选修3第三章第三节金属晶体

第三节金属晶体化学组马云云金属样品一、金属晶体金属阳离子和自由电子间通过金属键结合形成的晶体。金属阳离子、自由电子1、概念：2、组成微粒：3、粒子间作用力：金属键电子气理论4、物理特性：(1)熔点有的较高，有的较低。沸点较高(3)具有良好的导电性、导热性(2)硬度有的高，有的较低(4)具有良好的延展性(5)具有金属光泽5、所属物质：金属单质、合金6、金属键：电子气理论金属离子和自由电子之间的强烈的相互作用叫做金属键（电子气理论）金属原子价电子越多，原子半径越小，金属离子与自由电子的作用力就越强，晶体的熔沸点就越高，反之越低。用电子气理论解释金属的导电性、导热性、延展性电子气理论：由于金属原子的最外层电子数较少,容易失去电子成为金属离子,金属原子释放出的价电子不专门属于某个特定的金属离子,而为许多金属离子所共有,并在整个金属中自由运动,这些电子又称为自由电子.自由电子几乎均匀分布在整个晶体中，像遍布整块金属的“电子气”，从而把所有金属原子维系在一起。在金属晶体中，充满着带负电的“电子气”（自由电子），这些电子气的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下，自由电子定向运动形成电流，所以金属容易导电。不同的金属导电能力不同，导电性最强的三中金属是：Ag、Cu、Al⑴金属导电性的解释“电子气”（自由电子）在运动时经常与金属离子碰撞，引起两者能量的交换。当金属某部分受热时，那个区域里的“电子气”（自由电子）能量增加，运动速度加快，通过碰撞，把能量传给金属离子。“电子气”（自由电子）在热的作用下与金属原子频繁碰撞从而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。⑵金属导热性的解释当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用，所以在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。因此，金属都有良好的延展性。⑶金属延展性的解释自由电子+金属离子金属原子错位+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++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7、金属晶体的原子堆积模型（1）、几个概念

紧密堆积：微粒之间的作用力使微粒间尽可能的相互接近，使它们占有最小的空间

配位数：在晶体中与每个微粒紧密相邻的微粒个数

空间利用率：晶体的空间被微粒占满的体积百分数，用它来表示紧密堆积的程度（2）、金属晶体的原子在二维平面堆积模型金属晶体中的原子可看成直径相等的小球。将等径圆球在一平面上排列，有两种排布方式，按（b）图方式排列，圆球周围剩余空隙最小，称为密置层；按（a）图方式排列，剩余的空隙较大，称为非密置层。（a）非密置层

（b）密置层（3）、金属晶体的原子在三维空间堆积模型①简单立方堆积（Po）简单立方堆积②体心立方堆积—钾型（碱金属）体心立方堆积配位数：8镁型铜型③镁型和铜型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ABAB堆积方式，形成六方紧密堆积。配位数12。(同层6，上下层各3)，空间利用率为74%下图是此种六方紧密堆积的前视图ABABA1234563、镁型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。123456123456123456123456此种立方紧密堆积的前视图ABCAABC

第四层再排A，于是形成ABCABC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)④面心立方:铜型BCA镁型铜型金属晶体的两种最密堆积方式堆积模型采纳这种堆积的典型代表空间利用率配位数晶胞简单立方Po(钋)52%6钾型(bcp)K、Na、Fe68%8镁型(hcp)Mg、Zn、Ti74%12铜型(ccp)Cu,Ag,Au74%121．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