《2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第3章 物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì) 第2節(jié) 第1課時(shí) 金屬晶體學(xué)案 魯科版選修3.docx》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第3章 物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì) 第2節(jié) 第1課時(shí) 金屬晶體學(xué)案 魯科版選修3.docx（12頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第1課時(shí)　金屬晶體 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]　1.進(jìn)一步熟悉金屬晶體的概念和特征，能用金屬鍵理論解釋金屬晶體的物理性質(zhì)。2.知道金屬晶體中晶胞的堆積方式。3.學(xué)會(huì)關(guān)于金屬晶體典型計(jì)算題目的分析方法。 一　金屬晶體中的原子在空間的堆積方式 1．將金屬的密堆積方式、對(duì)應(yīng)晶胞類型及其實(shí)例進(jìn)行連線。 密堆積方式　　　　晶胞類型　　　　實(shí)例 A1　六方 Mg A3　面心 Cu 答案　 2．金屬晶體可看作是金屬原子在三維空間(一層一層地)中堆積而成。其堆積模式有以下四種。這四種堆積模式又可以根據(jù)每一層中金屬原子的二維放置方式不同分為兩類：非密置層的堆積(包括簡(jiǎn)單立方堆積和體心立方密堆積)，密置層堆積(包括六方最密堆積和面心立方最密堆積)。填寫(xiě)下表： 堆積模型 采納這種堆積的典型代表 晶胞 配位數(shù) 空間利用率 每個(gè)晶胞所含原子數(shù) 非 密 置 層 簡(jiǎn)單立方 堆積 Po(釙) 6 52% 1 體心立方 密堆積(A2 型) Na、K、Fe 8 68% 2 密 置 層 六方最密 堆積(A3型) Mg、Zn、Ti 12 74% 6 面心立方 最密堆積 (A1型) Cu、Ag、Au 12 74% 4 [歸納總結(jié)] 1．堆積原理 組成晶體的金屬原子在沒(méi)有其他因素影響時(shí)，在空間的排列大都服從緊密堆積原理。這是因?yàn)樵诮饘倬w中，金屬鍵沒(méi)有方向性和飽和性，因此都趨向于使金屬原子吸引更多的其他原子分布于周圍，并以密堆積方式降低體系的能量，使晶體變得比較穩(wěn)定。 2．堆積模型 [活學(xué)活用] 1．金屬晶體堆積密度大，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 答案　D 解析　這是因?yàn)榉謩e借助于沒(méi)有方向性和飽和性的金屬鍵形成的金屬晶體的結(jié)構(gòu)中，都趨向于使原子吸引盡可能多的其他原子分布于周圍，并以密堆積的方式降低體系的能量，使晶體變得比較穩(wěn)定。 2．關(guān)于 鉀型晶體(如右圖所示)的結(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 答案　C 解析　鉀型晶體的晶胞為立方體，是非密置層的一種堆積方式，其中有8個(gè)頂點(diǎn)原子和1個(gè)體心原子，晶胞內(nèi)含有8＋1＝2個(gè)原子，選項(xiàng)C正確。 二　關(guān)于金屬晶體的計(jì)算 1．右圖是金屬鎢晶體中的一個(gè)晶胞的結(jié)構(gòu)示意圖，它是一種體心立方結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得金屬鎢的密度為19.30gcm－3， 鎢的相對(duì)原子質(zhì)量是183.9。假設(shè)金屬鎢原子為等徑剛性球，試完成下列問(wèn)題： (1)每一個(gè)晶胞中分?jǐn)偟絖_________個(gè)鎢原子。 (2)計(jì)算晶胞的邊長(zhǎng)a＝________。 (3)計(jì)算鎢的原子半徑r(提示：只有體對(duì)角線上的各個(gè)球才是彼此接觸的)。 答案　(1)2　(2)3.1610－8cm　(3)1.3710－8cm 解析　(1)據(jù)均攤法，每個(gè)晶胞中分?jǐn)偟降逆u原子數(shù)為1＋8＝2(個(gè))。 (2)鎢的相對(duì)原子質(zhì)量為183.9,1mol02mol鎢原子，其質(zhì)量為2mol183.9gmol－1＝367.8g， 故1mol鎢晶胞的體積為≈19.057cm3， 由題意a36.021023＝19.057cm3，a＝3.1610－8cm。 (3)由a2＋a2＋a2＝(4r)2 得3(3.1610－8cm)2＝16r2， r≈1.3710－8cm。 2．鋁單質(zhì)的晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示，原子之間相對(duì)位置關(guān)系的平面圖如圖乙所示。 若已知鋁原子半徑為d，NA表示阿伏加德羅常數(shù)，相對(duì)原子質(zhì)量為M，則該晶體的密度可表示為_(kāi)_____________________________________________________________。 據(jù)上圖計(jì)算，鋁原子采取的面心立方堆積的空間利用率為_(kāi)_____________。 答案　　74% 解析　由圖甲可知每個(gè)晶胞中含有的鋁原子數(shù)為8＋6＝4。由圖乙知晶胞的棱長(zhǎng)為＝2d。 若該晶體的密度為ρ，則ρ(2d)3＝M， ρ＝。 空間利用率為100%≈74%。 [歸納總結(jié)] 1．熟練掌握各典型晶胞中含有金屬原子數(shù)的計(jì)算方法。 2．要有較好的立體幾何知識(shí)和空間想象能力。 [活學(xué)活用] 3．金屬晶體中金屬原子有三種常見(jiàn)的堆積方式：六方最密堆積、面心立方最密堆積和體心立方密堆積。下圖(a)、(b)、(c)分別代表這三種晶胞的結(jié)構(gòu)，其晶胞內(nèi)金屬原子個(gè)數(shù)比為(　　) A．3∶2∶1 B．11∶8∶4 C．9∶8∶4 D．21∶14∶9 答案　A 解析　晶胞(a)中所含原子數(shù)＝12＋2＋3＝6，晶胞(b)中所含原子數(shù)＝8＋6＝4，晶胞(c)中所含原子數(shù)＝8＋1＝2。 4．某固體僅由一種元素組成，其密度為5.0gcm－3。用X射線研究該固體的結(jié)構(gòu)時(shí)得知：在邊長(zhǎng)為10－7cm的正方體中含有20個(gè)原子，則此元素的相對(duì)原子質(zhì)量最接近于下列數(shù)據(jù)中的(　　) A．32 B．120 C．150 D．180 答案　C 解析　一個(gè)正方體的體積為(10－7cm)3＝10－21cm3，質(zhì)量為510－21g，則1mol該元素原子的質(zhì)量為510－21/206.021023＝150.5g，其數(shù)值與該元素的相對(duì)原子質(zhì)量相等，所以選C。  當(dāng)堂檢測(cè) 1．金屬的下列性質(zhì)中和金屬晶體無(wú)關(guān)的是(　　) A．良好的導(dǎo)電性 B．反應(yīng)中易失電子 C．良好的延展性 D．良好的導(dǎo)熱性 答案　B 解析　A、C、D都是金屬共有的物理性質(zhì)，這些性質(zhì)都是由金屬晶體所決定的。金屬易失電子是由金屬原子的結(jié)構(gòu)決定的，所以和金屬晶體無(wú)關(guān)。 2．下列敘述中錯(cuò)誤的是(　　) A．金屬單質(zhì)或其合金在固態(tài)和熔融態(tài)時(shí)都能導(dǎo)電 B．晶體中存在離子的一定是離子晶體 C．金屬晶體中的自由電子為整塊晶體所共有 D．鈉比鉀的熔點(diǎn)高是因?yàn)殁c中金屬陽(yáng)離子與自由電子之間的作用力強(qiáng) 答案　B 解析　金屬中有自由移動(dòng)的電子，因此在固態(tài)和熔融態(tài)時(shí)均可導(dǎo)電，A正確；離子晶體中存在陰、陽(yáng)離子，而在金屬晶體中存在金屬陽(yáng)離子和自由電子，所以B錯(cuò)誤；自由電子在整塊金屬中可自由運(yùn)動(dòng)，為整個(gè)金屬晶體所共有，C正確；金屬晶體的熔點(diǎn)高低取決于金屬鍵的強(qiáng)弱，金屬鍵越強(qiáng)，金屬晶體的熔點(diǎn)越高；反之，越低。金屬鍵即為金屬陽(yáng)離子和自由電子之間強(qiáng)烈的相互作用，所以D正確。 3．兩種金屬A和B，已知A、B常溫下為固態(tài)，且A、B屬于質(zhì)軟的輕金屬，由A、B熔合而成的合金不可能具有的性質(zhì)有(　　) A．導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性較純A或純B金屬?gòu)?qiáng) B．常溫下為液態(tài) C．硬度較大，可制造飛機(jī) D．有固定的熔點(diǎn)和沸點(diǎn) 答案　D 解析　合金為混合物，通常無(wú)固定組成，因此熔、沸點(diǎn)通常不固定；金屬形成合金的熔點(diǎn)比各組成合金的金屬單質(zhì)低，如Na、K常溫下為固體，而Na—K合金常溫下為液態(tài)；輕金屬M(fèi)g—Al合金的硬度比Mg、Al高。 4．關(guān)于金屬晶體的體心立方密堆積的結(jié)構(gòu)型式的敘述中，正確的是(　　) A．晶胞是六棱柱 B．屬于A2型密堆積 C．每個(gè)晶胞中含有4個(gè)原子 D．每個(gè)晶胞中含有5個(gè)原子 答案　B 解析　金屬晶體的體心立方密堆積的晶胞是平行六面體，體心立方密堆積的堆積方式為立方體的頂點(diǎn)和體心各有1個(gè)原子，屬于A2型密堆積，每個(gè)晶胞中含有8＋1＝2個(gè)原子。 5．在金屬晶體中最常見(jiàn)的三種堆積方式有： (1)配位數(shù)為8的是________堆積。 (2)配位數(shù)為_(kāi)_______的是面心立方最密堆積。 (3)配位數(shù)為_(kāi)___________的是________堆積。其中以ABAB方式堆積的________和以ABCABC方式堆積的________空間利用率相等，就堆積層來(lái)看，二者的區(qū)別是在第______層。 答案　(1)體心立方密　(2)12　(3)12　六方最密　六方最密堆積　面心立方最密 堆積　三 40分鐘課時(shí)作業(yè) [基礎(chǔ)過(guò)關(guān)] 一、金屬晶體及其物理特性 1．下列有關(guān)金屬晶體的說(shuō)法中正確的是(　　) A．常溫下金屬單質(zhì)都是晶體 B．最外層電子數(shù)少于3個(gè)的都是金屬 C．任何狀態(tài)下都有延展性 D．都能導(dǎo)電、傳熱 答案　D 解析　Hg常溫下是液態(tài)，不是晶體，A項(xiàng)錯(cuò)誤；H、He最外層電子數(shù)都少于3個(gè)，但它們不是金屬，B項(xiàng)錯(cuò)誤；金屬的延展性指的是能抽成細(xì)絲、軋成薄片的性質(zhì)，在液態(tài)時(shí)，由于金屬具有流動(dòng)性，不具備延展性，所以C項(xiàng)也是錯(cuò)誤的；金屬晶體中存在自由電子，能夠?qū)щ?、傳熱，因此D項(xiàng)是正確的。 2．下列性質(zhì)中可證明某單質(zhì)屬于金屬晶體的是(　　) A．有金屬光澤 B．具有較高熔點(diǎn) `C.熔融態(tài)不導(dǎo)電 D．固態(tài)導(dǎo)電且延展性好 答案　D 解析　硅晶體有金屬光澤，屬于原子晶體；金剛石等原子晶體都具有較高熔點(diǎn)；金屬晶體熔融態(tài)導(dǎo)電，固態(tài)也導(dǎo)電，并具有良好的延展性。 3．金屬晶體能導(dǎo)電的原因是(　　) A．金屬晶體中的金屬陽(yáng)離子與自由電子間的作用較弱 B．金屬晶體中的自由電子在外加電場(chǎng)作用下可發(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 答案　B 解析　根據(jù)金屬鍵理論，自由電子是屬于整個(gè)晶體的，在外加電場(chǎng)作用下，發(fā)生了定向移動(dòng)從而導(dǎo)電，故B項(xiàng)正確；有的金屬中金屬鍵較強(qiáng)，但依然導(dǎo)電，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；金屬導(dǎo)電是靠自由電子的定向移動(dòng)，而不是金屬陽(yáng)離子發(fā)生定向移動(dòng)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；金屬導(dǎo)電是物理變化，而不是失去電子的化學(xué)變化，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 二、金屬晶體性質(zhì)比較 4．下列敘述正確的是(　　) ①同周期金屬元素的原子半徑越大晶體熔點(diǎn)越高?、谕芷诮饘僭氐脑影霃皆叫【w熔點(diǎn)越高?、弁髯褰饘僭氐脑影霃皆酱缶w熔點(diǎn)越高　④同主族金屬元素的原子半徑越小晶體熔點(diǎn)越高 A．①③ B．②④ C．①④ D．③④ 答案　B 5．下列有關(guān)金屬的說(shuō)法正確的是(　　) A．鋰的熔點(diǎn)比鈉的低 B．鎂的硬度大于鋁的硬度 C．溫度越高，金屬中自由電子的運(yùn)動(dòng)速度越快，所以金屬的導(dǎo)電性越強(qiáng) D．金屬的延展性與金屬鍵沒(méi)有方向性有關(guān) 答案　D 解析　同主族金屬元素隨著電子層數(shù)的增加，原子半徑逐漸增大，金屬鍵逐漸減弱，金屬的熔點(diǎn)逐漸降低，故A錯(cuò)誤；同周期金屬元素隨著核電荷數(shù)的增加，原子半徑逐漸減小，金屬鍵逐漸增強(qiáng)，金屬的硬度逐漸增大，故B錯(cuò)誤；溫度越高，金屬中自由電子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)速度越快，在電場(chǎng)作用下做定向移動(dòng)的能力越弱，故金屬的導(dǎo)電性越差，故C錯(cuò)誤；由于金屬鍵沒(méi)有方向性，當(dāng)金屬受外力作用時(shí)，金屬原子之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，但金屬原子之間仍然保持金屬鍵的作用，故金屬表現(xiàn)出良好的延展性，D正確。 6．下列對(duì)各物質(zhì)性質(zhì)的比較中，正確的是(　　) A．熔點(diǎn)：Li＜Na＜K B．導(dǎo)電性：Ag＞Cu＞Al＞Fe C．密度：Na＞Mg＞Al D．空間利用率：鉀型＜鎂型＜銅型 答案　B 解析　按Li、Na、K的順序，金屬鍵逐漸減弱，熔點(diǎn)逐漸降低，A項(xiàng)錯(cuò)；按Na、Mg、Al的順序，密度逐漸增大，C項(xiàng)錯(cuò)；不同堆積方式的金屬晶體空間利用率：簡(jiǎn)單立方為52%，鉀型為68%，鎂型和銅型均為74%，D項(xiàng)錯(cuò)；常用的金屬導(dǎo)體中，導(dǎo)電性最好的是銀，其次是銅，再次是鋁、鐵，B項(xiàng)正確。 三、金屬晶體中金屬原子的堆積方式 7．下列金屬的晶體結(jié)構(gòu)類型都屬于面心立方最密堆積型的是(　　) A．Li、Na、Mg、Ca B．Li、Na、K、Rb C．Pb、Ag、Cu、Au D．Be、Mg、Cu、Zn 答案　C 8．下列有關(guān)金屬晶體的說(shuō)法中不正確的是(　　) A．金屬晶體是一種“巨分子” B．“自由電子”為所有原子所共有 C．簡(jiǎn)單立方堆積的空間利用率最低 D．體心立方密堆積的空間利用率最高 答案　D 解析　根據(jù)金屬晶體的金屬鍵理論，選項(xiàng)A、B都是正確的。金屬晶體的堆積方式中空間利用率分別是簡(jiǎn)單立方堆積52%，體心立方密堆積68%，面心立方最密堆積和六方最密堆積均為74%。因此簡(jiǎn)單立方堆積的空間利用率最低，六方最密堆積和面心立方最密堆積的空間利用率最高。 9．金屬晶體的堆積方式、空間利用率和配位數(shù)關(guān)系正確的是(　　) ①釙Po——簡(jiǎn)單立方堆積——52%——6 ②鈉Na——鉀型——74%——12 ③鋅Zn——鎂型——68%——8 ④銀Ag——銅型——74%——12 A．①② B．①③ C．②③ D．①④ 答案　D 解析?、阝浶涂臻g利用率為68%，配位數(shù)為8；③中Zn為鎂型，空間利用率為74%，配位數(shù)為12；①④堆積方式、空間利用率和配位數(shù)均正確。 10．鐵有δ、γ、α三種晶體結(jié)構(gòu)，以下依次是δ、γ、α三種晶體不同溫度下轉(zhuǎn)化的圖示。有關(guān)說(shuō)法不正確的是(　　) A．δ－Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子有8個(gè) B．γ－Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子有12個(gè) C．如圖α－Fe晶胞邊長(zhǎng)若為acm，γ－Fe晶胞邊長(zhǎng)若為bcm，則兩種晶體密度比為b3∶a3 D．將鐵加熱到1500℃分別急速冷卻和緩慢冷卻，得到的晶體類型不相同 答案　C 解析　δ－Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子有8個(gè)(設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為ccm，則兩個(gè)鐵原子間的最近距離為cm)；γ－Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子有12個(gè)(γ－Fe晶胞邊長(zhǎng)若為bcm，則兩個(gè)鐵原子間的最近距離應(yīng)為bcm)。若α－Fe晶胞邊長(zhǎng)為acm，γ－Fe晶胞邊長(zhǎng)為bcm，則兩種晶體密度比為b3∶2a3。將鐵加熱到1500℃分別急速冷卻和緩慢冷卻，得到的晶體類型不同。 [能力提升] 11. 最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦(Ti)原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，分子模型如圖所示，其中圓圈表示碳原子，黑點(diǎn)表示鈦原子，則它的化學(xué)式為(　　) A．TiC B．Ti13C14 C．Ti4C7 D．Ti14C13 答案　D 解析　此題一定要注意此結(jié)構(gòu)為一個(gè)具有規(guī)則結(jié)構(gòu)的大分子，不是晶胞。在此題目中，只需數(shù)出兩種原子的數(shù)目即可(Ti14C13)。 12．回答下列問(wèn)題： (1)金屬晶體的構(gòu)成微粒是_______________________________________________， 微粒間的相互作用稱為_(kāi)_______。這種作用力越強(qiáng)，晶體的熔、沸點(diǎn)越________，硬度越________。 (2)金屬鍵的強(qiáng)弱與金屬價(jià)電子數(shù)的多少有關(guān)，價(jià)電子數(shù)越多，金屬鍵越強(qiáng)；與金屬原子的半徑大小也有關(guān)，金屬原子半徑越大，金屬鍵越弱。據(jù)此判斷下列金屬熔點(diǎn)逐漸升高的是________。 A．Li、Na、K B．Na、Mg、Al C．Li、Be、Mg D．Li、Na、Mg (3)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體心立方密堆積的是____________。 ③六方最密堆積的是____________。 ④面心立方最密堆積的是__________。 答案　(1)金屬離子和自由電子　金屬鍵　高　大　(2)B (3)①Po?、贜a、K、Fe　③Mg、Zn?、蹸u、Au 13．根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)和下表所提供的信息，分析并回答下列問(wèn)題。 物理性質(zhì) 物理性質(zhì)比較 導(dǎo)電性(以銀為100) 銀銅金鋁鋅鐵 1009974612717 密度/gcm－3 金鉛銀銅鐵鋅鋁 19.311.310.58.927.867.142.7 熔點(diǎn)/℃ 鎢鐵銅金銀鋁錫 3410153510831064962660232 硬度(以金剛石為10) 鉻　鐵　銀　　　銅　　　金　　　鋁　　鉛 9　4～52.5～4　2.5～3　2.5～3　2～2.9　1.5 (1)為什么菜刀、錘子等通常用鐵制而不用鉛制？ (2)銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么導(dǎo)線一般用銅制而不用銀制？ (3)為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制？ (4)上述物理性質(zhì)中與自由電子關(guān)系最為密切的是____________________________。 答案　(1)因?yàn)殍F的硬度比鉛大，且鉛有毒，故常用鐵而不用鉛制作菜刀、錘子等。 (2)銀和銅的導(dǎo)電性相近，但銀比銅貴得多，且電線用量大，所以用銅不用銀作導(dǎo)線。 (3)因?yàn)殒u的熔點(diǎn)高(3410℃)，而錫的熔點(diǎn)(232℃)太低，通電時(shí)錫就熔化了，所以用鎢絲而不用錫絲做燈泡的燈絲。 (4)導(dǎo)電性 解析　在確定金屬的用途時(shí)，要考慮其硬度、熔點(diǎn)、導(dǎo)電性等多種性質(zhì)，有時(shí)還要考慮價(jià)格、資源、是否便利、是否有毒、是否利于回收等因素。正確解答本題還要會(huì)讀題，充分利用題中所給信息進(jìn)行比較解題。 14．Mn、Fe均為第4周期過(guò)渡金屬元素，兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于下表： 元素 Mn Fe 電離能/kJmol－1 I1 717 759 I2 1509 1561 I3 3248 2957 回答下列問(wèn)題： (1)Mn元素基態(tài)原子的價(jià)電子層的電子排布式為_(kāi)_________，比較兩元素的I2、I3可知，氣態(tài)Mn2＋再失去一個(gè)電子比氣態(tài)Fe2＋再失去一個(gè)電子難。對(duì)此你的解釋是___________ ________________________________________________________________________。 (2)金屬鐵的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式，晶胞分別如下圖所示。面心立方晶胞和體心立方晶胞中實(shí)際含有的Fe原子個(gè)數(shù)之比為_(kāi)_______，F(xiàn)e原子配位數(shù)之比為_(kāi)_______。 答案　(1)3d54s2　Mn2＋轉(zhuǎn)化為Mn3＋時(shí)，3d能級(jí)由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴环€(wěn)定的3d4狀態(tài)(或Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋時(shí)，3d能級(jí)由不穩(wěn)定的3d6狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài))　(2)2∶1　3∶2 解析　(1)根據(jù)錳在元素周期表中的位置可寫(xiě)出其價(jià)電子排布，由于Mn2＋轉(zhuǎn)化為Mn3＋時(shí)，3d能級(jí)由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴环€(wěn)定的3d4狀態(tài)(或Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋時(shí)，3d能級(jí)由不穩(wěn)定的3d6狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài))，所以，氣態(tài)Mn2＋再失去一個(gè)電子比氣態(tài)Fe2＋再失去一個(gè)電子難。 (2)根據(jù)題給晶胞的結(jié)構(gòu)，在每個(gè)體心立方晶胞中含有的鐵原子數(shù)目是2個(gè)(配位數(shù)是8)，在每個(gè)面心立方晶胞中含有的鐵原子數(shù)目是4個(gè)(配位數(shù)是12)。 [拓展探究] 15．金晶體的最小重復(fù)單元(也稱晶胞)是面心立方體，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共用。金原子的直徑為dcm，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，M表示金的摩爾質(zhì)量(單位：gmol－1)。 (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)晶胞的體積為_(kāi)_______cm3。 (4)金晶體的密度為_(kāi)_______gcm－3。 答案　(1)4　(2)在立方體各個(gè)面的對(duì)角線上的3個(gè)金原子緊密排列且相鄰的兩個(gè)金原子處于相切狀態(tài) (3)2d3　(4) 解析　處于立方體頂點(diǎn)的金屬原子為8個(gè)晶胞共用，此晶胞只占；處于面心上的金屬原子為2個(gè)晶胞共用，此晶胞只占。