第一单元金属键金属晶体.ppt

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1、专题3微粒间作用力与物质性质第一单元金属键金属晶体美丽的晶体已学过的金属知识金属的分类按密度分重金属：铜、铅、锌等轻金属：铝、镁等冶金工业黑色金属：铁、铬、锰有色金属：除铁、铬、锰以外的金属按储量分常见金属：铁、铝等稀有金属：锆、钒、钼4.5g/cm3大家都知道晶体有固定的几何外形、有固定的熔点，水、干冰等都属于分子晶体，靠范德华力结合在一起，金刚石等都是原子晶体，靠共价键相互结合，那么我们所熟悉的铁、铝等金属是不是晶体呢？它们又是靠什么作用结合在一起的呢？（1）定义：金属离子和自由电子之间的强烈的相互作用。（2）形成成键

2、微粒:金属阳离子和自由电子存在:金属单质和合金中（3）特点：无方向性、无饱和性1.金属键2.金属的物理性质具有金属光泽,能导电,导热,具有良好的延展性,金属的这些共性是有金属晶体中的化学键和金属原子的堆砌方式所导致的（1）导电性（2）导热性（3）延展性通常情况下金属晶体内部电子的运动是自由流动的，但在外加电场的作用下会定向移动形成电流,所以金属具有导电性。（1）导电性（2）导热性金属容易导热，是由于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。（3）延展性金属晶体中由于金属

3、离子与自由电子间的相互作用没有方向性，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,因此在一定强度的外力作用下,金属可以发生形变,表现为良好的延展性。金属的延展性自由电子+金属离子金属原子错位+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++小结：共性金属晶体与性质的关系导电性导热性延展性在金属晶体中，存在许多自由电子，自由电子在外加电场的作用下，自由电子定向运动，因而形成电流由于金属晶体中自由电子运动时与金属离子碰撞并把能量从温度高的部分

4、传导温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度由于金属晶体中金属键是没有方向性的，各原子层之间发生相对滑动以后，仍保持金属键的作用，因而在一定外力作用下，只发生形变而不断裂根据下表的数据，请你总结影响金属键的因素金属NaMgAlCr原子外围电子排布3s13s23s23p13d54s1原子半径/pm186160143.1124.9原子化热/kJ·mol-1108.4146.4326.4397.5熔点/℃97.56506601900部分金属的原子半径、原子化热和熔点金属的熔点、硬度与金属键的强弱有关，金属键的强弱又可以用原子化

5、热来衡量。原子化热是指1mol金属固体完全气化成相互远离的气态原子时吸收的能量。有的金属软如蜡,有的金属硬如钢;有的金属熔点低,有的金属熔点高,为什么?影响金属键强弱的因素（1）金属元素的原子半径（2）单位体积内自由电子的数目一般而言：金属元素的原子半径越小，单位体积内自由电子数目越大，金属键越强，金属晶体的硬度越大，熔、沸点越高。如：同一周期金属原子半径越来越小，单位体积内自由电子数增加，故熔点越来越高，硬度越来越大；同一主族金属原子半径越来越大，单位体积内自由电子数减少，故熔点越来越低，硬度越来越小。黄铁矿萤石水晶绿色

6、鱼眼石晶体的概念1.晶体：具有规则几何外形的固体。晶体为什么具有规则的几何外形呢?构成晶体的微粒有规则排列的结果.2.晶胞:反映晶体结构特征的基本重复单位.只平移不旋转就能完全重叠3.金属晶体的原子堆积模型晶体的结构是晶胞在空间连续重复延伸而形成的。晶胞与晶体的关系如同砖块与墙的关系。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。理论基础二维平面堆积方式I型II型行列对齐四球一空非最紧密排列行列相错三球一空最紧密排列密置层非密置层3.金属晶体的原

7、子堆积模型与晶胞三维平面堆积方式I型行列对齐四球一空非最紧密排列非密置层三维空间堆积方式Ⅰ.简单立方堆积形成简单立方晶胞，空间利用率较低52％，配位数6，金属钋（Po）采取这种堆积方式。Ⅰ.简单立方堆积Ⅱ.体心立方堆积这是非密置层另一种堆积方式，将上层金属填入下层金属原子形成的凹穴中,得到的是体心立方堆积。Ⅱ.体心立方堆积形成体心立方晶胞，空间利用率不高（68%），配位数8，Na、K、Cr、Mo、W等采取这种堆积方式。二维平面堆积方式I型II型行列对齐四球一空非最紧密排列行列相错三球一空最紧密排列密置层非密置层第一层：，，

8、，，123456123456镁型第三层的另一种排列方式，是将球对准第一层的2，4，6位，不同于AB两层的位置，这是C层。123456123456123456铜型123456上图是此种六方堆积的前视图ABABA第一种：将第三层球对准第一层的球123456于是每两层形成一个周期，即ABAB堆积方式，形成六方