金属晶体+课件.ppt

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1、第三节金属晶体金属具有优良的导电性、导热性、延展性，并且有金属光泽金属为什么具有这些共同性质呢?金属原子自由电子一.金属晶体：2.组成粒子：金属阳离子和自由电子金属键（金属离子和自由电子之间的较强作用）1.定义：通过金属键作用形成的单质晶体3.作用力：阳离子所带电荷越多、半径越小,金属键越强强，熔沸点高。金属晶体的熔沸点差别较大5.影响：自由电子可以在整块金属中自由移动，因此金属键没有方向性和饱和性，金属件存在于金属单质和合金中金属键的本质——电子气理论金属原子脱落来的价电子形成遍布整个晶体的“电子气”,被所

2、有原子所共用，从而把所有的原子维系在一起。4.金属键特征：。二.金属晶体性质的解释：电子气理论1、金属易导电性：在外加电场的条件下自由电子就会发生定向运动而形成电流，所以金属容易导电。2、金属易导热：自由电子运动时与金属离子碰撞把能量从温度高的部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。含有自由移动的带电粒子金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作用没有方向性，受到撞击时各原子层之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。3.金属延展性好：自由电子+金属离子

3、金属原子位错+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++4.金属晶体结构具有金属光泽和颜色自由电子可吸收所有频率的光，然后很快释放出各种频率的光，因此绝大多数金属具有银白色或钢灰色光泽。而某些金属（如铜、金、铯、铅等）由于较易吸收某些频率的光而呈现较为特殊的颜色。当金属成粉末状时，金属晶体的晶面取向杂乱、晶格排列不规则，吸收可见光后辐射不出去，所以成黑色。5、影响金属键强弱的因素：金属阳离子半径越小，所带电荷越多，自由电子越多，金属键越强，熔点就相应越高，硬度也越大化

4、学键的强弱判断金属键共价键离子键键长越短,键能越大，共价键越强离子半径越小,所带电荷越多,离子键越强金属离子半径越小，价电子数越多，金属键越强请填空并解释：①钠、镁、铝三种金属熔沸点和硬度由小到大的顺序是：钠＜镁＜铝②碱金属元素的熔沸点随原子序数的增大而：递减金属KNaMgAl原子外围电子排布4s13s13s23s23p1原子半径(pm)255186160143.1熔点(℃)90.097.5650660金属之最熔点最低的金属是：汞[-38.87℃]熔点最高的金属是：钨[3410℃]密度最小的金属是：锂[0.5

5、3g/cm3]最稳定的金属是：金石墨是层状结构的混合型晶体石墨为层状结构，各层之间是范德华力结合，容易滑动，所以石墨很软。石墨的熔沸点为什么很高（高于金刚石）？石墨各层均为平面网状结构，碳原子之间存在很强的共价键（大π键），故熔沸点很高。石墨能导电的原因：这是因为石墨晶体中存在自由电子，可以在整个碳原子的平面上运动，但是电子不能从一个平面跳跃到另一个平面，所以石墨能导电，并且沿层的平行方向导电性强。这也是晶体各向异性的表现。石墨中微粒间的作用：碳原子间存在共价键和金属键，层与层之间存在范德华力晶体类型原子晶体

6、分子晶体金属晶体概念相邻原子之间以共价键相结合而成具有空间网状结构的晶体分子间以范德华力相结合而成的晶体通过金属键形成的晶体作用力构成微粒物理性质熔沸点硬度导电性实例金刚石、二氧化硅、晶体硅、碳化硅Ar、S等Au、Fe、Cu、钢铁等共价键范德华力金属键原子分子金属阳离子和自由电子很高很低差别较大很大很小差别较大无（硅为半导体）无导体三.金属晶体的原子堆积模型：由于金属键没有方向性，每个金属原子中的电子分布基本是球对称的，所以可以把金属晶体看成是由直径相等的圆球的三维空间堆积而成的。1.理论基础：堆积原理:遵循

7、紧密堆积原理。因为金属键没有方向性，因此都趋向于使金属原子吸引更多的其他原子分布于围，并以紧密堆积方式降低体系的能量，使晶体变得比较稳定。紧密堆积：微粒之间的作用力使微粒间尽可能的相互接近，使它们占有最小的空间。空间利用率：空间被晶格质点占据的百分数。用来表示紧密堆积的程度。配位数：在密堆积中，一个原子或离子周围距离最近且相等的原子或离子的数目。I型II型配位数为4配位数为6密置层非密置层12341234562.金属晶体的原子的堆积模型（1）二维平面：①非密置层在三维空间堆积非最紧密堆积，空间利用率低（52%

8、）配位数是个只有金属（Po）采取这种堆积方式6a.简单立方堆积：（2）三维空间：金属原子半径r与正方体边长a的关系：aaaaa=2r如何计算空间利用率呢？球体积空间利用率=100%晶胞体积b.体心立方堆积：钾型每个晶胞含个原子，配位数为，如碱金属、Fe等采取这种堆积方式。28如何计算空间利用率呢？金属原子半径r与正方体边长a的关系：aaaa2ab=4rb=3aa=4r3b2a123456第二层对第