2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 專題3 第一單元 金屬鍵 金屬晶體學(xué)案（含解析）蘇教版選修3.doc

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金屬鍵金屬晶體 課標(biāo)要求1知道金屬鍵的涵義，能用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理性質(zhì)。2能列舉金屬晶體的基本堆積模型。1.金屬離子與自由電子之間強(qiáng)烈的相互作用，叫做金屬鍵。2金屬晶體有簡(jiǎn)單立方、體心立方、六方和面心立方四種堆積模型。3立方晶胞中微粒個(gè)數(shù)的計(jì)算。(1)處于頂點(diǎn)的粒子，每個(gè)粒子有屬于該晶胞。(2)處于棱上的粒子，每個(gè)粒子有屬于該晶胞。(3)處于面上的粒子，每個(gè)粒子有屬于該晶胞。(4)處于晶胞內(nèi)部的粒子，則完全屬于該晶胞。 1金屬鍵概念金屬離子與自由電子之間強(qiáng)烈的相互作用形成金屬原子失去部分或全部外圍電子形成的金屬離子，與“脫落”下的自由電子相互作用影響因素(1)原子半徑(2)單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)目2.金屬特性特性原因?qū)щ娦酝ǔＧ闆r，金屬內(nèi)部自由電子的運(yùn)動(dòng)無(wú)固定的方向性，在外加電場(chǎng)作用下，自由電子發(fā)生定向運(yùn)動(dòng)形成電流導(dǎo)熱性金屬受熱時(shí)，自由電子與金屬離子碰撞頻率增加，自由電子把能量傳給金屬離子，從而把能量從溫度高的區(qū)域傳到溫度低的區(qū)域延展性金屬鍵沒(méi)有方向性，在外力作用下，金屬原子間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，各層金屬原子間保持金屬鍵的作用，不會(huì)斷裂1金屬導(dǎo)電和電解質(zhì)溶液導(dǎo)電有什么本質(zhì)區(qū)別？提示：金屬導(dǎo)電是自由電子的定向移動(dòng)，是物理變化；電解質(zhì)溶液導(dǎo)電實(shí)際是電解過(guò)程，為化學(xué)變化。2金屬鍵的成鍵特點(diǎn)是什么？提示：整塊金屬中的金屬離子與其中的所有自由電子存在相互作用，即自由電子不屬于一個(gè)或幾個(gè)金屬離子。3金屬鍵對(duì)金屬的物理性質(zhì)有什么影響？提示：金屬鍵越強(qiáng)，金屬的熔、沸點(diǎn)越高，硬度越大。金屬鍵對(duì)金屬性質(zhì)的影響金屬的硬度和熔、沸點(diǎn)等物理性質(zhì)與金屬鍵的強(qiáng)弱有關(guān)，即與金屬離子和自由電子之間的作用大小有關(guān)。(1)同一周期，從左到右，金屬元素的原子半徑逐漸減小，價(jià)電子數(shù)逐漸增多，單位體積內(nèi)自由電子數(shù)逐漸增多，金屬鍵逐漸增強(qiáng)，金屬的熔、沸點(diǎn)逐漸升高，硬度逐漸增大。(2)同一主族，從上到下，金屬元素原子的價(jià)電子數(shù)不變，原子半徑逐漸增大，單位體積內(nèi)自由電子數(shù)逐漸減少，金屬鍵逐漸減弱，金屬的熔、沸點(diǎn)逐漸降低，硬度逐漸減小。(3)1 mol金屬固體完全氣化成相互遠(yuǎn)離的氣態(tài)原子時(shí)吸收的能量，叫做金屬的原子化熱。金屬的原子化熱數(shù)值越大，金屬鍵越強(qiáng)。1與金屬的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性有關(guān)的是()A原子半徑大小B最外層電子數(shù)C金屬的活潑性 D自由電子解析：選D金屬的導(dǎo)電性是由于自由電子在外加電場(chǎng)中的定向移動(dòng)造成的。金屬的導(dǎo)熱性是因?yàn)樽杂呻娮訜徇\(yùn)動(dòng)的加劇會(huì)不斷和金屬離子碰撞而交換能量，使熱能在金屬中迅速傳遞。2物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論指出：金屬晶體中金屬離子與“自由電子”之間存在的強(qiáng)的相互作用，叫金屬鍵。金屬鍵越強(qiáng)，金屬的硬度越大，熔、沸點(diǎn)越高，一般說(shuō)來(lái)金屬離子半徑越小，價(jià)電子數(shù)越多，則金屬鍵越強(qiáng)。由此判斷下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A鎂的硬度大于鋁 B鎂的熔點(diǎn)高于鈣C鎂的硬度大于鉀 D鈣的熔點(diǎn)高于鉀解析：選A根據(jù)題目所給條件：鎂和鋁的電子層數(shù)相同，價(jià)電子數(shù)AlMg，離子半徑Al3Mg2，金屬鍵Mg強(qiáng)于Ca；用以上比較方法可推出：價(jià)電子數(shù)MgK，離子半徑Mg2Ca2K，硬度MgK；鈣和鉀位于同一周期，價(jià)電子數(shù)CaK，離子半徑KCa2，金屬鍵CaK，熔點(diǎn)CaK。 1晶體與晶胞(1)晶體：具有規(guī)則的幾何外形的固體，晶體外形規(guī)則是其內(nèi)部結(jié)構(gòu)規(guī)則的外部表現(xiàn)，構(gòu)成晶體的微粒的排列是規(guī)則的。(2)晶胞：能夠反映晶體結(jié)構(gòu)特征的基本重復(fù)單位，它在空間是連續(xù)重復(fù)延伸的。2金屬晶體中原子的堆積方式(1)金屬晶體中原子平面堆積模型金屬晶體中原子是以緊密堆積的形式存在的。(2)三維空間堆積模型金屬原子在三維空間按一定的規(guī)律堆積，有4種基本堆積方式。堆積方式圖式實(shí)例簡(jiǎn)單立方堆積如釙體心立方堆積鈉、鉀、鉻、鉬、鎢等面心立方堆積金、銀、銅、鉛等六方堆積鎂、鋅、鈦等3.合金(1)概念：由金屬與金屬或金屬與非金屬混合形成具有金屬性質(zhì)的物質(zhì)稱為合金。如鈉鉀合金、銅鋅合金等。(2)合金的性質(zhì)合金的熔、沸點(diǎn)一般比組成它的各成分金屬的熔、沸點(diǎn)低。形成合金后硬度、強(qiáng)度增大(一般情況下)。特別提醒(1)由于金屬鍵沒(méi)有飽和性和方向性，金屬原子能從各個(gè)方向相互靠近，彼此相切，盡量緊密堆積成晶體，密堆積能充分利用空間，使晶體能量降低，所以金屬晶體絕大多數(shù)采用密堆積方式。(2)配位數(shù)是指晶體中一種微粒周?chē)退o鄰的其他微粒的數(shù)目。1常見(jiàn)的晶胞有幾種類型？提示：長(zhǎng)方體(正方體)晶胞和非長(zhǎng)方體(非正方體)晶胞。2計(jì)算晶胞中微粒數(shù)目為什么采用均攤法？提示：晶體中的晶胞無(wú)隙并置，位于晶胞頂點(diǎn)上、棱上、面上的微粒，不完全歸該晶胞所有，只占其中的1/n，故采用均攤法。1晶胞中微粒的計(jì)算方法均攤法均攤是指每個(gè)晶胞中平均擁有的微粒數(shù)目。若每個(gè)微粒為n個(gè)圖形(晶胞)所共有，則該微粒就有個(gè)微粒屬于該圖形(晶胞)。(1)長(zhǎng)方體(正方體)晶胞中微粒數(shù)的計(jì)算。(2)非長(zhǎng)方體(非正方體)晶胞中微粒對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)視具體情況而定。如石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形，其頂點(diǎn)(1個(gè)碳原子)對(duì)六邊形的貢獻(xiàn)為。2晶胞密度的有關(guān)計(jì)算假設(shè)某晶體的晶胞如下：以M表示該晶體的摩爾質(zhì)量，NA表示阿伏加德羅常數(shù)，N表示一個(gè)晶胞中所含的微粒數(shù)，a表示晶胞的棱長(zhǎng)，表示晶體的密度，計(jì)算如下：該晶胞的質(zhì)量用密度表示：ma3用摩爾質(zhì)量表示：mM則有：a3M，M1金屬晶體的形成是因?yàn)榫w中存在()A金屬離子間的相互作用B金屬原子間的相互作用C金屬離子與自由電子間的相互作用D自由電子間的相互作用解析：選C金屬晶體中存在金屬離子和自由電子，其相互作用即為金屬鍵。2已知下列金屬晶體：Na、Po、K、Fe、Cu、Mg、Zn、Au。其堆積方式為：(1)簡(jiǎn)單立方堆積的是_；(2)體心立方堆積的是_；(3)六方最密堆積的是_；(4)面心立方最密堆積的是_。解析：(1)采用簡(jiǎn)單立方堆積的金屬為Po；(2)采用體心立方堆積的金屬為K、Na、Fe；(3)采用六方最密堆積的金屬有Mg、Zn；(4)采用面心立方最密堆積的有Cu、Au等。答案：(1)Po(2)Na、K、Fe(3)Mg、Zn(4)Cu、Au3如圖為一個(gè)金屬銅的晶胞，請(qǐng)完成以下各題。(1)該晶胞“實(shí)際”擁有的銅原子數(shù)是_個(gè)。(2)該晶胞稱為_(kāi)(填序號(hào))。A六方晶胞 B體心立方晶胞C面心立方晶胞 D簡(jiǎn)單立方晶胞(3)此晶胞立方體的邊長(zhǎng)為a cm，Cu的摩爾質(zhì)量為64 gmol1，金屬銅的密度為 gcm3，則阿伏加德羅常數(shù)為_(kāi)(用a、表示)。解析：(1)根據(jù)“均攤法”可計(jì)算晶胞中的原子個(gè)數(shù)：864。(2)該晶胞為面心立方晶胞。(3)根據(jù)公式a3M可得：NAM，將N4和M64代入該式，可得NA。答案：(1)4(2)C(3)方法技巧 (1)立方晶胞的面對(duì)角線與邊長(zhǎng)a的關(guān)系：面對(duì)角線等于a；晶胞的體對(duì)角線與邊長(zhǎng)的關(guān)系：體對(duì)角線等于a。(2)晶體的密度是晶體的質(zhì)量與晶體體積的比值，可把晶胞擴(kuò)大阿伏加德羅常數(shù)(NA)倍，再進(jìn)行計(jì)算。三級(jí)訓(xùn)練節(jié)節(jié)過(guò)關(guān)1在金屬晶體中，自由電子與金屬離子的碰撞中有能量傳遞，可以由此來(lái)解釋的金屬的物理性質(zhì)是()A延展性B導(dǎo)電性C導(dǎo)熱性 D硬度解析：選C自由電子與金屬離子碰撞中有能量的傳遞，這表現(xiàn)了金屬的導(dǎo)熱性。2. 下列金屬中，金屬離子與自由電子間的作用最強(qiáng)的是()ANa BMgCAl DK解析：選C金屬原子的半徑小、單位體積內(nèi)自由電子數(shù)目多，則其作用力越強(qiáng)。Na、Mg、Al均位于第3周期，原子半徑逐漸減小，價(jià)電子數(shù)目逐漸增多，所以金屬鍵逐漸增強(qiáng)，其中鋁的金屬鍵最強(qiáng)，鈉的金屬鍵最弱，而K和Na位于同一主族，且K的半徑比Na大，所以鉀的金屬鍵比鈉弱。3下列關(guān)于金屬晶體的敘述正確的是()A常溫下，金屬單質(zhì)都以金屬晶體形式存在B金屬離子與自由電子之間的強(qiáng)烈作用，在一定外力作用下，不因形變而消失C鈣的熔、沸點(diǎn)低于鉀D溫度越高，金屬的導(dǎo)電性越好解析：選BA項(xiàng)，Hg在常溫下為液態(tài)；D項(xiàng)，金屬的導(dǎo)電性隨溫度升高而降低；C項(xiàng)，r(Ca)K，所以金屬鍵CaK，故熔、沸點(diǎn)CaK。4.某離子化合物的晶胞如圖所示。陽(yáng)離子位于晶胞的中心，陰離子位于晶胞的8個(gè)頂點(diǎn)上，則該離子化合物中陰、陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)比為()A18B14C12 D11解析：選D陰離子位于晶胞的8個(gè)頂點(diǎn)，個(gè)數(shù)為81，陽(yáng)離子位于晶胞的中心，個(gè)數(shù)為1。5連線題。答案：A(4)B(1)C(2)D(3)1金屬晶體的堆積密度大，原子配位數(shù)高，能充分利用空間的原因是()A金屬原子的價(jià)電子數(shù)少B金屬晶體中有自由電子C金屬原子的原子半徑大D金屬鍵沒(méi)有飽和性和方向性解析：選D因金屬鍵沒(méi)有飽和性和方向性，故在金屬晶體中，原子可以盡可能多地吸引其他原子分布于周?chē)?，并以密堆積的方式排列以降低體系的能量，使晶體變得比較穩(wěn)定。2下列物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)依次升高的是()ANa、Mg、AlBNa、Rb、CsCMg、Na、K D硅鋁合金、單晶硅、鋁解析：選A同一周期自左至右金屬鍵增強(qiáng)，同一主族從上而下金屬鍵減弱，因此，熔沸點(diǎn)，NaMgRbCs，MgNaK；合金的熔點(diǎn)會(huì)低于各組分的熔點(diǎn)。3下列有關(guān)金屬的敘述正確的是()A金屬受外力作用時(shí)常常發(fā)生變形而不易折斷，是由于金屬離子之間有較強(qiáng)的作用B通常情況下，金屬里的自由電子會(huì)發(fā)生定向移動(dòng)，而形成電流C金屬是借助金屬離子的運(yùn)動(dòng)，把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分D金屬的導(dǎo)電性隨溫度的升高而降低解析：選D金屬受外力作用時(shí)變形而不易折斷是因?yàn)榻饘倬w中各原子層會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，但保持金屬離子與自由電子之間相互作用，故A項(xiàng)不正確；自由電子要在外加電場(chǎng)作用下才能發(fā)生定向移動(dòng)產(chǎn)生電流，B項(xiàng)不正確；金屬的導(dǎo)熱性是由于自由電子碰撞金屬離子將能量進(jìn)行傳遞，故C項(xiàng)不正確。4.對(duì)圖中某晶體結(jié)構(gòu)的模型進(jìn)行分析，有關(guān)說(shuō)法正確的是()A該種堆積方式為六方最密堆積B該種堆積方式稱為體心立方堆積C該種堆積方式稱為面心立方堆積D金屬M(fèi)g就屬于此種最密堆積方式解析：選C由圖示知該堆積方式為面心立方堆積，A、B錯(cuò)誤，C正確；Mg是六方堆積，D錯(cuò)誤。5.關(guān)于金屬鉀晶體(如圖)結(jié)構(gòu)的敘述中正確的是()A是密置層的一種堆積方式B晶胞是六棱柱C每個(gè)晶胞內(nèi)含2個(gè)原子D每個(gè)晶胞內(nèi)含6個(gè)原子解析：選C鉀晶體是非密置層的一種堆積方式，為立方體形晶胞，其中有8個(gè)頂點(diǎn)，一個(gè)體心，晶胞所含原子數(shù)為812。6要使金屬晶體熔化必須破壞其中的金屬鍵。金屬晶體熔、沸點(diǎn)高低和硬度大小一般取決于金屬鍵的強(qiáng)弱，而金屬鍵與金屬陽(yáng)離子所帶電荷的多少及半徑大小有關(guān)。由此判斷下列說(shuō)法正確的是()A金屬鎂的熔點(diǎn)高于金屬鋁B堿金屬單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)從Li到Cs是逐漸升高的C金屬鋁的硬度大于金屬鈉D金屬鎂的硬度小于金屬鈣解析：選C鎂離子比鋁離子的半徑大而所帶的電荷少，所以金屬鎂比金屬鋁的金屬鍵弱，熔、沸點(diǎn)低，硬度小，A錯(cuò)誤；同理，鋁與鈉比較，鋁的硬度大于鈉，C正確；從Li到Cs，金屬鍵逐漸減弱，熔、沸點(diǎn)逐漸降低，硬度逐漸減小，B錯(cuò)誤；因鎂離子比鈣離子的半徑小而所帶電荷相同，使金屬鎂比金屬鈣的金屬鍵強(qiáng)，所以金屬鎂比金屬鈣的熔、沸點(diǎn)高，硬度大，D錯(cuò)誤。7某離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示：則該離子晶體的化學(xué)式為()Aabc Babc3Cab2c3 Dab3c解析：選D根據(jù)題給離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)可以看出，晶胞的體心上有一個(gè)a離子；晶胞的每條棱上都有一個(gè)b離子，因此，一個(gè)晶胞中有123個(gè)b離子；晶胞的每個(gè)頂點(diǎn)上都有一個(gè)c離子，因此，一個(gè)晶胞中有81個(gè)c離子。因此，該離子晶體的化學(xué)式為ab3c。8根據(jù)晶體中晶胞的結(jié)構(gòu)，判斷下列晶體的化學(xué)式中不正確的是()解析：選AA項(xiàng)，N(A)1，N(B)81，化學(xué)式AB，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，N(C)1，N(D)4，N(C)N(D)121，化學(xué)式C2D，正確；C項(xiàng)，N(E)4，N(F)4，N(E)N(F)11，化學(xué)式EF，正確；D項(xiàng)，N(X)1，N(Y)63，N(Z)81，N(X)N(Y)N(Z)131，化學(xué)式XY3Z，正確。9.某晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，X位于立方體的頂點(diǎn)，Y位于立方體的中心。晶體中每個(gè)Y同時(shí)吸引著_個(gè)X，每個(gè)X同時(shí)吸引著_個(gè)Y，該晶體的化學(xué)式為_(kāi)。解析：X位于頂點(diǎn)，則屬于該晶胞的X個(gè)數(shù)為4，Y位于體心，完全屬于該晶胞，個(gè)數(shù)為1，因此該晶體的化學(xué)式為XY2(或Y2X)。答案：48XY2(或Y2X)10鈦在許多領(lǐng)域都有重要用途，因?yàn)榭梢灾圃烊祟愱P(guān)節(jié)和接骨，被稱為“生物金屬”。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)鈦在元素周期表中位于_周期，_族，其基態(tài)原子核外電子排布式為_(kāi)。(2)某種鈦氧化物晶體的晶胞如圖，該晶體每個(gè)晶胞中的鈦、氧原子個(gè)數(shù)比為_(kāi)。解析：(1)鈦是22號(hào)元素，位于元素周期表第4周期第B族，基態(tài)原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d24s2。(2)晶胞中的鈦原子個(gè)數(shù)為812，氧原子個(gè)數(shù)為424，因此鈦、氧原子個(gè)數(shù)比為2412。答案：(1)第4第B1s22s22p63s23p63d24s2(2)121金屬能導(dǎo)電的原因是()A金屬晶體中金屬陽(yáng)離子與自由電子間的相互作用較弱B金屬晶體中的自由電子在外加電場(chǎng)作用下發(fā)生定向移動(dòng)C金屬晶體中的金屬陽(yáng)離子在外加電場(chǎng)作用下可發(fā)生定向移動(dòng)D金屬晶體在外加電場(chǎng)作用下可失去電子解析：選B在金屬晶體中，存在著自由電子，通常情況下，金屬內(nèi)部自由電子的運(yùn)動(dòng)是沒(méi)有一定方向的，但在外加電場(chǎng)的作用下，自由電子就會(huì)發(fā)生定向移動(dòng)，因而形成電流，所以金屬容易導(dǎo)電。2在金屬晶體中，金屬原子的價(jià)電子數(shù)越多，原子半徑越小，金屬鍵越強(qiáng)，金屬的熔、沸點(diǎn)越高。由此判斷下列各組金屬熔、沸點(diǎn)高低順序，其中正確的是()AMgAlCa BAlNaLiCAlMgCa DMgBaAl解析：選C電荷數(shù)：Al3Mg2Ca2LiNa；而金屬原子半徑：r(Ba)r(Ca)r(Na)r(Mg)r(Al)r(Li)，則C正確。A中AlMg，B中LiNa，D中AlMgBa，都不符合題意。3金屬原子在二維空間里的放置有下圖所示的兩種方式，下列說(shuō)法中正確的是()A圖(a)為非密置層，配位數(shù)為6B圖(b)為密置層，配位數(shù)為4C圖(a)在三維空間里堆積可得六方最密堆積和面心立方最密堆積D圖(b)在三維空間里堆積僅得簡(jiǎn)單立方解析：選C密置層原子的配位數(shù)為6，非密置層原子的配位數(shù)為4，由此可知，圖(a)為密置層，圖(b)為非密置層。密置層在三維空間堆積可得到六方最密堆積和面心立方最密堆積，非密置層在三維空間堆積可得簡(jiǎn)單立方和體心立方兩種堆積。4如圖所示是晶體結(jié)構(gòu)中具有代表性的最小重復(fù)單元(晶胞)的排列方式，其對(duì)應(yīng)的化學(xué)式正確的是(圖中：X、Y、Z)()解析：選CA項(xiàng)，N(X)1，N(Y)81，化學(xué)式XY，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，N(X)14，N(Y)4，N(X)N(Y)31，化學(xué)式X3Y，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，N(X)81，N(Y)63，N(Z)1，化學(xué)式XY3Z，正確；D項(xiàng)，N(X)81，N(Y)123，N(Z)1，化學(xué)式XY3Z，錯(cuò)誤。5某晶體的一部分如圖所示，這種晶體中A、B、C三種微粒數(shù)之比是()A394 B142C294 D384解析：選B該晶體中含A原子個(gè)數(shù)為6，B原子個(gè)數(shù)為632，C原子個(gè)數(shù)為1；則A、B、C的個(gè)數(shù)比為21142。6金屬晶體中金屬原子有三種常見(jiàn)的堆積方式：六方堆積、面心立方堆積和體心立方堆積。a、b、c分別代表這三種晶胞的結(jié)構(gòu)，其晶胞a、b、c內(nèi)金屬原子個(gè)數(shù)比為()A321 B1184C984 D21149解析：選Aa晶胞中原子個(gè)數(shù)：12236(個(gè))，b晶胞中原子個(gè)數(shù)：864(個(gè))，c晶胞中原子個(gè)數(shù)：812(個(gè))，所以a、b、c晶胞中原子個(gè)數(shù)比為642321。7如下圖，鐵有、三種同素異形體，三種晶體在不同溫度下能發(fā)生轉(zhuǎn)化。下列說(shuō)法正確的是()AFe晶體晶胞中含有鐵原子個(gè)數(shù)為14BFe晶體晶胞中含有鐵原子個(gè)數(shù)為1C將鐵加熱到1 500 分別急速冷卻和緩慢冷卻，得到的晶體類型相同D三種同素異形體的性質(zhì)相同解析：選BFe晶體晶胞中含有鐵原子個(gè)數(shù)為864，A錯(cuò)誤；Fe晶體晶胞中含有鐵原子個(gè)數(shù)為81，B正確；將鐵冷卻到不同的溫度，得到的晶體類型不同，C錯(cuò)誤；同素異形體的性質(zhì)不同，D錯(cuò)誤。8.金屬鈉晶體為體心立方堆積(晶胞如圖)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得鈉的密度為(gcm3)。已知鈉的相對(duì)原子質(zhì)量為a，阿伏加德羅常數(shù)為NA(mol1)，假定金屬鈉原子為等徑的剛性球且處于體對(duì)角線上的三個(gè)球相切。則鈉原子的半徑r(cm)為()A. B.C. D.解析：選C根據(jù)“均攤法”可計(jì)算晶胞中原子個(gè)數(shù)：812，設(shè)晶胞的棱長(zhǎng)為d，則d，晶胞體積為3，根據(jù)公式d3可得，r，選C。9(2016全國(guó)卷)晶胞有兩個(gè)基本要素：原子坐標(biāo)參數(shù)，表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置。下圖為Ge單晶的晶胞，其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0)；B為；C為。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為_(kāi)。晶胞參數(shù)，描述晶胞的大小和形狀。已知Ge單晶的晶胞參數(shù)a565.76 pm，其密度為_(kāi)gcm3(列出計(jì)算式即可)。解析：根據(jù)題給圖示可知，D原子的坐標(biāo)參數(shù)為。每個(gè)晶胞中含有鍺原子81/861/248(個(gè))，每個(gè)晶胞的質(zhì)量為，晶胞的體積為(565.761010 cm)3，所以晶胞的密度為。答案：10710金晶體的最小重復(fù)單元(也稱晶胞)是面心立方體，如圖所示，即在立方體的8個(gè)頂點(diǎn)各有一個(gè)金原子，各個(gè)面的中心有一個(gè)金原子，每個(gè)金原子被相鄰的晶胞所共有。金原子的直徑為d，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，M表示金的摩爾質(zhì)量。(1)金晶體每個(gè)晶胞中含有_個(gè)金原子。(2)欲計(jì)算一個(gè)晶胞的體積，除假定金原子是剛性小球外，還應(yīng)假定_。(3)一個(gè)晶胞的體積是_。(4)金晶體的密度是_。解析：利用均攤法解題，8個(gè)頂點(diǎn)上金原子有屬于該晶胞，每個(gè)面上金原子有屬于該晶胞，共有6個(gè)，故每個(gè)晶胞中金原子個(gè)數(shù)864。假設(shè)金原子間相接觸，則 有 ，正方形的對(duì)角線為2d。正方形邊長(zhǎng)為d。所以V晶(d)32d3,1個(gè)晶胞質(zhì)量為m晶，所以。答案：(1)4(2)面對(duì)角線金屬原子間相接觸，即相切(3)2d3(4)