《金屬晶體》人教化學選修3

1、什么是金屬晶體？1金屬鍵金屬鍵(1)概念：金屬原子脫落下來的概念：金屬原子脫落下來的_形成遍形成遍布整塊晶體的布整塊晶體的“_”，被所有原子共用，被所有原子共用，從而把所有從而把所有_維系在一起。維系在一起。(2)成鍵微粒是成鍵微粒是_和和_。自由電子自由電子金屬陽離子金屬陽離子金屬原子金屬原子價電子價電子電子氣電子氣“有陽離子有陽離子而無陰離子而無陰離子”自由電自由電子可以在整塊金屬中自子可以在整塊金屬中自由移動，因此金屬鍵由移動，因此金屬鍵沒沒有方向性和飽和性。有方向性和飽和性。2金屬晶體金屬晶體(1)在金屬晶體中，原子間以在金屬晶體中，原子間以_相結(jié)合。相結(jié)合。(2)金屬晶體的性質(zhì)：優(yōu)良

2、的金屬晶體的性質(zhì)：優(yōu)良的_、_和和_。(3)熔化時破壞的作用力：熔化時破壞的作用力： _什么是金屬晶體？金屬鍵金屬鍵延展性延展性導電性導電性導熱性導熱性金屬鍵金屬鍵金屬的特性？定向移動定向移動相對滑動相對滑動排列方式排列方式金屬的特性？金屬光澤和顏色金屬光澤和顏色o由于自由電子可吸收所有頻率的光，然后很由于自由電子可吸收所有頻率的光，然后很快快釋放出各種頻率的光釋放出各種頻率的光，因此絕大多數(shù)金屬，因此絕大多數(shù)金屬具有銀白色或鋼灰色光澤。而某些金屬（如具有銀白色或鋼灰色光澤。而某些金屬（如銅、金、銫、鉛等）由于銅、金、銫、鉛等）由于較易吸收某些頻率較易吸收某些頻率的光的光而呈現(xiàn)較為特殊的顏色。

3、而呈現(xiàn)較為特殊的顏色。o當金屬成粉末狀時，金屬晶體的當金屬成粉末狀時，金屬晶體的晶面取向雜晶面取向雜亂、晶格排列不規(guī)則亂、晶格排列不規(guī)則，吸收可見光后輻射不，吸收可見光后輻射不出去，所以成黑色。出去，所以成黑色。金屬鍵強弱比較金屬陽離子半徑越小，所帶電荷數(shù)越多，金屬鍵越強，金屬陽離子半徑越小，所帶電荷數(shù)越多，金屬鍵越強，熔沸點越高，硬度越大。熔沸點越高，硬度越大。下列說法錯誤的是（下列說法錯誤的是（ ）A A、鈉的硬度大于鋁、鈉的硬度大于鋁B B、鎂的熔沸點低于鈣、鎂的熔沸點低于鈣C C、鈉的硬度大于鉀、鈉的硬度大于鉀D D、鈣的熔沸點高于鉀、鈣的熔沸點高于鉀AB(1)(1)同周期金屬單質(zhì)，從

4、左到右同周期金屬單質(zhì)，從左到右( (如如NaNa、MgMg、Al)Al)熔、熔、沸點升高。沸點升高。(2)(2)同主族金屬單質(zhì)，從上到下同主族金屬單質(zhì)，從上到下( (如堿金屬如堿金屬) )熔、沸點熔、沸點降低。降低。(3)(3)合金的熔、沸點比其各成分金屬的熔、沸點低。合金的熔、沸點比其各成分金屬的熔、沸點低。(4)(4)金屬晶體熔點差別很大，如汞常溫為液體，熔點金屬晶體熔點差別很大，如汞常溫為液體，熔點很低很低( (38.9 )38.9 )，而鐵等金屬熔點很高，而鐵等金屬熔點很高(1535 )(1535 )。金屬熔、沸點高低的比較金屬晶體堆積模型由于金屬鍵沒有方向性，每個金屬原子中的電子分布

5、基本由于金屬鍵沒有方向性，每個金屬原子中的電子分布基本是球?qū)ΨQ的，所以可以把金屬晶體看成是由直徑相等的圓是球?qū)ΨQ的，所以可以把金屬晶體看成是由直徑相等的圓球的三維空間堆積而成的。球的三維空間堆積而成的。堆積原理：堆積原理：組成晶體的金屬原子在沒有其他因素影響時，在空間的排列大都遵循緊密堆積緊密堆積原理。這是因為金屬鍵沒有方向沒有方向性性，因此都趨向于使金屬原子吸引更多吸引更多的其他原子分布于周圍，并以緊密堆積緊密堆積方式降低降低體系的能量能量，使晶體變得比較穩(wěn)定比較穩(wěn)定。金屬晶體的堆積與穩(wěn)定性能量越低越穩(wěn)定能量越低越穩(wěn)定金屬鍵無飽和性、金屬鍵無飽和性、方向性方向性配位數(shù)高配位數(shù)高堆積密度堆積密

6、度最大最大充分利用空間充分利用空間降低體系勢能降低體系勢能中心原子周圍和它距離相等且最近原子的數(shù)目金屬晶體堆積模型緊密堆積：緊密堆積：微粒之間的作用力，使微粒間盡可能的相互接近，使它們占有最小的空間?？臻g利用率：空間利用率：晶胞體積被微粒占據(jù)的百分數(shù)，用來表示緊密堆積的程度。密置層密置層 配位數(shù)為配位數(shù)為6 6非密置層非密置層 配位數(shù)為配位數(shù)為4 41234123456金屬晶體堆積模型1 非密置層在三維空間堆積非密置層在三維空間堆積(1) 簡單立方堆積簡單立方堆積Po526晶胞內(nèi)原子數(shù)：晶胞內(nèi)原子數(shù)：配位數(shù)：配位數(shù)：空間利用率：空間利用率：1典型金屬：典型金屬：金屬晶體堆積模型(2) 體心立方

7、堆積體心立方堆積K 、Na、Fe688晶胞內(nèi)原子數(shù)：晶胞內(nèi)原子數(shù)：配位數(shù)：配位數(shù)：空間利用率：空間利用率：2典型金屬：典型金屬：金屬晶體堆積模型2 密置層在三維空間堆積密置層在三維空間堆積(3) 六方最密堆積六方最密堆積如圖所示，按如圖所示，按ABABABAB的方式堆積。的方式堆積。金屬晶體堆積模型7412晶胞內(nèi)原子數(shù)：晶胞內(nèi)原子數(shù)：配位數(shù)：配位數(shù)：空間利用率：空間利用率：典型金屬：典型金屬：2Zn Ti Mg金屬晶體堆積模型(4) 面心立方最密堆積面心立方最密堆積如圖所示，按如圖所示，按ABCABCABC的方式堆積。的方式堆積。金屬晶體堆積模型晶胞內(nèi)原子數(shù)：晶胞內(nèi)原子數(shù)：配位數(shù)：配位數(shù)：空間

8、利用率：空間利用率：典型金屬：典型金屬：4Cu Ag Au7412空間利用率計算 設(shè)設(shè): :原子半徑為原子半徑為 r r立方體邊長為立方體邊長為a a 則則: : a=2r原子體積原子體積= =空間利用率空間利用率= =(2r)34r3/3= 52%空間利用率計算 設(shè)設(shè): :原子半徑為原子半徑為 r,r,立方體邊長為立方體邊長為a a空間利用率空間利用率空間利用率計算 空間利用率計算 空間利用率計算 空間利用率空間利用率= 74%= 74%設(shè)設(shè): :原子半徑為原子半徑為 r,r,立方體邊長為立方體邊長為a a空間利用率計算 空間利用率計算 四點間的夾角均為四點間的夾角均為6060空間利用率計算 a=2rC空間利用率計算 空間利用率空間利用率=74%=74%空間利用率計算 金屬晶體的堆積模型堆積模型采納這種堆積的典型代表空間利用率配位數(shù)晶胞