第3節(jié)金屬晶體

3金屬晶體《晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》第三章Ti金屬樣品（1）組成粒子：金屬陽離子和自由電子（2）作用力：金屬離子和自由電子之間的較強作用——金屬鍵（電子氣理論）（3）金屬晶體：通過金屬鍵作用形成的單質(zhì)晶體（4）金屬鍵強弱判斷:

陽離子所帶電荷多、半徑小，金屬鍵強，熔沸點高。1、金屬共同的物理性質(zhì)有金屬光澤等。2、金屬的結(jié)構(gòu)一、金屬鍵容易導(dǎo)電、導(dǎo)熱、有延展性、【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，這些自由電子的運動是沒有一定方向的，但在外加電場的條件下自由電子就會發(fā)生定向運動，因而形成電流，所以金屬容易導(dǎo)電。晶體類型離子晶體金屬晶體導(dǎo)電時的狀態(tài)導(dǎo)電粒子水溶液或

熔融狀態(tài)下晶體狀態(tài)熔融狀態(tài)自由移動的離子自由電子比較離子晶體、金屬晶體導(dǎo)電的區(qū)別：3、金屬晶體的結(jié)構(gòu)與金屬性質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系（1）金屬晶體結(jié)構(gòu)與金屬導(dǎo)電性的關(guān)系【討論2】金屬為什么易導(dǎo)熱？

金屬容易導(dǎo)熱，是由于自由電子運動時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。（2）金屬晶體結(jié)構(gòu)與金屬導(dǎo)熱性的關(guān)系【討論3】金屬為什么具有較好的延展性？

原子晶體受外力作用時，原子間的位移必然導(dǎo)致共價鍵的斷裂，因而難以鍛壓成型，無延展性。而金屬晶體中由于金屬陽離子與自由電子間的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)與金屬延展性的關(guān)系（4）金屬晶體結(jié)構(gòu)具有金屬光澤和顏色①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。②當(dāng)金屬成粉末狀時，金屬晶體的晶面取向雜亂、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。4.金屬晶體熔點變化規(guī)律（1）金屬晶體熔點變化較大，與金屬晶體緊密堆積方式、金屬陽離子與自由電子之間的金屬鍵的強弱有密切關(guān)系．（2）一般情況下，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，熔點就相應(yīng)越高，硬度也越大。但該金屬的金屬性越弱。如：KNaMgAlLiNaKRbCs﹥﹥﹥﹥﹤﹤﹤資料金屬之最熔點最低的金屬是--------汞[-38.87℃]熔點最高的金屬是--------鎢[3410℃]密度最小的金屬是--------鋰[0.53g/cm3]密度最大的金屬是--------鋨[22.57g/cm3]硬度最小的金屬是--------銫[0.2]硬度最大的金屬是--------鉻[9.0]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[鉑絲直徑：

mm]展性最好的金屬是--------金[金箔厚：mm]1、下列敘述正確的是（）

A.任何晶體中，若含有陽離子也一定含有陰離子

B.原子晶體中只含有共價鍵

C.離子晶體中只含有離子鍵，不含有共價鍵

D.分子晶體中只存在分子間作用力，不含有其他化學(xué)鍵2、為什么堿金屬單質(zhì)的熔沸點從上到下逐漸降低，而鹵素單質(zhì)的熔沸點從上到下卻升高？B思考與練習(xí)小結(jié)：三種晶體類型與性質(zhì)的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)合而成具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體分子間以范德華力相結(jié)合而成的晶體通過金屬鍵形成的晶體作用力共價鍵范德華力金屬鍵構(gòu)成微粒原子分子金屬陽離子和自由電子物理性質(zhì)熔沸點很高很低差別較大硬度很大很小差別較大導(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、鋼鐵等金屬原子在平面上有幾種排列方式？二、金屬晶體的原子堆積模型

（a）非密置層

（b）密置層兩種排列方式的配位數(shù)分別是多少？哪種排列方式使一定體積內(nèi)含有的原子數(shù)目最多？思考：金屬原子在形成晶體時有幾種堆積方式？活動·探究：將桌上的乒乓球在三維空間堆積起來，有幾種不同的堆積方式？比較不同方式堆積時金屬晶體的配位數(shù)、原子的空間利用率、晶胞的區(qū)別。晶胞的形狀是什么？含幾個原子？1、簡單立方堆積[Po]配位數(shù)：6空間占有率：52%每個晶胞含原子數(shù)：12、體心立方堆積（IA，VB，VIB）金屬晶體的堆積方式──鉀型配位數(shù)：8空間占有率：68%每個晶胞含原子數(shù)：2123456

第二層對第一層來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，對第一、二層來說，第三層可以有兩種最緊密的堆積方式。思考：密置層的堆積方式有哪些？

下圖是此種六方緊密堆積的前視圖ABABA

第一種是將球?qū)?zhǔn)第一層的球。123456

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

)3、六方密堆積（鎂型）六方密堆積（鎂型）配位數(shù)：12空間占有率：74%每個晶胞含原子數(shù)：2

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（銅型）BCA配位數(shù)：12空間占有率：74%每個晶胞含原子數(shù)：4面心立方（銅型）1、金屬晶體的四種堆積模型對比閱讀《資料卡片》并掌握2、石墨是層狀結(jié)構(gòu)的混合型晶體歸納：三種晶體類型與性質(zhì)的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)合而成具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體分子