Question

金屬的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)有密切的關(guān)系，金屬晶體由于某些結(jié)構(gòu)上的相似點導致了金屬具有一些共同的性質(zhì)；同樣由于結(jié)構(gòu)上的不同點，導致了每種金屬都具有各自的特性．
（1）請指出金屬具有延展性的原理是

因為金屬晶體中的原子層在滑動過程中金屬鍵未破壞

（2）金屬的緊密堆積有不同的形式，請畫出金屬鈉的晶胞，并指出一個晶胞含有幾個鈉原子？

，2

（3）計算該晶胞的空間利用率？

68%

．

Answer 1

分析：（1）當金屬晶體受到外力作用時，金屬正離子間滑動而不斷裂，所以表現(xiàn)出良好的延展性；
（2）金屬的緊密堆積有不同的形式，畫出金屬鈉的晶胞為，根據(jù)晶胞中原子個數(shù)的求算方法求出原子數(shù)；
（3）根據(jù)空間利用率 a =

晶胞含有原子的體積

晶胞體積

×100%求算．

解答：解：（1）金屬晶體組成微粒為金屬離子和自由電子，存在金屬鍵，當金屬受到外力作用時，晶體中的各原子層就會發(fā)生相對滑動，由于金屬離子與自由電子之間的相互作用沒有方向性，滑動以后，各層之間仍保持著這種相互作用，在外力作用下，金屬雖然發(fā)生了變形，但金屬鍵不被破壞，
故答案為：因為金屬晶體中的原子層在滑動過程中金屬鍵未破壞；
（2）金屬的緊密堆積有不同的形式，請畫出金屬鈉的晶胞，鈉的晶胞為：；Na原子占據(jù)立方體的8個頂點，晶胞內(nèi)部有一個原子，所以晶胞含有：8×

1

8

+1=2，
故答案為：，2；
（3）體心立方晶胞：中心有1個原子，8個頂點各1個原子，每個原子被8個 晶胞共享．每個晶胞含有幾個原子：1+8×

1

8

=2 設原子半徑為r 、晶胞邊長為a ，根據(jù)勾股定理，得：2a ²+a ²=（4r） ² ，即：3a²=16r ² 所以r=

3

4

a；空間利用率 a =

晶胞含有原子的體積

晶胞體積

×100%，即

2× 4 3 π3

a3

=

2× 4 3 π( 3 4 a)3

a3

×100=68%，
故答案為：68%．

點評：本題考查了金屬鍵與金屬物理性質(zhì)的關(guān)系，晶胞原子數(shù)的計算，晶胞的空間利用率的計算，難度較大．