《金屬晶體》課件

§3-3金屬晶體Ti金屬樣品1、金屬共同的物理性質(zhì)容易導(dǎo)電、導(dǎo)熱、有延展性、有金屬光澤等。金屬為什么具有這些共同性質(zhì)呢?2、金屬的結(jié)構(gòu)問(wèn)題：構(gòu)成金屬晶體的粒子有哪些？

一、金屬鍵+e-+++++++++++e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-組成粒子：金屬陽(yáng)離子和自由電子（1）“電子氣理論”(自由電子理論)金屬原子脫落下來(lái)的價(jià)電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”,被所有原子所共用，從而把所有的金屬原子維系在一起。（2）金屬鍵:（3）金屬鍵強(qiáng)弱判斷:3、金屬晶體：通過(guò)金屬鍵作用形成的單質(zhì)晶體這種金屬原子間由于電子氣產(chǎn)生的作用。(在金屬晶體中，金屬陽(yáng)離子和自由電子之間的較強(qiáng)的相互作用)。陽(yáng)離子所帶電荷多、半徑?。饘冁I強(qiáng)，熔沸點(diǎn)高。【討論1】金屬為什么易導(dǎo)電？在金屬晶體中，存在著許多自由電子，這些自由電子的運(yùn)動(dòng)是沒(méi)有一定方向的，但在外加電場(chǎng)的條件下自由電子就會(huì)發(fā)生定向運(yùn)動(dòng)，因而形成電流，所以金屬容易導(dǎo)電。4、金屬晶體的結(jié)構(gòu)與金屬性質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系【討論2】金屬為什么易導(dǎo)熱？

金屬容易導(dǎo)熱，是由于自由電子運(yùn)動(dòng)時(shí)與金屬離子碰撞把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分，從而使整塊金屬達(dá)到相同的溫度?！居懻?】金屬為什么具有較好的延展性？

金屬晶體中由于金屬離子與自由電子間的相互作用沒(méi)有方向性，各原子層之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)以后，仍可保持這種相互作用，因而即使在外力作用下，發(fā)生形變也不易斷裂。金屬的延展性自由電子+金屬離子金屬原子位錯(cuò)+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++由于自由電子可吸收所有頻率的光，然后很快釋放出各種頻率的光，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（如銅、金、銫、鉛等）由于較易吸收某些頻率的光而呈現(xiàn)較為特殊的顏色。當(dāng)金屬成粉末狀時(shí)，金屬晶體的晶面取向雜亂、晶格排列不規(guī)則，吸收可見(jiàn)光后輻射不出去，所以成黑色?！居懻摚础拷饘倬w結(jié)構(gòu)為什么具有金屬光澤和顏色

？不同的金屬在某些性質(zhì)方面，如密度、硬度、熔點(diǎn)等又表現(xiàn)出很大差別。這與金屬原子本身、晶體中原子的排列方式等因素有關(guān)。資料金屬之最熔點(diǎn)最低的金屬是--------汞熔點(diǎn)最高的金屬是--------鎢密度最小的金屬是--------鋰密度最大的金屬是--------鋨硬度最小的金屬是--------銫硬度最大的金屬是--------鉻最活潑的金屬是----------銫最穩(wěn)定的金屬是----------金延性最好的金屬是--------鉑展性最好的金屬是--------金1.金屬晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系導(dǎo)電性導(dǎo)熱性延展性金屬離子和自由電子2.把剛學(xué)過(guò)的分子晶體、原子晶體和金屬晶體進(jìn)行比較作用分子晶體原子晶體金屬晶體構(gòu)成離子的作用力硬度熔沸點(diǎn)導(dǎo)電性總結(jié)填寫表格自由電子在外加電場(chǎng)作用下作定向移動(dòng)自由電子與金屬離子碰撞傳遞熱量晶體中各原子層發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)仍保持相互作用分子原子金屬離子和自由電子范德華力共價(jià)鍵金屬鍵較小很大較大低很高差別較大熔融態(tài)不導(dǎo)電不導(dǎo)電良好1、金屬晶體的形成是因?yàn)榫w中存在A.金屬離子間的相互作用B．金屬原子間的相互作用C.金屬離子與自由電子間的相互作用D.金屬原子與自由電子間的相互作用C練習(xí)2．金屬能導(dǎo)電的原因是A.金屬晶體中金屬陽(yáng)離子與自由電子間的相互作用較弱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B3、下列敘述正確的是（）A.任何晶體中，若含有陽(yáng)離子也一定含有陰離子B．原子晶體中只含有共價(jià)鍵C.離子晶體中只含有離子鍵，不含有共價(jià)鍵D．分子晶體中只存在分子間作用力，不含有其他化學(xué)鍵B4、為什么堿金屬單質(zhì)的熔沸點(diǎn)從上到下逐漸降低，而鹵素單質(zhì)的熔沸點(diǎn)從上到下卻升高？金屬晶體的原子堆積模型第二課時(shí)二、金屬晶體的原子堆積模型（1）幾個(gè)概念

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

配位數(shù)：在晶體中與每個(gè)微粒緊密相鄰的微粒個(gè)數(shù)

空間利用率：晶體的空間被微粒占滿的體積百分?jǐn)?shù)，用它來(lái)表示緊密堆積的程度（2）金屬晶體的原子在二維平面堆積模型金屬晶體中的原子可看成直徑相等的小球。將等徑圓球在一平面上排列，有兩種排布方式，按（b）圖方式排列，圓球周圍剩余空隙最小，稱為密置層；按（a）圖方式排列，剩余的空隙較大，稱為非密置層。（a）非密置層

（b）密置層配位數(shù)：4配位數(shù)：6（3）金屬晶體的原子在三維空間堆積模型①簡(jiǎn)單立方堆積（只有Po采取這種堆積方式）②體心立方堆積—鉀型（堿金屬采取這種堆積方式）體心立方堆積配位數(shù)：8鎂型銅型鎂型和銅型123456

第二層對(duì)第一層來(lái)講最緊密的堆積方式是將球?qū)?zhǔn)1，3，5位。(或?qū)?zhǔn)2，4，6位，其情形是一樣的)123456AB，

關(guān)鍵是第三層，對(duì)第一、二層來(lái)說(shuō)，第三層可以有兩種最緊密的堆積方式。第一種是將球?qū)?zhǔn)第一層的球。123456于是每?jī)蓪有纬梢粋€(gè)周期，即ABAB堆積方式，形成六方緊密堆積。配位數(shù)12。(同層6，上下層各3)，空間利用率為74%下圖是此種六方緊密堆積的前視圖ABABA123456③.六方最密堆積-鎂型第三層的另一種排列方式，是將球?qū)?zhǔn)第一層的2，4，6位，不同于AB兩層的位置，這是C層。123456123456123456123456此種立方緊密堆積的前視圖ABCAABC

第四層再排A，于是形成ABCABC三層一個(gè)周期。得到面心立方堆積。

配位數(shù)12。(同層6，上下層各3)④面心立方最密堆積-銅型BCABCAABCABC形式的堆積