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文档简介
1,3.3 金属晶体,2,Ti,金属样品,1,金属键的定义:金属离子与自由电子之间的强相互作用称为金属键。(1)金属键的结合粒子是金属阳离子和自由电子。(2)金属键存在于金属元素和合金中。一、金属结构、4,2、金属晶体的定义:金属离子与自由电子的强相互作用形成的晶体。(1)晶体中的个别分子(2)金属正离子没有被自由电子包围。(。5,金属晶体,金属原子,自由电子,6,3,金属键的本质-电子气体理论:经典的金属键理论被称为“电子气体理论”。金属键形成“电子气体”,大量“脱离”金属原子的自由电子可以比作气体,金属原子被形象化为“浸入”“电子气体”的“海洋”。4、使用“电子气体理论”,可以很容易地用导电、导热、延展性、金属光泽来说明某些金属的物理特性。7,讨论1金属为什么容易导电?金属晶体中存在很多自由电子,这些自由电子的运动没有一定的方向,但自由电子在外加电场的条件下产生方向运动,因此电流形成,金属容易导电。水溶液或熔化状态下的晶体状态,自由移动的离子,自由电子,比较离子晶体,金属晶体电导率的差异:a,金属晶体结构与金属导电性的关系,8,讨论2金属为什么容易传导热量?自由电子在运动中经常与金属离子碰撞,引起两种能量的交换。金属的某个部分加热后,该地区的自由电子能量增加,运动速度加快,能量通过碰撞传递到金属离子。金属容易传导热是因为自由电子移动时与金属离子碰撞,将能量从温度高的部分传递到温度低的部分,整个金属都能达到相同的温度。b,金属晶体结构和金属导热系数,9,讨论3金属的延展性为什么很好?原子晶体在外力作用下,原子之间的位移必然会切断共价键,因此锻造成型困难,没有延展性。在金属晶体中,金属离子与自由电子的相互作用没有方向性,即使各原子层之间的相对滑动也保持着这种相互作用,因此外力作用也不会轻易中断变形。c,金属晶体结构与金属延展性的关系,10,D,金属晶体结构具有金属光泽和颜色,自由电子吸收所有频率的光,然后迅速发出各种频率的光,因此大多数金属具有银白色或钢灰色光泽。有些金属,例如铜、金、铯、铅等,能更容易吸收特定频率的光线,因此呈现出更特别的颜色。金属变成粉末后,金属晶体的晶面方向混乱,晶格不规则排列,吸收可见光后辐射不出去,变成黑色。11,【摘要】金属晶体的结构和性质的关系,12,5,影响金属键强弱的因素:金属阳离子的电荷越多,离子半径越小,金属键越强。一般来说,金属晶体的熔点是由金属结合强弱决定的,金属阳离子半径越小,电荷越多,自由电子越强,金属结合越强,熔点相应地增加硬度,13,事故4已知金属元素的熔点随原子序数的增加而减少,试验用金属结合论解释。第一元素原子价电子数相等的数(正离子的电荷数相等),以及原子(离子)的半径从上到下依次增加,元素内的金属键依次减少,碱金属元素的熔化沸点随原子序数的增加而减少。思考5试验三种金属熔体沸点和硬度的大小:钠、镁、铝。东周期元素,从左到右,价电子的数量依次增加,原子(离子)半径依次减少,元素内形成的金属键依次增加。因此,钠、镁、铝三种金属熔点、硬度的大小顺序为钠镁铝。,14,数据,金属,熔点最低的金属为-汞-38.87c,熔点最高的金属为-,钨3410c,密度最低的金属为-锂0.53g/cm3 金属正离子和自由电子,很高,很低,很大的差异,很小,很大的差异,无(硅是半导体),无,导体,16,金属原子在二维空间(平面)中有两种排列方式,2,金属晶体的原子积累模型,(那么,非密度层在三维空间中有几种堆叠的方法呢?以不同的方式堆积时,比较金属晶体的座位数、原子的空间利用、晶体的差异。配位=4,配位=6,思考和交流,17,晶体的形状是?含有多少原子?18,1,简单立方积累,Po,每个立方细胞中有原子数:6,1,52%,19,2,体立方积累-钾,秘密层的另一种积累,将上层金属原子填充到下层金属原子形成的凹洞中,(或者,如果答对2,4,6个字,情况也一样),核心是3层。对于第一、二层,第三层可以有两种最紧密的方法。想:致密层的积累方法是什么?22,下面的图是这种6字紧贴型的前视图,a,1是将3层的球对准1层的球。,所以每一层都形成一个周期,即ABAB积累方式,形成六个磁密积累。座位数。(同一层、上角和下角。12,6,3,23,24,这些立方体紧密堆积的前视图,a,4层重新排列a,形成ABCABC 3层的一个周期。棉心立方堆积。座位数。(同层,上层角),12,6,3,25,镁,六边形密接,3,密接层堆积方式第一位:6密接堆积,26,每个入细胞的原子数:12,74%,2,镁第四,金属晶体熔点的变化:(1)金属晶体熔点的变化大不相同。水银在室温下是液体,熔点很低(-38.9)。c)。铁等金属熔点高(1535)。c)。这是因为金属晶体致密堆积的方式,金属阳离子和自由电子的静电力不同。(2)一般来说,(同类型金属晶体)金属晶体的熔点取决于金属阳离子半径、携带的电荷数和自由电子的数量。阳离子半径越小,电荷越多,自由电子的相互
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