Question

金属的性质与其结构有密切的关系，金属晶体由于某些结构上的相似点导致了金属具有一些共同的性质；同样由于结构上的不同点，导致了每种金属都具有各自的特性．
（1）请指出金属具有延展性的原理是

因为金属晶体中的原子层在滑动过程中金属键未破坏

（2）金属的紧密堆积有不同的形式，请画出金属钠的晶胞，并指出一个晶胞含有几个钠原子？

，2

（3）计算该晶胞的空间利用率？

68%

．

Answer 1

分析：（1）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；
（2）金属的紧密堆积有不同的形式，画出金属钠的晶胞为，根据晶胞中原子个数的求算方法求出原子数；
（3）根据空间利用率 a =

晶胞含有原子的体积

晶胞体积

×100%求算．

解答：解：（1）金属晶体组成微粒为金属离子和自由电子，存在金属键，当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，由于金属离子与自由电子之间的相互作用没有方向性，滑动以后，各层之间仍保持着这种相互作用，在外力作用下，金属虽然发生了变形，但金属键不被破坏，
故答案为：因为金属晶体中的原子层在滑动过程中金属键未破坏；
（2）金属的紧密堆积有不同的形式，请画出金属钠的晶胞，钠的晶胞为：；Na原子占据立方体的8个顶点，晶胞内部有一个原子，所以晶胞含有：8×

1

8

+1=2，
故答案为：，2；
（3）体心立方晶胞：中心有1个原子，8个顶点各1个原子，每个原子被8个 晶胞共享．每个晶胞含有几个原子：1+8×

1

8

=2 设原子半径为r 、晶胞边长为a ，根据勾股定理，得：2a ²+a ²=（4r） ² ，即：3a²=16r ² 所以r=

3

4

a；空间利用率 a =

晶胞含有原子的体积

晶胞体积

×100%，即

2× 4 3 π3

a3

=

2× 4 3 π( 3 4 a)3

a3

×100=68%，
故答案为：68%．

点评：本题考查了金属键与金属物理性质的关系，晶胞原子数的计算，晶胞的空间利用率的计算，难度较大．