金属晶体知识

1、金属晶体知识第1页，共34页，2022年，5月20日，22点8分，星期三教学目标1、了解金属的性质和形成原因2、掌握金属键的本质“电子气理论”3、能用电子气理论和金属晶体的有关知识解释金属的性质4、掌握金属晶体的四种原子堆积模型第2页，共34页，2022年，5月20日，22点8分，星期三Ti金属样品第3页，共34页，2022年，5月20日，22点8分，星期三 一、金属共同的物理性质容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。金属为什么具有这些共同性质呢?二、金属的结构 问题：构成金属晶体的粒子有哪些？第4页，共34页，2022年，5月20日，22点8分，星期三组成粒子：金属阳离子和自由电子1.“电

2、子气理论”(自由电子理论)金属原子脱落来的价电子形成遍布整个晶体的“电子气”,被所有原子所共用，从而把所有的原子维系在一起。第5页，共34页，2022年，5月20日，22点8分，星期三2.金属键: 这种金属原子间由于电子气产生的作用.(在金属晶体中，金属阳离子和自由电子之间的较强的相互作用)在金属晶体中。 金属键强弱判断:阳离子所带电荷多、半径小金属键强，熔沸点高。3、金属晶体：通过金属键作用形成的单质晶体第6页，共34页，2022年，5月20日，22点8分，星期三【讨论1】 金属为什么易导电 ？ 在金属晶体中，存在着许多自由电子，这些自由电子的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下自由电

3、子就会发生定向运动，因而形成电流，所以金属容易导电。三、金属晶体的结构与金属性质的内在联系第7页，共34页，2022年，5月20日，22点8分，星期三【讨论2】金属为什么易导热？ 金属容易导热，是由于自由电子运动时与金属离子碰撞把能量从温度高的部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。第8页，共34页，2022年，5月20日，22点8分，星期三【讨论3】金属为什么具有较好的延展性？ 金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作用没有方向性，各原子层之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。 不同的金属在某些性质方面，如密度、硬度、熔点等又表现

4、出很大差别。这与金属原子本身、晶体中原子的排列方式等因素有关。第9页，共34页，2022年，5月20日，22点8分，星期三金属的延展性自由电子+金属离子金属原子位错+第10页，共34页，2022年，5月20日，22点8分，星期三资料金属之最熔点最低的金属是-汞熔点最高的金属是-钨密度最小的金属是-锂密度最大的金属是-锇硬度最小的金属是-铯硬度最大的金属是-铬最活泼的金属是-铯最稳定的金属是-金延性最好的金属是-铂展性最好的金属是-金第11页，共34页，2022年，5月20日，22点8分，星期三1、金属晶体的形成是因为晶体中存在 （ ）A.金属离子间的相互作用B金属原子间的相互作用 C.金属离子

5、与自由电子间的相互作用 D.金属原子与自由电子间的相互作用 C练习第12页，共34页，2022年，5月20日，22点8分，星期三2金属能导电的原因是（ ）A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的 相互作用较弱 B金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动 C金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动 D金属晶体在外加电场作用下可失去电子 C第13页，共34页，2022年，5月20日，22点8分，星期三3、下列叙述正确的是（ ）A.任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子B原子晶体中只含有共价键 C.离子晶体中只含有离子键，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

6、化学键 B第14页，共34页，2022年，5月20日，22点8分，星期三 4、为什么碱金属单质的熔沸点从上到下逐渐降低， 而卤素单质的熔沸点从上到下却升高？第15页，共34页，2022年，5月20日，22点8分，星期三 二 金属晶体的密堆积结构思考：1、金属原子在形成晶体时有几种堆积方式？第16页，共34页，2022年，5月20日，22点8分，星期三金属晶体的原子平面堆积模型 （a）非密置层（b）密置层哪种排列方式圆球周围剩余空隙最小？第17页，共34页，2022年，5月20日，22点8分，星期三简单立方堆积（Po）金属晶体的原子空间堆积模型1金属晶体的堆积方式简单立方堆积 晶胞的形状是什么？

7、含几个原子？第18页，共34页，2022年，5月20日，22点8分，星期三体心立方堆积（ IA，VB，VIB）金属晶体的原子空间堆积模型2金属晶体的堆积方式钾型第19页，共34页，2022年，5月20日，22点8分，星期三三维堆积四种方式 简单立方堆积钾型体心立方由非密置层一层一层堆积而成第20页，共34页，2022年，5月20日，22点8分，星期三123456 第二层 对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准 1，3，5 位。 ( 或对准 2，4，6 位，其情形是一样的 )123456AB， 关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧密的堆积方式。第21页，共34页，2022年，5月

8、20日，22点8分，星期三 下图是此种六方紧密堆积的前视图ABABA 第一种是将球对准第一层的球。123456 于是每两层形成一个周期，即 AB AB 堆积方式，形成六方紧密堆积。 配位数 12 。 ( 同层 6，上下层各 3 )第22页，共34页，2022年，5月20日，22点8分，星期三六方密堆积第23页，共34页，2022年，5月20日，22点8分，星期三 第三层的另一种排列方式，是将球对准第一层的 2，4，6 位，不同于 AB 两层的位置，这是 C 层。123456123456123456第24页，共34页，2022年，5月20日，22点8分，星期三123456此种立方紧密堆积的前视图

9、ABCAABC 第四层再排 A，于是形成 ABC ABC 三层一个周期。 得到面心立方堆积。 配位数 12 。( 同层 6， 上下层各 3 ) 第25页，共34页，2022年，5月20日，22点8分，星期三镁型铜型金属晶体的两种最密堆积方式第26页，共34页，2022年，5月20日，22点8分，星期三三、金属晶体的四种堆积模型对比堆积模型典型代表空间利用率配位数晶胞简单立方钾型( bcp )镁型(hcp)铜型(ccp)阅读课文79资料卡片，并填写下表第27页，共34页，2022年，5月20日，22点8分，星期三金属晶体的四中堆积模型对比第28页，共34页，2022年，5月20日，22点8分，星

10、期三石墨是层状结构的混合型晶体 第29页，共34页，2022年，5月20日，22点8分，星期三1下列有关金属元素特征的叙述中正确的是A金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性B金属元素在化合物中一定显正价C金属元素在不同化合物中的化合价均不同D金属单质的熔点总是高于分子晶体能力训练第30页，共34页，2022年，5月20日，22点8分，星期三2关于A族和A族元素的下列说法中正确的是A同一周期中，A族单质的熔点比A族的高B浓度都是0.01molL1时，氢氧化钾溶液的pH比氢氧化钡的小C氧化钠的熔点比氧化镁的高D加热时碳酸钠比碳酸镁易分解第31页，共34页，2022年，5月20日，22点8分，星期

11、三3有A、B、C三种元素。已知4gA元素的单质与水作用，标况下放出H22.24L，反应中有1.2041023个电子发生转移。B元素可与A形成AB2型的离子化合物，且知A、B的离子具有相同的核外电子排布。元素C的气态氢化物可与其最高价氧化物的水化物发生非氧化还原反应生成盐，1mol该盐含42个电子。据此填写下列空白：（1）元素符号：A_，B_，C_。 （2）用电子式表示C的气态氢化物的形成过程_；它与B的气态氢化物反应时有_现象发生，生成物的电子式_，它属于_晶体。第32页，共34页，2022年，5月20日，22点8分，星期三4、某些金属晶体(Cu、Ag、Au)的原子按面心立方的形式紧密堆积，即在晶体结构中可以划出一块正立方体的结构单元，金属原子处于正立方体的八个顶点和六个侧面上，试计算这类金属晶体中原子的空间利用率。 第33页，共34页，2022年，5月20日，22点8分，星期三5、单质硼有无定形和晶体两种，参考下列数据回答： 金刚石晶体硅晶体硼熔点(K)沸点(K)硬度(moh) 3823 5100