金属键金属晶体 (2)ppt课件

颗粒间力和材料性质，金属晶体与金属键，* 1，学到的金属知识，金属分类，密度，冶金工业，储存，4.5g/cm3，2，元素周期表中的金属元素位置和原子结构特征，3，钛，金属样品，4，金属特征，常温下，简单物质为固体，汞除外(Hg)；(2)大多数金属呈银白色，有金属光泽，但金(Au)、铜(Cu)、铋(Bi)和铅(Pb)除外。黄色，红色，红色，蓝色和白色，5。众所周知，晶体有固定的几何形状和固定的熔点。水、干冰等属于分子晶体。它们通过范德华力结合在一起。钻石等都是原子晶体，通过共价键相互结合。那么，我们对铁和铝晶体等金属熟悉吗？它们组合在一起有什么功能？6，1。非金属原子通过共价键结合成简单的物质或化合物，活性金属和活性非金属通过离子键结合形成离子化合物。那么，简单金属中的金属原子是如何结合的呢？你能概括金属的物理性质吗？你知道为什么金属有这些物理性质吗？分析：在正常情况下，金属原子的部分或全部外围电子被原子核束缚得相对较弱。在金属晶体内部，它们可以从金属原子上“脱落”价电子，形成自由流动的电子。这些电子不属于特定的金属离子，而是均匀分布在整个晶体中。大多数金属熔点都很高。这是什么意思？金属导电是什么意思？这表明金属晶体中存在强烈的相互作用。金属具有导电性，表明金属晶体中有电子可以自由流动。八二。描述金属键的最简单的金属键理论是“电子气”理论。该理论将金属键描述为“电子气体”，由整个晶体中金属原子上的价电子脱落形成。这些电子不属于特定的金属离子，而是均匀分布在整个晶体中，由所有原子共享，从而将所有金属原子结合在一起。金属原子“沉浸”在“电子气体”的“海洋”中。9，(1)定义：金属离子和自由电子之间的强相互作用。(2)形成结合粒子：的金属阳离子和自由电子存在于：金属单质和合金中(3)方向性：没有方向性，1。金属键，10，2。金属的物理性质具有金属光泽，能导电和导热，并具有良好的延展性。金属的这些共性是由金属晶体中的化学键和金属原子的堆积方式引起的，(1)导电性，(2)导热性，(3)延展性，(11)，(讨论1)为什么金属容易导电？在金属晶体中，有许多自由电子。这些自由电子的运动没有特定的方向。然而，在外加电场的条件下，自由电子将定向运动，从而形成电流。因此，金属容易导电。在水溶液或熔融状态，晶体状态，自由移动的离子，自由电子，比较离子晶体和金属晶体在导电方面的差异：3，金属晶体的结构和金属的性质之间的内在关系，1，金属晶体的结构和金属的导电性之间的关系，12，【讨论2】为什么金属容易导热？自由电子经常在运动中与金属离子碰撞，导致两者之间的能量交换。当金属部件受热时，该区域的自由电子能量增加，运动速度加快。通过碰撞，能量被转移到金属离子上。金属容易导热，因为自由电子与金属离子的碰撞将能量从高温部分转移到低温部分，从而使整个金属达到相同的温度。2，金属晶体结构与金属热导率的关系，13，讨论3为什么金属具有较好的延展性？当原子晶体受到外力作用时，原子间的位移将不可避免地导致共价键的断裂，从而难以锻造成形，并且没有延展性。然而，由于金属晶体中金属离子和自由电子之间的相互作用没有方向性，在原子层之间相对滑动后，这种相互作用仍然可以保持，因此即使在外力的作用下，变形也不容易破裂。，3，金属晶体结构与金属延展性的关系，14，金属延展性，15，16，4，金属晶体结构具有金属光泽和颜色，因为自由电子可以吸收所有频率的光，然后迅速释放各种频率的光，所以绝大多数金属具有银白色或钢灰色的光泽。然而，有些金属(如铜、金、铯、铅等。)显示特殊的颜色，因为它们容易吸收特定频率的光。当金属为粉末形式时，金属晶体的晶面取向无序，晶格排列不规则，吸收可见光后无法辐射，金属晶体变成黑色。根据下表中的数据，请总结影响金属结合的因素。一些金属的原子半径、原子化热和熔点与金属键的强度有关。金属键的强度可以通过雾化热来测量。雾化热是指1摩尔金属固体完全蒸发成彼此远离的气态原子时所吸收的能量。有些金属像蜡一样软，有些像钢一样软。一些金属熔点低，而另一些金属熔点高。为什么？金属晶体的熔点变化很大，这与金属晶体的紧密堆积以及金属阳离子和自由电子之间金属键的强度密切相关。熔点最低的金属是汞(室温下为液体)，熔点高的金属是钨(3410)，铁的熔点为1535，2。一般来说，金属晶体的熔点由金属键的强度决定：金属阳离子的半径越小，它们携带的电荷越多，它们携带的自由电子越多，金属键越强，熔点越高，硬度越大。然而，金属性质越弱，例如Knamgallinakrbcs，金属元素的原子半径越小，每单位体积的自由电子数越大，金属键越强，金属晶体的硬度越大，熔点和沸点越高。例如，同一时期金属原子的半径越来越小，每单位体积的自由电子数增加，因此熔点越来越高，硬度越来越高。随着同一主族金属原子半径的增加和单位体积自由电子数的减少，熔点降低，硬度降低。20，总结，金属键的概念使用金属键的知识来解释影响金属键强度的因素。21，1。下面对金属键的描述是错误的。金属键没有方向性。金属键是金属阳离子和自由电子之间的强静电引力。金属键中的电子属于整个金属。金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关。下面对金属元素特征的描述是正确的()a .金属原子只有还原性，而金属离子只有氧化性B .金属元素在化合物c中有确定的正化合价.金属元素在不同的化合物d中有不同的化合价.金属元素的元素物质在常温下是晶体，B，22，3 .金属的下列性质与金属键无关：a .金属是不透明的，有金属光泽；b .金属容易导电和传热；c .金属有很强的还原性；d .金属有延展性c. 4 .能正确描述金属一般性质的是(a)金属容易导电和传热(b)金属具有高熔点(c)金属具有延展性(d)金属具有强还原性(AC，23，5)。生活中的下列问题，不能用金属键的知识来解释的是：用铁制品做的炊具；用金属铝做的导线；用铂做的珠宝；铁容易生锈。金属键的强度与金属的价电子数有关。价电子越多，金属键越强。它还与金属阳离子的半径有关。金属阳离子的半径越大，金属键越弱。据此，判断出下列金属的熔点正在逐渐增加(a. linakb)。namgalc。libemagd。直线加速器，b，24，7。下列陈述是正确的()a .任何含有阳离子的晶体必须含有阴离子b .原子晶体只含有共价键c .离子晶体只含有离子键，不含有共价键d .分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其他作用力，离子，分子，原子，离子晶体，分子晶体，原子晶体，晶体类型，金属晶体，27，晶体的概念，为什么晶体有规则的几何形状？作为构成晶体的颗粒的规则排列的结果，晶胞：反映了晶体结构特征的基本重复单元。晶胞不断重复并在空间中延伸形成晶体。28，表明晶体结构是由空间中的晶胞的连续和重复延伸形成的。晶胞与晶体的关系就是砖与墙的关系。在金属晶体中，金属原子就像等半径的小球体一样，彼此相切，并紧密堆积成晶体。金属原子在金属晶体中的紧密聚集有一定的规律。一般来说，大多数金属元素及其合金也是晶体。阅读教科书P34的化学史，人类对晶体结构的理解，30，原子的紧密堆积模式，31，紧密堆积的定义：紧密堆积：在由非定向金属键、离子键和范德华力组成的晶体中，原子、离子或分子等微观粒子总是倾向于具有高的配位数，并能充分利用那些在空间中堆积密度最高的结构。密排法充分利用空间，尽可能降低系统势能，稳定结构。32，二维平面堆积模式，一，二，行列排列，四球一空间，非最近排列，行列相错，三球一空间，最近排列，致密层，非致密层，33，三维空间堆积模式，一，简单立方堆积，34，1，简单立方堆积钋型，35，形成空间利用率较低的简单立方晶胞，52%，金属钋(Po)采用这种堆积模式。36，其是非致密层另一种堆叠方法，将上部金属填充到由下部金属原子形成的空腔中，以获得体心立方堆叠。钠、钾、铬、钼、钨等。属于体心立方堆积。体心立方堆积，37，38，体心立方堆积钾型，39，第二层：第一层最接近的堆积方法是将球排列在位置1，3和5。(或者瞄准2、4、6位，情况是一样的)，关键是第三层，对于第一层和第二层，第三层可以有两种最接近的包装方法。思考：致密层的堆积方法是什么？上图是这种六边形填料的正视图，a，类型1:将第三层的球对准第一层的球，因此每两层形成一个循环，即ABAB填料模式，形成六边形填料。协调号12(同一层6，上层和下层3)，iii。六角填料、镁、锌、钛等。属于六方密排，41、六方密排，42、六方密排A3:金属晶体的原子空间密排模型3，六方密排的金属晶体模式：镁、锌、钛、43、44，这种立方密排的正视图，一、第四层再排列一，从而形成ABCABC三层循环。这种堆叠模式可分为面心立方单元。配位数12(同一层6个，上层3个，下层3个)，。面心立方堆积，金、银、铜和铝属于面心立方堆积，45、面心立方(铜型)，金属晶体的原子空间堆积模型4、46、ABCABC型堆积，为什么是面心立方堆积？让我们解释一下。47，面心立方最密集的堆积分解图，48，镁型，六方堆积，铜型，面心立方堆积，49，简单立方，钾型(体心立方堆积)，镁型(六方紧密堆积)，镁型(六方紧密堆积)，50，简单立方堆积，体心立方堆积，体心立方单元，六方堆积，面心立方单元，面心立方堆积，堆积方式和性质汇总，计算中金属原子数52，顶点占1/8，边占1/4，面中心占1/2，体中心占1，53，单位胞结构如图所示，那么顶点上的原子被_ _ _ _ _ _个单位胞共享，边上的原子被_ _ _ _ _ _个单位胞共享，顶边上的原子被_ _ _ _ _ _个单位胞共享，考虑：如果单位胞结构是六棱柱，结果是什么？12，6，4，54，2。对晶胞中粒子数的计算表明，六边形体顶点的粒子共有6个粒子数为81/8 1=2，长方体单元中不同位置的粒子对该单元的贡献为：顶点-1/8边-1/4面中心-1/2体中心-1，(1)体中心立方体，(2)面中心立方体，(3)六边形单元，(55)，合金，(1)定义：由两种或多种金属(或金属与非金属)熔合形成的具有金属特性的物质称为合金。例如，黄铜是铜和锌的合金(67%铜和33%锌)；青铜是铜和锡的合金(含78%的铜和22%的锡)；钢和生铁是铁和非金属碳的合金。因此，该合金可被视为具有金属特性的各种元素的混合物。合金的熔点高于其成分中金属的熔点(低、高，介于两种成分中金属的熔点之间；(2)它比各种成分的金属具有更好的硬度、强度和可加工性。低，57，1。右图显示了钠晶体的细胞结构，那么细胞中的原子序数是。如果一个晶体是右边的六棱柱晶胞，那么晶胞中的原子序数是.运动，81/8 1=2，121/6 21/2 3=6，58，2。最近，发现了一个由金属原子M和非金属原子N组成的气态团簇分子，如图所示。顶角和平面中心的原子是M个原子，边缘和体中心的原子是N个原子。它的化学式是()a. b. MNC。d .条件不足以写出化学式、c，练习59，金晶体的最小重复单位(也称为晶胞)是一个面心立方，即在立方体的8个顶点各有一个金原子，在每个面的中心有一个金原子，每个金原子被相邻的晶胞所共享(如图所示)。金原子的直径是D，其中NA代表阿冯伽得雷奥常数，M代表金的摩尔质量。(1)金晶体的每个晶胞含有6个金原子。(2)为了计算晶胞的体积，除了假设金原子是一个刚性球体之外，还应该假设它。(3)单位电池的体积是多少？(4)金晶体的密度是多少？该合金具有许多特性，如钠钾合金(含50%80%钾