能层和能级，且第一电 8×4=32,A错误；T-碳中C一C的最小夹角为60°，B错误； 离能I1(E)<I1(T)<11(Q),可知三种元素在同一周期，且原 T一碳中碳原子间以共价键结合形成空间网状结构，属于共价 子序数依次增大，其中基态Q原子的2印轨道处于半充满状态， 晶体，C错误；1个T-碳晶胞中含碳原子的个数为32，则该晶 可知Q为元素，QT与ET2具有相同的原子数和价电子数， 体的密度为 a×10-0)'N8cam',D正确. 12×32 可知T为0元素，E为C元素.据此分析解答。 一3 高中化学人教（选择性必修2）第33~37期 (1)根据题意推出，E、Q、T、X、Z分别为C、N、O、K、Ni,基 7.D超级钢是金属晶体，只存在金属键，不存在离子键， 态Ni原子的核外电子排布式为1s22s22p3s23p3d4s2. D错误. (2)Q的简单氢化物NH极易溶于T的简单氢化物H2O, 8.B 依据"均推法”，晶跑中镁原子共有8×令+6×宁 其主要原因是这两种氢化物均为极性分子、分子之间能形成 4个，铝原子共有8个，则镁铝合金的化学式为MgAL2,A正确； 氢键。 Al、Mg晶体均是金属晶体，A1的原子半径比Mg的小，价层电 (4)①由化合物乙的晶胞可知，其硬度超过金刚石，属于 子数比Mg的多，金属键强度比Mg大，故熔点：铝>镁，B错 共价晶体，原因是乙中C一N的键长小于金刚石中C一C的键 误；合金属于金属晶体，晶体中存在的化学键类型为金属键，C 长，C一N的键能大于C一C的键能。 正确；一个晶胞中含有4个“MgA山”，其质量为 ②由晶胞结构可知，C原子有4个价层电子对，杂化轨道 4×(24+27×2)312 类型为sp,N原子形成3个共用电子对，还有1个孤电子对， NA g=六g,D正确 杂化轨道类型也为sp. 9.D由均摊法”可知，甲中A1原子个数为4×石+1= 第35期2版参考答案 号，五原子个数为8×石+2×分+1×了+1号，N与正原 专练一 子个数比为5：11，A错误；Ti是22号元素，基态原子的价层 1.A2.A3.C4.B5.A6.B7.C8.B9.B 电子排布式为3d4s2,含有2个未成对电子，B错误；铬原子相 专练二 当于体心立方堆积，则与铬原子距离最近的铬原子共有8个，C 1.D2.D3.A4.C 5.(1)金属晶体 错误：由图乙可知，该晶胞含有的0原子数为8×日+1=2， (2)C 且晶胞中体对角线上的3个原子紧密相邻，已知铬的密度为 6.(1)面心立方最密堆积 pg/cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,设Cr原子半径为rpm,晶 (2)12 胞的体积为严=2Nx10”pm'=2x2×10”pm,晶胞棱长 P PN pW。 (3)金属阳离子、自由电子 34r 2X52x10m√；pm,则络原子的半径r-6多 4兴0 为NP 第35期3版参考答案 32x52×10°pm,D正确. NPNA 一、选择题 10.D根据“均摊法”，可算出该晶胞含有1个Cu、1个 1.B2.B3.C4.C5.B6.B Ni、2个Sb,A错误；Cu位于元素周期表中ds区，Ni位于元素 一4 高中化学人教（选择性必修2）第33~37期 周期表中d区，B错误；基态Cu、Ni、Sb原子中未成对电子的个 M 4×243 P= W（a×1079×Ngcm=3A×1021g/cm3 aN 数分别是1、2、3，大小关系为Sb>Ni>Cu,C错误；该晶胞含有 12.(1)A 1个Cu、1个Ni、2个Sb,设晶胞边长为apm,该晶胞的密度 (2)①4②4：3③63：4a p=(64+59+2x122)】 3367 xax10g/m,a ×10opm,Cu和Ni的 解析：(2)①y-Fe晶胞中，Fe位于晶胞的8个顶点和6个 最短距离为品胞边长的一半，放L=2√×10”m, 面心.放其含有的铁原子数为8×令+6×宁=4②6-Fe中， D正确. 铁原子的配位数为8；a-Fe中，铁原子的配位数为6，故两种 二、填空题 晶体中铁原子的配位数之比为8：6=4：3. 11.I.(1)1s22s22p3s23p3d4s2 ③若a-Fe晶胞的边长为acm,其晶胞中只含1个Fe原 (2)12 56 子，则晶体的密度为 am:若y-Fe晶胞的边长为6am,其 (3)①A ②（子子） 972×102 56×4 NA Ⅱ.(1)CuCl 晶胞中含4个Fe原子，则晶体的密度为6Cm故两种晶体 (2)共价 56 56×4 的密度之比为 心8 34x99.5×10° acm)3'(6cm=6:4a2. 第36期2版参考答案 解析：I.(3)①晶胞中体心的Ga原子距离最近的Ga原 专练一 子位于晶胞的棱上，当将晶胞中体心的G原子作为晶胞的一 1.D2.B3.C4.B5.C6.B7.D8.A 个顶点时，整个品胞中原子的坐标均移动了个单位，距该Ca 第36期3版参考答案 原子最近的Ga原子在新晶胞中的位置为面的中心，即面心的 一、选择题 位置，故选A.②1号M原子坐标参数为(1,1,1)，则原点为左 1.B2.C3.B 下靠后的M原子，则填充在1、2、3、4号Mn构成的四面体空 4.B由黑鳞的结构图可知，黑鳞中的磷原子排列成立体 隙中心的锦原子的坐标参数为（子，子，子：根据“均排法”可 结构，则磷原子的杂化方式为p3杂化，每一层中的磷原子不 可能在同一平面上，A、C错误；由于黑磷晶体具有与石墨类似 知，填充镍后的晶胞中出的个数为8个，如的个数为8×日+ 的层状结构，所以黑磷晶体中层与层之间的作用力是分子间作 6×号=4个，a的个数为12×}+1=4个，晶胞的密度 用力，B正确；黑磷晶体具有与石墨类似的层状结构，则黑磷可 5 高中化学人教（选择性必修2）第33~37期 能是混合型晶体（具有共价晶体和分子晶体的性质），而白磷、黑球在体内，有8个，黑球代表L*,白球代表02-，L,0的晶 红磷都是分子晶体，所以黑磷的熔沸点最高，D错误。 胞结构为 5.B由图可知，与H距离最近且等距离的Mg+有3个， ●，据此分析解答.离子半径：山< 则H的配位数为3，A错误；Mg2+位于晶胞的顶点和体心上， Na<K,各离子所带电荷数相同，离子键强度：Li,0>Na20> 该晶胞中Mg·的个数为8×令+1=2，B正确：该晶胞的体积 K20,故熔点：Li0>Na20>K20,A错误；根据分析可得，与 为(a×10-7×a×10-7×c×10-7)cm3=a2c×101cm3,该晶胞 02-等距且最近的02的个数为12，B错误；根据分析可得，Li 中Mg的个数为2个，H的个数为4×子+2=4，相当于品胞 的配位数为4，C错误；若Li,0的晶胞参数为am,则Li*与 M、 ×2 N 2M 0的最短距离为体对角线的}，即。 anm,D正确. 中含有2个“g”,品体密度为VN,dCX10em, 8.B氢氟酸常用于刻蚀玻璃容器，Y为F;生活中用途最 C错误；①号Mg2+和②号Mg2+之间的距离等于晶胞体对角线 广泛的金属材料是钢铁合金，W为F;前四周期中只有氧、镁 长度的一半，为2+区m,D错误 2 原子的s、P能级上电子总数相等，根据原子序数递增可知Z为 6.C硒化锌晶胞中Zm原子位于顶点和面心，则Zm原子 Mg;根据含氧橄榄石矿物可知X为O,R与X质子数之和为 数为8×g+6×分=4，原子位于体心，原子个数为4，故 22,则R为Si.从而得出X、Y、Z、R、W分别为O、F、Mg、Si、Fe. X、Y、R分别为O、F、Si,同周期元素从左到右，元素的电负性逐 化学式为ZnSe,据此分析解答.与Se原子距离最近的Zn原子 渐变大，同族元素从上到下，元素的电负性逐渐变小，则电负 有4个，该晶胞中硒原子的配位数为4，A错误；Zn位于元素周 性：F>0>Si,A错误；Mg0为离子化合物，形成离子晶体，B正 期表中第ⅡB族，属于ds区，Se位于元素周期表中第MA族， 确；F的原子半径小于O的原子半径，则H一F的键能大于 144×4 g 属于p区，B错误；设晶胞的边长为acm,则有m NA H一0的键能，C错误；SiF4是分子晶体，F0是离子晶体，离子 Pm-了。m.C正确：逃去心原千的核外电子 晶体的熔点高于分子晶体的，则熔点：SiF,<FeO,D错误 9.D由冰晶石熔融时能发生电离，可知冰晶石是离子晶 排布式为1s22s22p3s23p3d4s24p4,共占据了18个轨道，则基 1 体，A错误：每个晶胞中含有●“的个数为8×日+6×7=4， 态4S原子核外有18种不同空间运动状态的电子，D错误. 7.D根据Li,0晶胞的投影图，可知白球位于晶胞的顶点 “0“的个数为12×4+8=1山，根据冰晶石的化学式可知， 和面心，其个数为8×日+6×子=4，根据化学式山，0，可推测AFg与Na的个数比为1：3，故“了”表示Na,B错误；“了” 一6 高中化学人教（选择性必修2）第33~37期 和8个小立方体的体心间的距离最近且相等，则与Na+距离相[Fe(CN)；(NO)]2以离子键结合，在配离子 等且最近的Na*有8个，C错误；由选项B可知，晶胞中含有4 [Fe(CN),(NO)]2-中配体CN-及NO与Fe3+之间以配位键结 个“NaAF。”,晶胞的体积为(a×10~8cm)3,则晶体的密度为 合，在配体CN及NO中存在极性键，故该配合物中存在离子 4×210 (a×10)Ng/em,DE确. 键、配位键、极性键，A正确：配体CN和NO与中心离子Fe3+形 成配位键，其配位数为6，B正确；配位键也属于σ键，在该配合 二、填空题 物中，配体与中心离子Fe3+形成6个配位键，CN中存在一个σ 10.(1)MN MN2 MN2 MN 键，NO中存在一个σ键，故1mol配合物中σ键的物质的量是 (2)①离子键、非极性共价键②60 N a (6+1×5+1)mol=12mol,含有的σ键个数为12WA,C错误；该 11.(1)0>i>Ca离子键12 配合物为离子化合物，易电离，完全电离出2个Na和1个 (2)Ca0、Mg0为离子晶体，Cl0、P,0。为分子晶体. [Fe(CN)s(NO)]2-,所以1mol该配合物完全电离共得到阴、阳 r(Mg+)<r(Ca2+),故离子键强度：Mg0>CaO,熔点：Mg0> 离子的数目为3WA,D正确. Ca0.相对分子质量：P40。>Cl0,,分子间作用力：P406> 6.B化合物M中含有氨基，可以与水形成氢键，增强了 Cl07,熔点：P,0。>C0,离子晶体的熔点大于分子晶体的 其在水中的溶解性，易溶于水，A正确；0的电负性比N的强， (3)0面心4②（宁7）③1-2510 aN 与N原子相比O原子不易给出孤电子对形成配位键，所以氧 第37期2版参考答案 原子的配位能力比氮原子的弱，B错误；配位键也是σ键，1个 专练一 M中含有20个σ键，则1molM中含有20molσ键，C正确；基 1.D2.D3.A4.C5.D6.B 态Zn原子的核外电子排布式为1s22s22p3s23p3d°4s2,核外 7.A8.C9.C10.B11.D12.B 电子填充了7种原子轨道，D正确. 13.(1)配位键N 7.BC、O、N位于同一周期，同一周期主族元素从左至右 (2)3CaF2+Al3+=3Ca2++[AlF。]3- 第一电离能递增，但第VA族元素的第一电离能大于同周期相 (3)NH,、C014W 邻的两种元素，所以第一电离能：C<0<N,A正确；穴醚与碱 第37期3版参考答案 金属离子之间通过配位键形成超分子，B错误：穴醚有大小不 一、选择题 同的空腔适配不同大小的碱金属离子，选取适当的穴醚，可以 1.D2.B3.C4.C 将不同的碱金属离子分离，C正确；穴醚结构中存在空穴，可容 5.C配合物Na,[Fe(CN),(NO)]是离子化合物，Na与纳碱金属离子，使用穴醚可以增大某些碱金属盐在有机溶剂中 一7 高中化学人教（选择性必修2） 第33~37期 的溶解度，D正确。 4d Ⅱ.)rTW 5s 8.C配离子中的配体在溶液中很难电离，已知0.1mol (2)CD(3)Csp和sp3 氯化铬的水溶液用过量稀硝酸银溶液处理时，只得到0.2ol 12.(1)N>P>S[Ar]3d AgC1沉淀，说明该配合物的外界有2个氯离子，则其内界只有 (2)水分子间形成氢键(3)a 一个氯离子，故选C (4)①分子②共价键、配位键、范德华力 9.A钴元素的原子序数为27，属于第Ⅷ族元素，位于元 解析：A、B、C、D、E为元素周期表中前四周期元素，原子序 位周期表d区，A错误；由乙二胺四乙酸合钴的结构可知，化合 数依次增大，B元素原子核外电子占据3个能级，其中最高能 物中含有杂化轨道类型为sp3的单键碳原子和杂化轨道类型 级上的电子数是其所在能层数的2倍，核外电子排布式为 为sp的双键碳原子，B正确；由乙二胺四乙酸合钴的结构可 1s22s22p,故B为0元素；A元素原子核外有3个未成对电子， 知，具有空轨道的C2+与具有孤电子对的2个氮原子和4个 原子序数小于氧，故核外电子排布式为1s22s22p3,则A为N元 氧原子形成6个配位键，则1mol该配合物形成的配位键有 素；D元素与B元素同族，C元素与A元素同族，结合原子序数 6mol,C、D正确 大小可知C为P元素、D为S元素；E元素只能为第四周期元 10.AR、X、Y、Z为短周期元素，R中的电子只有一种自 素，E元素原子的价电子数是其余电子数的一半，则价电子数 旋取向，R为H元素；X、Y、Z处于同一周期，X的2p能级上只 为9，E的核电荷数为18+9=27，为C0元素，据此分析解答 有一个电子，且其核外电子数等于Z的最外层电子数，则X为 (3)结构中黑色球与白色球个数分别为4、10，故该物质为 B元素，Z为N元素；由分子结构可知，Y只能形成1个共价 P,01o,结合0原子形成8电子结构，可知a键为P=0、b键为 键，结合位置可知，Y为F元素，据此分析解题.B原子最外层 P一0，双键中电子云重叠更大，故键长较短的键为a. 有3个电子，是缺电子原子，提供空轨道，N原子最外层有5个 (4)①C02(C0)g熔点低、易升华，溶于乙醇、乙醚、苯，说 电子，提供孤电子对与B原子形成配位键，A错误. 明C0(C0)g属于分子晶体 二、填空题 ②C02(C0)g中C0与C0之间形成配位键，C0中含有极 11.I.(1)钾的原子半径比铜的大，价电子数比铜少，钾 性键，分子之间存在范德华力. 的金属键比铜的弱 (2)H20>H2S>H2Se (3)正四面体形Nsp和sp3 (4)σ键和T键 84 素养拓展 数理极 拓展提升 世界之大，无奇不 晶体空间利用率的计算 有.在金属的世界里，有 些金属的性质很奇特， 化学茶座 请看下面几种具有特异 @四川德阳高安兵 功能的金属： 的半径为「，处于体对角线上的原子紧密接触， 一、生物金属 一、空间利用率 指构成晶体的原子、离子或分子在整个晶 植入人体（或动物 则晶胞的体对角线为4r,晶胞边长为4仁，空间利 体空间中所占有的体积百分比.计算时常按以 体)以修复器官和恢复 下步骤： 功能所用的金属材料称 2x (1)计算每个晶胞中含有的原子个数. 用率为： 3 4 5m×100%=68.02% 为生物金属材料.生物 (2)找出原子半径r与晶胞边长a的关系. 金属材料首先要与人体 (3)利用计算公式计算.空间利用率= 3 组织和体液有良好的适 应性，同时还要有耐腐 具有特异功能的金 球体积 3.面心立方（如Cu、Au、Ag) 晶胞体和×100% 在立方体顶点的微粒为8 蚀性和化学稳定性.要 计算时要运用数形结合的分析方法，一般个晶胞共有，在面心的为2个 承受人体的各种机械动 要先画出晶胞的侧面图，再用勾股定理计算。 晶胞共有.1个晶胞所含微粒数 作，因此在力学上应具 二、常见金属晶体堆积方式空间利用率的 1 为：8×8+6×2=4.设原子 ● 有适宜的强度、韧性、耐 计算 磨性和耐疲劳性。此外， 1.简单立方（如Po)》 的半径为「，处于面对角线上的原子紧密接触 生物金属材料还要容易加工成各种复杂形状， 在立方体顶点的微粒为8 则晶胞面对角线为4r,晶胞边长为22r,空间利 以及价格便宜和使用方便， 晶胞共享，微粒数为8×令=1.设 生物金属材料中使用比较成熟和应用比较 广泛的，主要是牙科和骨科所用的金属材料.牙 原子的半径为r,则晶胞的边长为2r,空间利用 用率为： -×100%=74.05% (22r) 科使用的金属材料有金、银、铂等贵金属合金以 编后语：组成晶体的金属原子在没有其他 及不锈钢、钻基和钛基合金等.骨科使用的金属 率为：2n=52.36% 因素影响时，在空间的排列大都服从紧密堆积 材料主要有镍铬不锈钢、钻镍钼合金和钛及其合 2.体心立方（如Na、K、Fe) 原理.这是因为在金属晶体中，金属键没有方向 金，有时也应用价格昂贵的铌、金、银、钯、铂等 在立方体顶点的微粒为8 二、会呼吸的金属 性，因此都趋向于使金属原子吸引更多的其他 晶胞共享，处于体心的金属原子全 存在会呼吸的金属吗？答案是肯定的，它 原子分布于周围，并以密堆积方式降低体系的 就是金属钯.金属钯柔软而富有延展性，在常温 部属于该晶胞.微粒数为8×8 +1=2.设原子 能量，使晶体变得比较稳定 下，1体积的海绵状钯约能吸收850体积的氢 气，这些被吸进去的氢气还可以被全部呼出来， 而此时海绵状钯也恢复原状. 晶体角度透视铜 三、哑巴金属 敲击金属物体，通常会发出清脆的响声，但 锰和铜的合金却有消声的作用.其原因是该合 ⊙江西李亮英 金能吸收振动的能量，因此，敲击时不会发出清 【背景材料】西部大开发在我国区域协调发式表示) 脆的响声， 展总体战略中具有优先地位，在促进社会和谐 (3)元素金(Au)处于周期表中的第六周 四、带甜味的金属 中具有基础地位，在实现可持续发展中具有特期，与C同族.一种铜金合金晶体具有立方最 一说起带甜味的食品，人们就会想到糖，但 殊的地位.玉龙铜矿位于西藏昌都地区金沙江密堆积的结构，在晶胞中C山原子处于面心，Au 是你听说过带甜味的金属吗？金属铍就有甜 畔，是我国目前储量最大的斑岩、矽卡岩复合型原子处于顶角位置，则该合金中Cu原子与Au 味.把铍放人水中，就会立即产生甜味.但由于 铜矿，初步探明铜金属储量有50万吨以上，远原子的个数之比为 :该晶体中，原子之 铍的化合物有毒，所以这种甜水不能喝 景储量达1000万吨.资源储量居中国第一、亚间的作用力是 五、抗癌金属 洲第二 解析：(2)该晶胞实际拥有的铜原子数为 铂在人们的眼里是一种稀有的贵金属，俗 【知识链接】金属铜是按面心立方最密堆积 的金属.按ABCABCABC…的方式堆积，配位 8×日+6×乃=4.铜的摩尔质量为64g/m0l,则 称铂金.让人意想不到的是，铂不仅有“催化剂 之王”的美誉，还有“抗癌新军”的雅号.1965 数为12，空间利用率为74%，是金属晶体的最 有4M(Cu)=pNA,4×64=p·a·NA,Na= 年，美国人卢森堡意外地发现铂能使细菌的分 密堆积.银和金也采用此种堆积方式 256 裂繁殖受到抑制.经过深入细致地研究，科学家 典例铜是重要的金属 p·a 们发现了顺铂，它是第一种金属抗癌药物，粉末 (3)在晶胞中，Au原子位于顶点，Cu原子 其化合物在科学研究和工业生 状晶体、无味，可溶于水并水解顺铂可抑制癌 产中具有许多用途.请回答 位于面心，该晶胞中Au原子个数=8×g =1 细胞的DNA复制过程，并损伤其细胞膜结构， 列问题： 有较强的抗癌作用. (1)铜晶体的晶胞如上图所示.铜的晶体中 Cu原子个数=6×7=3，所以该合金中Cu原 六、能记忆的金属 原子的堆积方式是 ,晶胞中Cu的配位子与Au原子个数比为3：1；铜金合金属于金属 美国海军武器实验室研制出一种新的合 数是 晶体，金属晶体中原子间通过金属键结合 金 一钛镍合金.这种合金含50%的镍和50% (2)该晶胞立方体的边长为acm,Cu的相 答案：(1)面心立方最密堆积12 的钛.当它经过热处理后，可以在低温下改变形 对原子质量为64，金属铜的密度为pg/cm,则 (2)256 p·a3 (3)3:1金属键 状，但在高温下又可自动恢复原状，所以被人们 阿伏加德罗常数为 (用含ap的代数 称为“能记忆的金属” 本版责任编辑：赵文佳 报纸编辑质量反馈电话： 2026年3月16日·星期 高中化学 0351-5271268 报纸发行质量反馈电话： 第 35期总第1183期 人教 0351-5271248 装理极 选择性必修2 2025-2026学年 山西师范大学主管山西师大教育科技传媒集团主办数理报社编辑出版 社长：徐文伟国内统一连续出版物号：CN14-0707/(F)邮发代号：21-355 高二化学人教版 1.延展性 当金属受到外力作用时，晶体中的各原子 编辑计划 层就会发生相对滑动，但不会改变原来的排列 “电子气理论 解释金属材料的有关簸 《选择性必修2》 方式，而且弥漫在金属原子间的电子气可以起 ◆ 到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用，所以金 辽宁黄同海 2026年1月 属有良好的延展性 第25期 第一章 (3)金属导电的粒子是自由电子，导电过程部存在自由电子，所以当光线投射到它的表面 原 是物理变化.而电解质溶液导电的粒子是自由上时，自由电子可以吸收所有频率的光，然后很 子结构 移动的阴阳离子，导电过程是化学变化， 快放出各种频率的光，这就使绝大多数金属呈 第26期原子结构与 3.导热性 现银灰色以至银白色光泽.而金属在粉末状态 元素性质 (1)自由电子在运动时与金属离子碰撞而时，金属的取向杂乱，晶格排列得不规则，吸收 【名师拓展】 引起能量的交换，当金属某部分受热时，那个区 可见光后辐射不出去，所以金属粉末常呈暗灰 第27期 第一章复习 当向金属晶体中掺入不同的金属或非金属 域里的自由电子能量增加，运动速度加快，通过 色或黑色 与测试 原子时，就像在滚珠之间掺人了细小而坚硬的 碰撞，把能量传递给金属阳离子.自由电子与金 5.熔沸点、硬度 第28期 第二章 砂土或碎石一样，会使这种金属的延展性甚至 共 属阳离子频繁碰撞，从而使能量从温度高的部 金属单质熔、沸点的高低和硬度的大小与 硬度发生改变，这也是对金属材料形成合金以 分传到温度低的部分，使整块金属达到相同的 金属键的强弱有关.金属键越强，金属晶体的 价键 后性能发生改变的一种比较粗浅的解释， 温度 熔、沸点越高，硬度越大 2026年2月 纯金属内，所有原子的大小和形状都是相 (2)电导率随温度的变化规律：还可用电子 般来说，金属键的强度主要取决于金属 第29期分子的空间 同的，原子的排列十分规整.而合金中加入了其 气中的自由电子在热的作用下与金属原子频繁 元素的原子半径和单位体积内自由电子的数目 他元素或大或小的原子，改变了金属原子有规 (价电子数).随着原子半径的增大，金属键逐新 结构 碰撞解释金属的电导率随温度升高而降低的 则的层状排列，使原子层之间的相对滑动变得 现象 减弱.单位体积内自由电子的数目（价电子数） 第30期分子结构与 困难.因此合金比纯金属延展性要差， 名师点拨】 越多，则金属键就越强.如钠、镁、铝的单位体积 物质的性质 2.导电性 电解质导电和金属导电的区别 内价电子数目逐渐增多，金属键逐渐增强；L 电子气理论还十分形象地用电子气在电场 Na、K的原子半径逐渐增大，金属键逐渐减弱. 第31期第二章复习 物质类别 电解质 金属晶体 中定向移动解释金属良好的导电性，在金属晶体 水溶液或熔 所以由Li到Cs,熔、沸点逐渐降低，Na、Mg、Al 与测试 中，存在许多自由电子，这些电子移动是没有方 导电时的状态 晶体状态 融状态下 的熔、沸点逐渐升高，硬度增大 第32期阶段测试卷 向的，但是在外加电场的作用下，自由电子就会 合金的熔点一般比它的各组分纯金属的熔 导电粒子 自由移动的离子 发生定向移动，形成电流，使金属表现出导电性 自由电子 (第一、二章) 点低.如生铁比纯铁的熔点低，钠一钾合金 【易错提醒】 导电时发 [w(K)在50%~80%范围内]在室温下呈 2026年3月 化学变化 物理变化 (1)金属晶体具有导电性，但能导电的物质 生的变化 液态。 第33期第三章物 不 定是金属.例如，石墨具有导电性却属于非 导电能力随 温度升高导 温度升高导 【名师点拨】 金属 温度的变化 电能力增强 电能力减弱 质的聚集状态与晶体的 常见的合金：①以铁为主要成分的碳钢、锰 (2)还有一大类能导电的有机高分子化合 4.颜色 钢、不锈钢等； 常识 物，也不属于金属 由于金属原子以最紧密堆积状态排列，内 ②以铜为主要成分的黄铜、青铜、白铜等 第34期分子晶体与 【知识补充】 共价晶体 1.配位数：在晶体中，与每个微粒紧密相邻 金属晶体中晶体模型的 第35期金属晶体 且距离相等的微粒个数， 》 第36期离子晶体 2.空间利用率：晶体的空间被微粒占满的 5思维拓展 体积百分数，用来表示紧密堆积的程度 第37期配合物与超 @山东贾文 一、金属晶体原子平面排列的方式 金属晶体中的原子可看成直径相等的球 1.简单立方堆积 堆积(A,型) 分子 体.在二维空间里等径圆球有两种排列方式，如 非密置层在三维空间一层一层堆积而成. 密置层的原子按体心立 2026年4月 下所示.这两种方式的配位数分别为4和6，可 (1)简单立方堆积的空间利用率最低方堆积的方式堆积，会得到两 (52%),只有钋(Po)采用简单立方堆积，其配位 第38期 第三章复习 分别称为非密置层和密置层 种堆积方式一A,型和 A 数为6 A,型晶胞A1型晶胞 型（如右图） 与测试 (2)每个小立方体为一个晶胞，每个晶胞含 (1)A,型和A,型的空间利用率均为 第39期阶段测试卷 有1个金属原子 74%,其配位数均为12.A1型含4个金属原子， 2.体心立方堆积 第一、二、三章)》 非密置层的金属原子形成的凹穴中填人另A,型含2个金属原子. (2)A3型也称为Mg型，Mg、Zn、Ti等为A 第40期期末复习与 配位数为4 一非密置层的金属原子，依次一层一层地在三 非密置层 密置层 维空间堆积得到， 型；A,型也称为Cu型，Cu、Ag、Au等为A,型 测试 二、金属晶体原子三维空间堆积模型 (1)体心立方堆积的空间利用率为68%， (3)六方最密堆积的结构示意 金属晶体可以看成金属原子（等径圆球）在Na、K、Fe等采用体心立方堆积，其配位数为8. 图可表示为右图同层上每个球与6 三维空间（一层一层地）堆积而成，其基本堆积 (2)每个晶胞含有的金属原子个数为2个.个球相邻，同时又与上下两层中各有 模型有四种 3.六方最密堆积(A,型)和面心立方最密3个球相邻，故配位数为12. 2 素养专练 数理极 B.金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可 正确的是 专练一：金属键与金属晶体 发生定向移动 A.Mg >Al>Ca B.Al>Na>Li C.金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下 C.Al Mg Ca D.Mg Ba Al 1.金属键的实质是 ( 可发生定向移动 8.下列生活中的问题，不能用金属键理论知识解 A.自由电子与金属阳离子之间的相互作用 D.金属晶体在外加电场作用下可失去电子 释的是 ( B.金属原子与金属原子间的相互作用 :5.可用自由电子与金属离子的碰撞中有能量传递 A.用铁制品作炊具 C.金属阳离子与阴离子的吸引力 来解释的物理性质是 B.铁易生锈 D.自由电子与金属原子之间的相互作用 A.金属是热的良导体 C.用金箔作外包装 2.下列金属晶体中，自由电子与金属阳离子间作 B.金属是电的良导体 D.金属铝制成导线 用最弱的是 ( C.金属有良好的延展性 9.根据下列晶体的相关性质，判断可能属于金属 A.K B.Na C.Mg D.Al D.有金属光泽，不透明 晶体的是 3.金属晶体的形成是因为晶体中存在 )6.某新型“防盗玻璃”为多层结构，每层中间嵌有 选项 晶体的相关性质 A.脱落价电子后的金属离子间的相互作用 极细的金属线，当玻璃被击碎时，与金属线相连 B.金属原子间的相互作用 的警报系统就会立即报警.“防盗玻璃”能报警 由分子间作用力结合而成，熔点低 C.脱落了价电子的金属离子与脱落的价电子间 是利用了金属的 固态或熔融态时易导电，熔点在 的相互作用 A.延展性 B.导电性 1000℃左右 D.金属原子与价电子间的相互作用 C.弹性 D.导热性 C 由共价键结合成空间网状结构，熔点高 4.金属能导电的原因是 )7.在金属晶体中，金属原子的价层电子数越多，原 A.金属晶体中的金属阳离子与自由电子间的作 子半径越小，金属键越强，金属的熔、沸点越高。 D 固体不导电，但溶于水或熔融后能导电 用较弱 由此判断下列各组金属熔、沸点高低顺序，其中 ?拓展练：晶体模型 (2)Zn形成金属晶体，其金属原子堆积属于下 列 模式（填字母）： 1.金属晶体中金属原子的堆积基本模式有( A.简单立方 B.钾型 A.1种B.2种 C.3种D.4种 (b) C.镁型 D.铜型 2.已知金属钾的晶胞如下图所示，下列有关叙述 A.3:2:1 B.11:8:4 6.已知钼(Mo)的晶胞如下图所示，钼的原子半径 正确的是 C.9:8:4 D.21:14:9 为apm,相对原子质量为M,以Na表示阿伏加 4.金属原子在二维空间里的放置有如下图所示的 德罗常数的值。 两种方式，下列说法中正确的是 (a) (b) A.该晶胞属于密置层的一种堆积方式 A.图a为非密置层，配位数为6 B.该晶胞是六棱柱 B.图b为密置层，配位数为4 (1)钼晶体的堆积方式为 C.每个晶胞平均拥有9个K原子 C.图a在三堆空间里堆积可得六方最密堆积和 (2)钼原子的配位数为 D.每个K原子周围距离最近且相等的K原子有： 面心立方最密堆积 (3)构成钼晶体的粒子是 8个 D.图b在三维空间里堆积仅得简单立方堆积 (4)金属钼晶体的密度为 8/cm3. 3.金属晶体常见的晶胞结构有a、b、c分别代表的 三种结构示意图，则下列图示结构内金属原子 5.(1)金属化合物Cu,Zn合金能导电，熔点较高， ◎数理报社试题研究中心 强度、硬度较大.Cu,Zn合金的晶体类型是 的个数比为 》 (参考答案见下期) 第34期2版参考答案 专练一 解析：(3)晶胞中含有卫，分子的个数为8×日+ 序数依次增大，其中基态Q原子的2印轨道处于半 充满状态，可知Q为N元素，QT与ET2具有相同 1.B2.A3.C4.A5.A 6×7=4,则P原子个数为4×4=16，晶胞体积 的原子数和价电子数，可知T为0元素，E为C元 6.C7.D8.B 素.据此分析解答。 专练二 为acm,所含微粒的质量为16x31 (1)根据题意推出，E、Q、TX、Z分别为C、N、 N g,故晶体密 1.C2.C3.D4.B5.C O、K、Ni,基态Ni原子的核外电子排布式为 6.D7.B8.B 16×31g 1s22s22p63s23p3d4s2. 皮为。一 NA 第34期3版参考答案 g/cm (2)Q的简单氢化物NH3极易溶于T的简单 一、选择题 11.(1)1s22s22p3s23p3d4s 氢化物H,0,其主要原因是这两种氢化物均为极 1.B2.A3.D4.B 5.D6.B7.D8.D (2)这两种氢化物均为极性分子，分子之间能 性分子、分子之间能形成氢键. (4)①由化合物乙的晶胞可知，其硬度超过金 形成氢键 二、填空题 9.(1)AB (2)CE H (3)CDEFH (3)K0, 刚石，属于共价晶体，原因是乙中C一N的键长小 于金刚石中C一C的键长，C一N的键能大于C一C (4)CDEF干冰中C02分子之间只存在范德 (4)①C一N的键长小于C一C的键长，C一N 的键能 华力，冰中H0分子之间存在范德华力和氢键，且 的键能大于C一C的键能②sp3 ②由晶胞结构可知，C原子 氢键的强度比范德华力大 解析：由题意可知，X为元素周期表前四周期有4个价层电子对，杂化轨道类 10.(1)Br>As>Se>Ge分子晶体sp 中电负性最小的元素，则X为K元素；Z的原子序 型为sp,N原子形成3个共用 (2)共价sp 数为28，则Z为Ni元素；卫Q,T三种元素的基态电子对，还有1个孤电子对，杂 (3)16496 原子具有相同的能层和能级，且第一电离能(E)<化轨道类型也为p。 aN 1,(T)<1,(Q),可知三种元素在同一周期，且原子 数理极 素养·测评 ● (3)锰和镓形成的金属互化物立方晶胞如图2 同步测评 所示 ①若将晶胞中体心的原子作为晶胞的一个顶 M 4 111111■ 点，则距该Ga原子最近的Ga原子在新晶胞中 内容涉及：金属晶体 的位置为 (填字母) ◎数理报社试题研究中心 A.面心B.体心C.顶点 D.棱心 ②该晶胞中，相邻Mn原子构成的正四面体空 一、选择题（本题包括9小题，每小题只有一个选 所示.设N,表示阿伏加德 隙完全由镍原子填充，可用于制备碳基金属催 项符合题意) 罗常数的值，下列说法不 化剂.1号原子坐标参数为(1,1,1)，则填充在 1.下列叙述中不正确的是 正确的是 ( 1、2、34号构成的四面体空隙中心的镍原子的 A.金属元素在化合物中一般显正价 A.镁铝合金的化学式为 坐标参数为 一；晶胞参数为am,则用 B.金属元素的单质在常温下均为金属晶体 MgAl, 含α的代数式表示填充镍后的晶胞的密度p= C.金属键是金属阳离子和自由电子间的相互作 B.晶体熔点：铝<镁 g/cm'. 用，故金属键无饱和性和方向性 C.该晶体中存在的化学键类型为金属键 Ⅱ.某M原子的外围电子排布式为3s23p,铜 D.构成金属键的自由电子在整个金属内部的三 D该品验的质量是兴： 与M形成化合物的晶胞如下图所示（黑点代表 维空间中做自由运动 9.某纳米钛铝合金的晶胞结构如图甲(AL、Ti各有 铜原子).请回答： 2.下列关于金属键和金属晶体的叙述正确的是 1个原子在晶胞内部)，金属铬的晶胞如图乙所 ( A.用铂金作首饰不能用金属键理论解释 示，已知铬的密度为pg/cm3,阿伏加德罗常数 B.分子晶体的熔点不一定比金属晶体的低 的值为VA,下列说法中正确的是 C.金属键在一定外力作用下，会因形变而消失 D.金属导电和熔融电解质导电的原理一样 3.科学家对液氢施加压强约4.95×10"Pa,成功 (1)该晶体的化学式为 制造出了“金属氢”，这是一种以氢离子和自由 (2)已知铜和M的电负性分别为1.9和3.0， 电子为基本单位构成的晶体.下列关于“金属 则铜与M形成的化合物属于 _(填“离 氢”的推测错误的是 ( 子”或“共价”)化合物： A.甲中A1与Ti原子个数比为11：5 A.可能具有很好的导电性 B.1个基态Ti原子中含有4个未成对电子 (3)已知该晶体的密度为pg/cm,阿伏加德罗 B.与氢气互为同素异形体 C.乙中与铬原子距离最近的铬原子共有12个 常数为N,则该晶体中铜原子和M原子之间 C.摩尔质量与氢气相同 的最短距离为 D.制造“金属氢”的过程属于化学变化 n格的￥震 -pm(只写计算式). 10°pm 12.请回答下列问题： 4.金属钠的堆积方式为体心立方堆积，下列关于10.Cu,Ni、Sb组成的金属互化物是重要的合金超 (1)钙钛型复合氧化物可用 钠晶体的判断合理的是 导体，其晶胞结构如下图所示，若该晶胞的空 于制造航母中的热敏传感 A其熔点比金属铝的熔点高 间几何结构为正方体，其晶胞密度为pg/cm 器，其晶胞结构如右图所 B.一个钠的晶胞中，平均含有4个钠原子 下列说法正确的是 示，其中A为晶胞的顶点，A ● C.该晶体中钠原子的配位数为8 可以是Ca、Sr、Ba或P,当O-A,。-B,●o, D.该晶体的堆积方式与银的堆积方式相同 Cu B是V,Cr、Mn或Fe时，这种化合物具有好的 ONi 5.依据“电子气”的金属键模型，下列对于金属导 ●Sb 电学性能.下列说法正确的是」 (填字 电性随温度变化的解释，正确的是 ( 母). A.温度升高，自由电子的动能变大，以致金属导 A.该晶胞中含有8个Cu原子、4个Ni原子、2 A.用A、B、0表示的钙钛型复合氧化物晶体的 电性增强 个Sb原子 化学式为ABO, B.温度升高，阳离子的动能变大，阻碍电子的运 B.Cu和Ni都位于元素周期表中ds区 B.在制造Fe薄片时，金属键完全断裂 动，以致金属导电性减弱 C.基态Cu、Ni、Sb原子中未成对电子的数目： C.V,Cr、Mn、Fe晶体中均存在金属阳离子和阴 C.温度升高，自由电子互相碰撞的次数增加，以 Cu Ni Sb 离子 致金属导电性减弱 (2)辽宁号航母飞行甲板等都是由铁及其合金 D.温度升高，阳离子的动能变大，自由电子与阳 D相部和加的最短距高(2)为分阅 制造的.铁有δ、Y、α三种同素异形体，其晶胞 离子的吸引作用变小，以致金属的导电性增强 1010pm 结构如下图所示. 6.金属不透明的原因是 二、填空题（本题包括2小题） A.自由电子能够反射所有频率的光 11.I.下面是一些晶体材料的结构示意图.请回 B.自由电子能够吸收所有频率的光并很快放出 答下列问题： 问厨问 C.金属阳离子能够反射所有频率的光 D.金属阳离子能够吸收所有频率的光 7.我国的超级钢研究处于世界领先地位.某种超级 ①y-Fe晶胞中含有的铁原子数为 ②8-Fe、a-Fe两种晶体中铁原子的配位数之 钢中除Fe外，还含有10%Mn、0.47%C、2%Al、 比为 0.7%V.下列说法中错误的是 ( ③若&-Fe晶胞的边长为acm,y-Fe晶胞的 A.上述五种元素中，有两种位于元素周期表的 图1 图2 边长为bcm,则两种晶体的密度之比为 p区 (1)写出镍原子的核外电子排布式： B.超级钢晶体一定是金属晶体 C.X射线衍射实验可以确定超级钢晶体的结构 (2)钛金属晶体的原子堆积方式如图1所示， D.超级钢中存在金属键和离子键 则每个钛原子周围有 个紧邻的钛 8.镁铝合金具有优异的性能，其晶胞结构如下图 原子 (参考答案见下期)