公開課-金屬晶體名師優(yōu)質(zhì)課獲獎市賽課一等獎?wù)n件

第三節(jié)金屬晶體第三章《晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》第一課時第1頁Ti金屬樣品第2頁（2）組成粒子：金屬陽離子和自由電子(無陰離子)（1）作用力：金屬離子和自由電子之間較強作用——金屬鍵（電子氣理論）1、金屬晶體：金屬陽離子和自由電子間經(jīng)過金屬鍵結(jié)合形成晶體。2、金屬共同物理性質(zhì)一、金屬鍵輕易導(dǎo)電、導(dǎo)熱、有延展性、有金屬光澤等。（3）所屬物質(zhì)：金屬單質(zhì)、合金第3頁1、由金屬與另一個(或幾個)金屬或非金屬所組成含有金屬通性物質(zhì)。2、合金通性：

(1)多數(shù)合金熔點低于其組分中任一個組成金屬熔點；

(2)硬度比其組分中任一金屬硬度大；

(3)合金導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性低于任一組分金屬。(4)有抗腐蝕能力強(如不銹鋼)合金第4頁【討論1】金屬為何易導(dǎo)電？在金屬晶體中，存在著許多自由電子，這些自由電子運動是沒有一定方向，但在外加電場條件下自由電子就會發(fā)生定向運動，因而形成電流，所以金屬輕易導(dǎo)電。3、金屬晶體結(jié)構(gòu)與金屬性質(zhì)內(nèi)在聯(lián)絡(luò)（1）金屬晶體結(jié)構(gòu)與金屬導(dǎo)電性關(guān)系第5頁【討論2】金屬為何易導(dǎo)熱？

金屬輕易導(dǎo)熱，是因為自由電子運動時與金屬離子碰撞把能量從溫度高部分傳到溫度低部分，從而使整塊金屬到達相同溫度。（2）金屬晶體結(jié)構(gòu)與金屬導(dǎo)熱性關(guān)系第6頁【討論3】金屬為何含有很好延展性？

原子晶體受外力作用時，原子間位移必定造成共價鍵斷裂，因而難以鍛壓成型，無延展性。而金屬晶體中因為金屬陽離子與自由電子間相互作用沒有方向性，當(dāng)受外力作用時各原子層之間發(fā)生相對滑動以后，仍可保持這種相互作用，因而發(fā)生形變也不易斷裂。（3）金屬晶體結(jié)構(gòu)與金屬延展性關(guān)系第7頁（4）金屬晶體結(jié)構(gòu)含有金屬光澤和顏色①因為自由電子可吸收全部頻率光，然后很快釋放出各種頻率光，所以絕大多數(shù)金屬含有銀白色或鋼灰色光澤。而一些金屬（如銅、金、銫、鉛等）因為較易吸收一些頻率光而展現(xiàn)較為特殊顏色。②當(dāng)金屬成粉末狀時，金屬晶體晶面取向雜亂、晶體外形排列不規(guī)則，吸收可見光后輻射不出去，所以成黑色。第8頁4.金屬晶體熔點改變規(guī)律（1）金屬晶體熔點改變較大與金屬晶體緊密堆積方式、金屬陽離子與自由電子之間金屬鍵強弱有親密關(guān)系．（2）普通情況下，金屬晶體熔點由金屬鍵強弱決定：金屬陽離子半徑越小，所帶電荷越多，自由電子越多，金屬鍵越強，熔點就對應(yīng)越高，硬度也越大。但該金屬金屬性越弱。如：NaMgAlLiNaKRbCs﹥﹥﹥﹥﹤﹤第9頁小結(jié)：三種晶體類型與性質(zhì)比較晶體類型原子晶體分子晶體金屬晶體概念相鄰原子之間以共價鍵相結(jié)合而成含有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)晶體分子間以范德華力相結(jié)合而成晶體經(jīng)過金屬鍵形成晶體作用力共價鍵范德華力金屬鍵組成微粒原子分子金屬陽離子和自由電子物理性質(zhì)熔沸點很高很低差異較大硬度很大很小差異較大導(dǎo)電性無（硅為半導(dǎo)體）無導(dǎo)體實例金剛石、二氧化硅、晶體硅、碳化硅Ar、S等Au、Fe、Cu、鋼鐵等第10頁資料金屬之最熔點最低金屬是--------汞[-38.87℃]熔點最高金屬是--------鎢[3410℃]密度最小金屬是--------鋰[0.53g/cm3]硬度最小金屬是--------銫[0.2]最活潑金屬是----------銫延性最好金屬是--------鉑[鉑絲直徑：

mm]展性最好金屬是--------金[金箔厚：mm]第11頁1、原子在二維平面上有兩種排列方式二、金屬晶體原子堆積模型（a）非密置層

（b）密置層配位數(shù)為4配位數(shù)為6

配位數(shù)：在晶體中一個原子周圍距離相等且最近原子數(shù)目緊密堆積：微粒之間作用力使微粒間盡可能相互靠近，使它們占有最小空間第12頁晶胞形狀是什么？含幾個原子？2、金屬晶體可看成金屬原子在三維空間里堆積而成第13頁（1）簡單立方堆積[Po]配位數(shù)：6空間擁有率：52%每個晶胞含原子數(shù)：1

空間利用率：晶體空間被微粒占滿體積百分數(shù)，用它來表示緊密堆積程度第14頁簡單立方堆積第15頁（2）體心立方堆積（Na，K，F(xiàn)e）金屬晶體堆積方式──鉀型第16頁配位數(shù)：8空間擁有率：68%每個晶胞含原子數(shù)：2第17頁體心立方堆積配位數(shù)：8第18頁2、體心立方堆積ab空間利用率=a第19頁123456

第二層對第一層來講最緊密堆積方式是將球?qū)?/p>

1，3，5位。(或?qū)?，4，6位，其情形是一樣)123456AB，

關(guān)鍵是第三層，對第一、二層來說，第三層能夠有兩種最緊密堆積方式。思索：密置層堆積方式有哪些？第20頁

下列圖是此種六方緊密堆積前視圖ABABA

第一個是將球?qū)实谝粚忧颉?23456

于是每兩層形成一個周期，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

)第21頁六方最密堆積第22頁金屬原子半徑r與六棱柱邊長a、高h關(guān)系：

a=2rahh=a632第23頁3、六方最密堆積s2rh2r2r=74%空間利用率=sh第24頁123456789101112

這種堆積晶胞空間利用率高（74%），屬于最密置層堆積，配位數(shù)為

，許多金屬（如Mg、Zn、Ti等）采取這種堆積方式。12第25頁

第三層另一個排列方式，是將球?qū)实谝粚?/p>

2，4，6位，不一樣于AB兩層位置，這是

C層。1234561234561234564、面心立方最密堆積第26頁123456此種立方緊密堆積前視圖ABCAABC

第四層再排A，于是形成

ABCABC三層一個周期。得到面心立方堆積。

配位數(shù)12

。(同層6，上下層各3

)第27頁4ra=74%空間利用率=第28頁BCA配位數(shù)：12空間擁有率：74%每個晶胞含原子數(shù)：4(4)面心立方（銅型、A