人教版 (2019)选择性必修2第三节 金属晶体与离子晶体优质课课件ppt

第三节      金属晶体与离子晶体

第1课时

金属键与金属晶体

一、单选题

Ⅰ.夯实基础篇

1．（2023秋·四川遂宁·高二统考期末）下列相关比较中，不正确的是

A．沸点：N2＜CO B．熔点：Na＜Mg＜Al

C．分解温度：MgCO3>CaCO3>BaCO3 D．热稳定性：H2O>H2S>H2Se

2．（2023秋·山东烟台·高二统考期末）可用于功能材料的制备。下列说法正确的是

A．第二周期元素中，第一电离能大于氧的元素有2种

B．钾晶体中1个只与1个价电子存在强烈的相互作用

C．碳原子与氮原子形成的属于非极性分子

D．基态铜原子的电子能量较高，总是在比电子离核更远的地方运动

3．（2022秋·甘肃张掖·高二高台县第一中学校考阶段练习）如图是金属晶体内部电子气理论图。电子气理论可以用来解释金属的某些性质。下列说法正确的是

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

4．（2021·高二课时练习）下列关于金属性质的说法不正确的是

A．金属一般具有银白色光泽，是物理性质，与电子气理论没有关系

B．金属具有良好的导电性，是因为金属晶体中的自由电子可在整块晶体中运动，在外加电场的作用下，自由电子发生定向移动形成了电流

C．金属具有良好的导热性，是因为金属部分受热后，该区域的自由电子的能量增加，运动速率加快，自由电子通过与金属阳离子发生频繁碰撞，传递了能量

D．金属晶体具有良好的延展性，是因为当金属受到外力作用时，金属晶体中的各原子层可以发生相对滑动而不改变原来的排列方式，也不破坏金属键

5．（2019春·全国·高二专题练习）关于金属性质和原因的描述不正确的是

A．金属一般具有银白色光泽，是物理性质，与金属键没有关系

B．金属具有良好的导电性，是因为在金属晶体中共享了金属原子的价电子，形成了“电子气”，在外电场的作用下自由电子定向移动便形成了电流，所以金属易导电

C．金属具有良好的导热性能，是因为自由电子在受热后，加快了运动速度，自由电子通过与金属离子发生碰撞，传递了能量

D．金属晶体具有良好的延展性，是因为金属晶体中的原子层可以滑动而不破坏金属键

6．（2022春·高二单元测试）关于金属性质和原因的描述不正确的是

A．金属具有金属光泽是因为金属中的自由电子吸收了可见光，又把各种波长的光大部分反射出来

B．金属具有良好的导电性，是因为金属晶体中共享了金属原子的价电子，形成了“电子气”，在外电场的作用下自由电子定向移动形成电流

C．金属具有良好的导热性能，是因为自由电子在受热后，加快了运动速率，自由电子通过与金属离子发生碰撞，传递能量

D．金属晶体具有良好的延展性，是因为金属晶体中的原子层可以通过破坏金属键以达到相对滑动

7．（2019秋·云南玉溪·高二校考期末）关于金属性质和原因的描述正确的是(　　)

A．金属一般具有银白色光泽是物理性质，与金属键没有关系

B．金属具有良好的导电性，是因为在金属晶体中共享了金属原子的价电子，形成了“电子气”，在外电场的作用下自由电子定向移动便形成了电流，所以金属易导电

C．金属具有良好的导热性能，是因为自由电子在受热后，加快了运动速率，电子与电子间传递了能量，与金属阳离子无关。

D．金属晶体具有良好的延展性，是因为金属晶体中的原子层可以滑动而破坏了金属键

8．（2022春·山西长治·高二山西省长治市第二中学校校考阶段练习）下列说法中不正确的是

A．等离子体是熔点不高的仅有离子组成的液体物质

B．液晶态是介于液态和晶态之间的物质状态，既具有液体的流动性又在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性

C．金属的导电性、导热性、延展性均能用金属的电子气理论解释

D．离子液体有良好的导电性，可用作电化学研究的电解质

Ⅱ.能力提升篇

9．（2022秋·上海奉贤·高二校考期末）下列性质中，不属于金属单质的通性是

A．硬度大 B．具有金属光泽 C．有延展性 D．导电性和导热性

10．（2021·高二课时练习）下列有关金属键和金属性质的叙述中，错误的是

A．金属键没有饱和性和方向性

B．金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的相互作用

C．自由电子吸收可见光后又迅速释放，使金属具有不透明性和金属光泽

D．金属的导热性和导电性都是通过自由电子的定向运动实现的

11．（2021·高二课时练习）下列说法中正确的是

A．金属晶体由金属阳离子和自由电子构成，它们都位于晶胞的一定位置上

B．范德华力实质上是一种静电作用，所以范德华力是一种特殊的化学键

C．因邻羟基苯甲醛分子内形成氢键，对羟基苯甲醛分子间形成氢键，所以前者熔点低于后者

D．共价晶体中只存在非极性共价键

12．（2022秋·北京海淀·高三统考专题练习）化学上存在许多的递变关系，下列递变关系完全正确的是

A．熔沸点；硬度：

B．稳定性：；沸点：

C．酸性：；非金属性：

D．第一电离能：；电负性：

13．（2020春·安徽淮北·高一淮北一中校考期中）化学上存在许多的递变关系，下列递变关系完全正确的是

A．原子半径：Na＞Mg＞Al＞Cl；离子半径：Na+＞Mg2+＞Al3+＞Cl-

B．稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI；还原性：HF＞HCl＞HBr＞HI

C．熔沸点：Li＞Na＞K＞Rb；金属性：Li＞Na＞K＞Rb

D．酸性：HClO4＞H2SO4＞H2CO3；非金属性Cl＞S＞C

14．（2022春·山东菏泽·高二校考阶段练习）下列有关性质的比较，不正确的是

A．晶体熔点：> B．硬度：金刚石>碳化硅>晶体硅

C．晶体熔点：Na>Mg>Al D．晶体熔点：NaF>NaCl>NaBr>NaI

15．（2022秋·新疆昌吉·高二校考期末）下面的排序不正确的是

A．晶体沸点由低到高：CF4＜CCl4＜CBr4 B．晶格能由大到小： NaF＞ NaCl＞ NaBr

C．硬度由大到小：金刚石＞碳化硅＞晶体硅 D．熔点由高到低：Na＞Mg＞Al

16．（2023·高二课时练习）物质结构理论推出：金属键越强，其金属的硬度越大，熔、沸点越高。且研究表明，一般来说，金属阳离子半径越小，所带电荷越多，则金属键越强，由此判断下列说法错误的是

A．硬度：Mg＞Al B．熔点：Mg＞Ca

C．硬度：Mg＞K D．熔点：Ca＞K

17．（2022·高二课时练习）下列不能用电子气理论解释的是

A．导电性 B．导热性 C．延展性 D．锈蚀性

18．（2023·高二课时练习）金属键的实质是

A．金属阳离子和自由电子之间的相互排斥

B．阴、阳离子之间的相互作用

C．金属阳离子和自由电子之间的相互吸引

D．金属阳离子和自由电子之间的相互作用

二、填空题

Ⅰ.夯实基础篇

19．（2023·全国·高三专题练习）经X射线衍射测定发现，晶体钴在417℃以上堆积方式的剖面图如图所示，则该堆积方式属于_______，若该堆积方式下钴原子的半径为r，则该晶体的空间利用率为_______(用含π的代数式表示)。

20．（2023·全国·高三专题练习）镁单质晶体中原子的堆积模型如图，它的堆积模型名称为_______；紧邻的四个镁原子的中心连线构成的正四面体几何体的体积是2acm3，镁单质的密度为ρg·cm-3，已知阿伏伽德罗常数为NA，则镁的摩尔质量计算式为_______。

Ⅱ.能力提升篇

21．（2023·全国·高三专题练习）类石墨相氮化碳具有和石墨相似的层状结构，其中一种二维平面结构如图所示。

(1)晶体中存在的微粒间作用力有_______(填标号)。

A．非极性键 B．金属键 C．键 D．范德华力

(2)中，C原子的杂化轨道类型为_______，N原子的配位数为_______。

22．（2021·高二课时练习）金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式：简单立方堆积、面心立方堆积和体心立方堆积，图a、b、c分别代表这三种晶胞的结构。请回答下列问题：

(1)a、b、c三种晶胞内金属原子数目之比为_______。

(2)三种堆积方式的实质是金属阳离子的堆积方式，那么自由电子有无确切的堆积方式？_______(填“有”或“无”)。

(3)影响金属晶体熔点的主要因素是_______。

23．（2022·全国·高三专题练习）锂、铁单质晶胞分别如图、图所示，锂、铁晶胞的配位数之比为_______。

24．（2022春·海南儋州·高二校考阶段练习）按构成晶体的粒子和粒子间作用力的不同，将以下晶体进行分类：

①氯化钡、②石英、③金刚砂、④水、⑤乙醇、⑥铜、⑦氯酸钾、⑧高锰酸钾、⑨稀有气体的晶体、⑩干冰

(1)属于共价晶体的有：_______

(2)属于分子晶体的有：_______

(3)属于离子晶体的有：_______

(4)属于金属晶体的有：_______

25．（2022·高二课时练习）回答下列问题

(1)的熔点(1650℃)比MnS的熔点(1610℃)高，它们都属于_______晶体。前者熔点较高的原因是_______。

(2)和通常均为液体。

①Si、Sn、Cl三种元素电负性由小到大的顺序为_______(用元素符号表示)。

②的立体构型为_______，属于_______晶体。

③的熔点低于的原因为_______。

(3)CO能与金属Fe形成，该化合物的熔点为253K，沸点为376K，其固体属于_______晶体。

(4)O和Na的氢化物所属的晶体类型分别为_______和_______。

(5)可由和在Cu催化剂存在下反应直接得到：。上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有_______(填字母)。

a.离子晶体    b.分子晶体    c.共价晶体    d.金属晶体

26．（2021春·山东德州·高二校考开学考试）回答下列问题:

(1)将等径圆球在二维空间里进行排列，可形成密置层和非密置层，在如图所示的半径相等的圆球的排列中，A属于___________层，配位数是___________；B属于___________层，配位数是___________。

(2)辽宁号航母飞行甲板等都是由铁及其合金制造的。铁有 三种同素异形体，其晶胞结构如图所示。

①、晶胞中含有的铁原子数之比为___________。

②、两种晶体中铁原子的配位数之比为___________。

③若晶胞的边长为a cm， 晶胞的边长为b cm，则两种晶体的密度之比为___________。

第三节 金属晶体与离子晶体

第1课时

金属键与金属晶体

三、单选题

Ⅰ.夯实基础篇

1．（2023秋·四川遂宁·高二统考期末）下列相关比较中，不正确的是

A．沸点：N2＜CO B．熔点：Na＜Mg＜Al

C．分解温度：MgCO3>CaCO3>BaCO3 D．热稳定性：H2O>H2S>H2Se

【答案】C

【详解】A．氮气、一氧化碳相对分子质量相等，但一氧化碳是极性分子，极性分子之间的范德华力较大，沸点较高，所以沸点：N2＜CO ，A正确；

B．三种均是金属单质，根据半径越小，电荷数越多金属键键能越大可判断熔点：Na＜Mg＜Al，B正确；

C．三种盐中对应阳离子的半径依次增大，半径越小结合氧的能力越强，碳酸盐越容易分解，则碳酸盐的分解温度越低，所以MgCO3<CaCO3<BaCO3，C错误；

D．同主族元素得非金属性自上而下依次减弱，非金属性越强氢化物越稳定，所以热稳定性：H2O>H2S>H2Se，D正确；

故选C。

2．（2023秋·山东烟台·高二统考期末）可用于功能材料的制备。下列说法正确的是

A．第二周期元素中，第一电离能大于氧的元素有2种

B．钾晶体中1个只与1个价电子存在强烈的相互作用

C．碳原子与氮原子形成的属于非极性分子

D．基态铜原子的电子能量较高，总是在比电子离核更远的地方运动

【答案】C

【详解】A．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素；故第二周期元素中，第一电离能大于氧的元素有N、F、Ne3种，A错误；

B．钾晶体为金属晶体，晶体中自由电子为整个晶体共有，不单独属于某个离子，B错误；

C．碳原子与氮原子形成的分子为直线形对称分子，属于非极性分子，C正确；

D．基态铜原子的电子能量较高，但不一定总是在比电子离核更远的地方运动，D错误；

故选C。

3．（2022秋·甘肃张掖·高二高台县第一中学校考阶段练习）如图是金属晶体内部电子气理论图。电子气理论可以用来解释金属的某些性质。下列说法正确的是

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

【答案】C

【详解】A．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作定向移动，A错误；

B．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，相互碰撞增加，从而发生热的传导，B错误；

C．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；

D．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；

故合理选项是C。

4．（2021·高二课时练习）下列关于金属性质的说法不正确的是

A．金属一般具有银白色光泽，是物理性质，与电子气理论没有关系

B．金属具有良好的导电性，是因为金属晶体中的自由电子可在整块晶体中运动，在外加电场的作用下，自由电子发生定向移动形成了电流

C．金属具有良好的导热性，是因为金属部分受热后，该区域的自由电子的能量增加，运动速率加快，自由电子通过与金属阳离子发生频繁碰撞，传递了能量

D．金属晶体具有良好的延展性，是因为当金属受到外力作用时，金属晶体中的各原子层可以发生相对滑动而不改变原来的排列方式，也不破坏金属键

【答案】A

【详解】A．金属一般具有银白色光译，与电子气理论密切相关。由于大多数金属原子以最紧密堆积方式排列，内部存在自由电子，所以当光线投射到它的表面时，自由电子可以吸收可见光，然后又把各种波长的光大部分再反射出来，这就使绝大多数金属呈现银灰色或银白色光泽，A错误；

B．金属具有良好的导电性原因是金属晶体中的自由电子可在整块晶体中运动，在外加电场的作用下，自由电子发生定向移动形成了电流，B正确；

C．金属具有良好的导热性的原因是金属部分受热后，该区域的自由电子的能量增加，运动速率加快，自由电子通过与金属阳离子发生频繁碰撞，传递了能量，C正确；

D．金属晶体具有良好的延展性原因是当金属受到外力作用时，金属晶体中的各原子层可以发生相对滑动而不改变原来的排列方式，也不破坏金属键，D正确；

故选A。

5．（2019春·全国·高二专题练习）关于金属性质和原因的描述不正确的是

A．金属一般具有银白色光泽，是物理性质，与金属键没有关系

B．金属具有良好的导电性，是因为在金属晶体中共享了金属原子的价电子，形成了“电子气”，在外电场的作用下自由电子定向移动便形成了电流，所以金属易导电

C．金属具有良好的导热性能，是因为自由电子在受热后，加快了运动速度，自由电子通过与金属离子发生碰撞，传递了能量

D．金属晶体具有良好的延展性，是因为金属晶体中的原子层可以滑动而不破坏金属键

【答案】A

【详解】金属具有金属光泽是金属中的自由电子吸收了可见光，又把各种波长的光，大部分再发射出来，因而金属一般显银白色光泽；金属导电性是在外加电场作用下，自由电子定向移动形成电流；导热性是自由电子受热后，与金属离子发生碰撞，传递能量；良好的延展性是由于金属晶体中原子层能够滑动，但此时金属键未被破坏。

6．（2022春·高二单元测试）关于金属性质和原因的描述不正确的是

A．金属具有金属光泽是因为金属中的自由电子吸收了可见光，又把各种波长的光大部分反射出来

B．金属具有良好的导电性，是因为金属晶体中共享了金属原子的价电子，形成了“电子气”，在外电场的作用下自由电子定向移动形成电流

C．金属具有良好的导热性能，是因为自由电子在受热后，加快了运动速率，自由电子通过与金属离子发生碰撞，传递能量

D．金属晶体具有良好的延展性，是因为金属晶体中的原子层可以通过破坏金属键以达到相对滑动

【答案】D

【分析】A、金属一般具有银白色光泽与自由电子有关；

B、金属内部自由电子定向移动；

C、与自由电子的运动有关；

D、金属原子间的滑动。

【详解】A. 金属一般具有银白色光泽是由于金属键中的自由电子在吸收可见光以后，发生跃迁，成为高能态，然后又会回到低能态，把多余的能量以可见光的形式释放出来的缘故，故A正确；

B. 金属内部有自由电子，当有外加电压时电子定向移动，故B正确；

C. 金属自由电子受热后运动速率增大，与金属离子碰撞频率增大，传递了能量，故金属有良好的导热性，故C正确；

D. 当金属晶体受到外力作用时，金属原子间滑动而不断裂，所以表现出良好的延展性，故D错误；

故答案选D。

7．（2019秋·云南玉溪·高二校考期末）关于金属性质和原因的描述正确的是(　　)

A．金属一般具有银白色光泽是物理性质，与金属键没有关系

B．金属具有良好的导电性，是因为在金属晶体中共享了金属原子的价电子，形成了“电子气”，在外电场的作用下自由电子定向移动便形成了电流，所以金属易导电

C．金属具有良好的导热性能，是因为自由电子在受热后，加快了运动速率，电子与电子间传递了能量，与金属阳离子无关。

D．金属晶体具有良好的延展性，是因为金属晶体中的原子层可以滑动而破坏了金属键

【答案】B

【详解】A、金属一般具有银白色光泽是由于金属键中的自由电子在吸收可见光以后，发生跃迁，成为高能态，然后又会回到低能态，把多余的能量以可见光的形式释放出来的缘故，所以金属一般具有金属光泽与金属键有关系，故A错误；B、金属内部有自由电子，当有外加电压时电子定向移动，故B正确；C、金属自由电子受热后运动速率增大，与金属离子碰撞频率增大，传递了能量，故金属有良好的导热性，故C错误；D、当金属晶体受到外力作用时，金属正离子间滑动而不断裂，所以表现出良好的延展性，故D错误；故选B。

8．（2022春·山西长治·高二山西省长治市第二中学校校考阶段练习）下列说法中不正确的是

A．等离子体是熔点不高的仅有离子组成的液体物质

B．液晶态是介于液态和晶态之间的物质状态，既具有液体的流动性又在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性

C．金属的导电性、导热性、延展性均能用金属的电子气理论解释

D．离子液体有良好的导电性，可用作电化学研究的电解质

【答案】A

【详解】A．等离子体是物质在气态的基础上进一步形成的气态微粒聚集体，A错误；

B．液晶态是指介于晶体和液体之间的物质状态，像液体具有流动性，像固体具有晶体的有序性、具有类似晶体的各向异性，B正确；

C．电子气理论是指：把金属键形象地描绘成从金属原子上“脱落"下来的大量自由电子形成与气体相比拟的带负电的“电子气"，金属原子则“浸泡”在"电子气”的海洋中；金属的导电性、导热性、延展性均能用金属的电子气理论解释，C正确；

D．离子液体是指在室温附近呈液态的全部由离子构成的物质，也称室温熔融盐，离子液体有良好的导电性，可用作电化学研究的电解质，D正确；

答案选A。

Ⅱ.能力提升篇

9．（2022秋·上海奉贤·高二校考期末）下列性质中，不属于金属单质的通性是

A．硬度大 B．具有金属光泽 C．有延展性 D．导电性和导热性

【答案】A

【详解】金属都具有一定的金属光泽，一般都呈银白色，而少量金属呈现特殊的颜色；有导电性和导热性；有延展性；属于金属晶体，熔点差别较大，一般比较高，有的较低，如汞，故选A。

10．（2021·高二课时练习）下列有关金属键和金属性质的叙述中，错误的是

A．金属键没有饱和性和方向性

B．金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的相互作用

C．自由电子吸收可见光后又迅速释放，使金属具有不透明性和金属光泽

D．金属的导热性和导电性都是通过自由电子的定向运动实现的

【答案】D

【详解】A．金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈相互作用，自由电子为整个金属的所有阳离子所共有，所以金属键没有方向性和饱和性，A正确；

B．金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用，B正确；

C．自由电子通过吸收及释放可见光，使金属具有不透明性和金属光泽，C正确；

D．金属导电是由自由电子在外加电场中的定向运动实现的，金属导热是自由电子与金属阳离子在相互碰撞中完成的热能的传递，D错误；

故选D。

11．（2021·高二课时练习）下列说法中正确的是

A．金属晶体由金属阳离子和自由电子构成，它们都位于晶胞的一定位置上

B．范德华力实质上是一种静电作用，所以范德华力是一种特殊的化学键

C．因邻羟基苯甲醛分子内形成氢键，对羟基苯甲醛分子间形成氢键，所以前者熔点低于后者

D．共价晶体中只存在非极性共价键

【答案】C

【详解】A．金属晶体由金属阳离子和自由电子构成，金属原子脱落下来的价电子形成遍布正块晶体的电子气，被所有原子共用，因此电子不在固定位置上，A错误；

B．范德华力属于分子间作用力，不是化学键，B错误；

C．分子内氢键会降低物质的熔沸点，分子间氢键可以升高物质的熔沸点，C正确；

D．共价晶体如SiO2中存在Si和O的极性共价键，D错误；

故选C。

12．（2022秋·北京海淀·高三统考专题练习）化学上存在许多的递变关系，下列递变关系完全正确的是

A．熔沸点；硬度：

B．稳定性：；沸点：

C．酸性：；非金属性：

D．第一电离能：；电负性：

【答案】C

【详解】A．金属离子与自由电子间的作用越弱，金属晶体的熔沸点越低，硬度越小，碱金属离子所带电荷量均相同，对应阳离子半径从上至下依次增大，因此熔沸点：Li>Na>K>Rb，硬度：硬度：Li>Na>K>Rb，故A项错误；

B．同一主族从上至下非金属性逐渐减小，因此非金属性：F>Cl>Br>I，则简单氢化物的稳定性：HF>HCl>HBr>HI；HF、HCl、HBr、HI均为分子化合物，由于HF分子间存在氢键，HCl、HBr、HI分子间均无氢键，而分子间氢键使沸点增大，因此沸点：<HF，故B项错误；

C．同一周期从左至右非金属性逐渐增强，因此非金属性Cl>S，最高价氧化物对应水化物的酸性：；为弱酸，且为C元素最高价氧化物对应水化物，因此酸性：；非金属性：，故C项正确；

D．同一周期从左至右原子的第一电离能有增大的趋势，P原子价电子排布式为3s23p3，其中p能级轨道半充满，因此P原子相对较为稳定，第一电离能：，同一周期从左至右元素的电负性逐渐增大，因此电负性：Cl>S>P，故D项错误；

综上所述，正确的是C项。

13．（2020春·安徽淮北·高一淮北一中校考期中）化学上存在许多的递变关系，下列递变关系完全正确的是

A．原子半径：Na＞Mg＞Al＞Cl；离子半径：Na+＞Mg2+＞Al3+＞Cl-

B．稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI；还原性：HF＞HCl＞HBr＞HI

C．熔沸点：Li＞Na＞K＞Rb；金属性：Li＞Na＞K＞Rb

D．酸性：HClO4＞H2SO4＞H2CO3；非金属性Cl＞S＞C

【答案】D

【详解】A. 原子半径：Na＞Mg＞Al＞Cl；离子半径：Cl-＞F-＞Na+＞Mg2+＞Al3+，A错误；

B. 稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI；还原性：HF＜HCl＜HBr＜HI，B错误；

C. 熔沸点：Li＞Na＞K＞Rb；金属性：Li＜Na＜K＜Rb，C错误；

D. 酸性：HClO4＞H2SO4＞H2CO3；非金属性Cl＞S＞C，D正确；

答案选D。

【点睛】具有相同的电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，同一主族的元素，核电荷数越大电子层数越多离子半径越大，故选项A中比较离子半径时F-可作参照。

14．（2022春·山东菏泽·高二校考阶段练习）下列有关性质的比较，不正确的是

A．晶体熔点：> B．硬度：金刚石>碳化硅>晶体硅

C．晶体熔点：Na>Mg>Al D．晶体熔点：NaF>NaCl>NaBr>NaI

【答案】C

【详解】A．分子间能形成氢键的物质的熔、沸点要高于形成分子内氢键的物质，对羟基苯甲酸是分子间氢键，邻羟基苯甲酸是分子内氢键，A正确；

B．均为共价晶体，原子半径越小，键长越短共价键越牢固，硬度越大，B正确；

C．均为金属晶体，熔点高低取决于原子半径大小以及阳离子所带电荷数，其规律是离子半径越小，所带电荷数越多，熔点越高，则熔点Al>Mg>Na，C不正确；

D．离子键越强，晶体熔点越高，阳离子相同时，离子键的强弱与阴离子半径有关，半径越小，则离子键越强，D正确；

故选C。

15．（2022秋·新疆昌吉·高二校考期末）下面的排序不正确的是

A．晶体沸点由低到高：CF4＜CCl4＜CBr4 B．晶格能由大到小： NaF＞ NaCl＞ NaBr

C．硬度由大到小：金刚石＞碳化硅＞晶体硅 D．熔点由高到低：Na＞Mg＞Al

【答案】D

【详解】A．四种分子晶体的组成和结构相似，分子的相对分子质量越大，分子间作用力越大，则晶体的熔沸点越高，则晶体熔点由低到高； CF4＜CCl4＜CBr4， 故A正确；

B．先比较电荷数的晶格能大，而如果电荷数一样多比较核间距，核间距大的晶格能小，即离子半径小的晶格能大，则晶格能由大到小； NaF＞ NaCl＞ NaBr，故B正确；

C．原子半径Si > C>N ，三者都为原子晶体，原子半径越大，共价键的键能越小，则硬度越小，即硬度由大到小；刚石>碳化硅>晶体硅，故C正确；

D．Na、Mg、Al原子半径依次减小，属离子电荷逐渐增多，金属键逐渐增强，则熔点由高到低： Al> Mg > Na， 故D错误。

故选D。

16．（2023·高二课时练习）物质结构理论推出：金属键越强，其金属的硬度越大，熔、沸点越高。且研究表明，一般来说，金属阳离子半径越小，所带电荷越多，则金属键越强，由此判断下列说法错误的是

A．硬度：Mg＞Al B．熔点：Mg＞Ca

C．硬度：Mg＞K D．熔点：Ca＞K

【答案】A

【详解】A．Mg2+半径比Al3+大，带电荷数比Al3+少，则金属键能Mg＜Al，硬度：Mg＜Al，A错误；

B．Mg2+半径比Ca2+小，带电荷数相同，则金属键能Mg＞Ca，熔点：Mg＞Ca，B正确；

C．Mg2+半径比K+小，带电荷数比K+多，则金属键能Mg＞K，硬度：Mg＞K，C正确；

D．Ca2+半径比K+小，带电荷数比K+多，则金属键能Ca＞K，熔点：Ca＞K，D正确；

故选A。

17．（2022·高二课时练习）下列不能用电子气理论解释的是

A．导电性 B．导热性 C．延展性 D．锈蚀性

【答案】D

【详解】电子气理论可以解释金属晶体的导电性、导热性、延展性等物理性质，但不能解释其化学性质，例如锈蚀性，故答案选D。

18．（2023·高二课时练习）金属键的实质是

A．金属阳离子和自由电子之间的相互排斥

B．阴、阳离子之间的相互作用

C．金属阳离子和自由电子之间的相互吸引

D．金属阳离子和自由电子之间的相互作用

【答案】D

【详解】金属晶体中存在金属阳离子和自由电子之间的吸引作用，金属阳离子之间的排斥作用、自由电子之间的排斥作用，故选：D。

四、填空题

Ⅰ.夯实基础篇

19．（2023·全国·高三专题练习）经X射线衍射测定发现，晶体钴在417℃以上堆积方式的剖面图如图所示，则该堆积方式属于_______，若该堆积方式下钴原子的半径为r，则该晶体的空间利用率为_______(用含π的代数式表示)。

【答案】     面心立方堆积     π×100%

【详解】由图可知，该堆积方式属于面心立方堆积；钴原子处于顶点和面心，晶胞内钴原子数目=8×+6×=4，晶胞参数为acm，因钴原子的半径为r，则晶胞立方体面对角线长为4r，则依据几何关系可知(4r)2=a2+a2，解得r=acm，则其空间利用率=×100%=×100%=π×100%≈74%。

20．（2023·全国·高三专题练习）镁单质晶体中原子的堆积模型如图，它的堆积模型名称为_______；紧邻的四个镁原子的中心连线构成的正四面体几何体的体积是2acm3，镁单质的密度为ρg·cm-3，已知阿伏伽德罗常数为NA，则镁的摩尔质量计算式为_______。

【答案】     六方最密堆积     12NA·a·ρ

【详解】根据镁单质晶体中原子的堆积模型图，镁单质晶体中原子的堆积方式是按ABABABAB…的方式堆积，它的堆积模型名称为六方最密堆积；紧邻的四个镁原子的中心连线构成的正四面体几何体的体积是2acm3，镁单质的密度为ρg·cm-3，晶胞是图中的b，紧邻的四个镁原子的中心连线构成的几何体为正四面体，该正四面体的高为晶胞的高的，可推知四面体的体积为整个晶胞的，而晶胞中含有的镁原子数为1+8×=2，====g•cm-3，则有M=(12NA·a·ρ)g•mol-1。

Ⅱ.能力提升篇

21．（2023·全国·高三专题练习）类石墨相氮化碳具有和石墨相似的层状结构，其中一种二维平面结构如图所示。

(1)晶体中存在的微粒间作用力有_______(填标号)。

A．非极性键 B．金属键 C．键 D．范德华力

(2)中，C原子的杂化轨道类型为_______，N原子的配位数为_______。

【答案】(1)CD

(2)     杂化     2、3

【详解】（1）根据题意，具有和石墨相似的层状结构，结合二维平面结构图可知，其存在的微粒间作用力有极性键、键和范德华力，故答案为：CD；

（2）中，结合二维平面结构图可知，每个原子与N原子形成3个键，层内存在大键，不存在孤电子对，故C原子的杂化轨道类型为杂化，根据二维平面结构图可知，N原子的成键有连2个C原子和3个C原子的两种情况，故N原子的配位键数为2、3。

22．（2021·高二课时练习）金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式：简单立方堆积、面心立方堆积和体心立方堆积，图a、b、c分别代表这三种晶胞的结构。请回答下列问题：

(1)a、b、c三种晶胞内金属原子数目之比为_______。

(2)三种堆积方式的实质是金属阳离子的堆积方式，那么自由电子有无确切的堆积方式？_______(填“有”或“无”)。

(3)影响金属晶体熔点的主要因素是_______。

【答案】(1)1:4:2

(2)无

(3)金属键的强弱

【详解】（1）a中原子位于顶点，数目为；b中原子位于顶点和面心，数目为；c中原子位于顶点和体心，数目为2；a、b、c三种晶胞内金属原子数目之比为1:4:2；

（2）由于金属晶体中的自由电子不属于每个固定的原子，而是在整个晶体中自由移动，故自由电子无确切的堆积方式，答案为：无；

（3）金属晶体是金属原子通过金属键形成的，金属键的强弱直接影响佥属晶体的熔点。金属键越强，晶体的熔点越高，故答案为：金属键的强弱。

23．（2022·全国·高三专题练习）锂、铁单质晶胞分别如图、图所示，锂、铁晶胞的配位数之比为_______。

【答案】2∶3

【详解】由晶胞结构可知，锂晶胞中，顶点锂原子与体心锂原子的距离最近，故锂原子的配位数为8；铁晶胞中，顶点铁原子与面心铁原子的距离最近，故铁原子的配位数为12；则锂、铁晶胞的配位数之比为2：3。

24．（2022春·海南儋州·高二校考阶段练习）按构成晶体的粒子和粒子间作用力的不同，将以下晶体进行分类：

①氯化钡、②石英、③金刚砂、④水、⑤乙醇、⑥铜、⑦氯酸钾、⑧高锰酸钾、⑨稀有气体的晶体、⑩干冰

(1)属于共价晶体的有：_______

(2)属于分子晶体的有：_______

(3)属于离子晶体的有：_______

(4)属于金属晶体的有：_______

【答案】(1)②③

(2)④⑤⑨⑩

(3)①⑦⑧

(4)⑥

【分析】氯化钡、氯酸钾、高锰酸钾属于离子晶体，石英和金刚砂属于共价晶体，水、乙醇、稀有气体的晶体、干冰属于分子晶体，铜属于金属晶体。

【详解】（1）根据分析，属于共价晶体的有：②③；

（2）根据分析，属于分子晶体的有：④⑤⑨⑩；

（3）根据分析，属于离子晶体的有：①⑦⑧；

（4）根据分析，属于金属晶体的有：⑥。

25．（2022·高二课时练习）回答下列问题

(1)的熔点(1650℃)比MnS的熔点(1610℃)高，它们都属于_______晶体。前者熔点较高的原因是_______。

(2)和通常均为液体。

①Si、Sn、Cl三种元素电负性由小到大的顺序为_______(用元素符号表示)。

②的立体构型为_______，属于_______晶体。

③的熔点低于的原因为_______。

(3)CO能与金属Fe形成，该化合物的熔点为253K，沸点为376K，其固体属于_______晶体。

(4)O和Na的氢化物所属的晶体类型分别为_______和_______。

(5)可由和在Cu催化剂存在下反应直接得到：。上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有_______(填字母)。

a.离子晶体    b.分子晶体    c.共价晶体    d.金属晶体

【答案】(1)     离子     半径小于半径，的离子键强

(2)          正四面体形     分子     二者均为分子晶体，组成与结构相似，的相对分子质量小于，分子间作用力弱于，故熔点低于

(3)分子

(4)     分子晶体     离子晶体

(5)abd

【解析】（1）

、的熔点都较高，都属于离子晶体。的熔点较高的原因是半径小于半径，的离子键强；

（2）

①非金属性越强，电负性越大，同周期，越靠右非金属性越强，故Si、Sn、Cl三种元素电负性由小到大的顺序为；

②中心原子Si的成键电子对为4对，根据价层电子对互斥理论可知，其立体构型相同，为正四面体形，属于分子晶体；

③两者都属于分子晶体，则的熔点低于的原因为的相对分子质量小于，分子间作用力弱于，故答案为：二者均为分子晶体，组成与结构相似，的相对分子质量小于，分子间作用力弱于，故熔点低于；

（3）

的熔点为253K，沸点为376K，熔沸点较低，则其固体属于分子晶体；

（4）

氧的氢化物是水，常温为液体，熔点较低，为分子晶体；钠的氢化物为氢化钠，由Na+和H-，离子构成，为离子晶体；

（5）

上述方程式中的、、属于分子晶体；属于离子晶体；铜属于金属晶体。

26．（2021春·山东德州·高二校考开学考试）回答下列问题:

(1)将等径圆球在二维空间里进行排列，可形成密置层和非密置层，在如图所示的半径相等的圆球的排列中，A属于___________层，配位数是___________；B属于___________层，配位数是___________。

(2)辽宁号航母飞行甲板等都是由铁及其合金制造的。铁有 三种同素异形体，其晶胞结构如图所示。

①、晶胞中含有的铁原子数之比为___________。

②、两种晶体中铁原子的配位数之比为___________。

③若晶胞的边长为a cm， 晶胞的边长为b cm，则两种晶体的密度之比为___________。

【答案】(1)     非密置     4     密置     6

(2)     2∶1     4∶3     b3∶(4a3)

【解析】（1）

密置层的排列最紧密，靠的最近，空隙最少，在图1所示的半径相等的圆球的排列中，A中的排布不是最紧密，A属于非密置层，一个中心圆球周围有四个圆球，配位数是4；B中排布是最紧密的结构，B属于密置层，一个中心圆球周围有六个圆球，配位数是6；

（2）

①晶胞中，Fe原子位于晶胞的8个顶点和6个面心，则含有的铁原子数；晶胞中，Fe原子位于晶胞的8个顶点和1个体心，则含有的铁原子数8×1/8+1×1=2，故答案为2∶1；

②晶体中铁原子的配位数为8，晶体中铁原子的配位数为6，故二者铁原子的配位数之比为8∶6=4∶3；

③若晶胞的边长为acm，其晶胞只含1个Fe原子，则晶体的密度为：，若晶胞的边长为bcm，其晶胞中含有4个Fe原子，则晶体密度为，则两种晶体的密度之比。