选修3化学 第三节 金属晶体.ppt

1、金属晶体，钛，金属样品，1。金属的一般物理性质是易于导电、导热、延展性和金属光泽。为什么金属有这些共同的属性？2.金属的结构问题：构成金属的粒子是什么？成分粒子：金属阳离子和自由电子，金属阳离子和自由电子之间的强相互作用金属键，“有阳离子但没有阴离子”是金属的独特特征。简单金属中没有单一的分子或原子。金属晶体：由金属键作用形成的晶体。在常温下，大多数简单的金属和合金都是金属晶体，除了汞，汞在常温下是液态的。金属晶体的熔点和沸点非常不同。金属键的特性自由电子可以在整个金属中自由移动，所以金属键没有方向性和饱和度。金属键的本质：“电子气体理论”(自由电子理论)从金属原子上脱落的价电子在整个晶体上形

2、成“电子气体”，它被所有原子共享，从而将所有原子结合在一起。为什么金属容易导电？金属晶体中有许多自由电子，这些自由电子的运动没有一定的方向，但是在外加电场的条件下，自由电子会定向运动，从而形成电流，所以金属很容易导电。电导率随着温度的升高而降低。3.金属晶体结构与金属性能的内在联系。1.金属晶体结构与金属导电性的关系。讨论2为什么金属容易导热？金属很容易导热，因为自由电子在运动时会与金属离子碰撞，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。热导率的降低是由于自由电子和金属离子之间的频繁碰撞，这阻碍了热传递。2，金属晶体结构与金属热导率的关系，讨论3为什么金属具有更好的延展性？

3、当原子晶体受到外力时，晶体中的原子层会相对滑动，但原来的排列不会改变。扩散在金属原子中的电子气体可以起到类似于轴承滚珠之间润滑剂的作用。因此，在原子层之间的相对滑动之后，金属键不会被破坏，并且这种相互作用仍然可以保持。因此，即使在外力作用下，变形也不会破坏。因此，金属具有良好的延展性。金属晶体结构与金属延展性的关系由于金属原子排列成最紧密的堆积状态，内部有自由电子，当光在其表面辐射时，自由电子可以吸收所有频率的光，然后迅速释放所有频率的光，使大多数金属呈现银灰色甚至银白色的光泽。当金属处于粉末状态时，其晶面取向是无序的，晶格排列是不规则的，吸收可见光后不能辐射，所以金属粉末通常是深灰色或黑色。

4、4。金属晶体结构与金属颜色的关系，熔化时的破断力：金属键，金属阳离子半径越小，电荷数越多，金属键越强，熔点越高，硬度越大。金属熔点和沸点的比较(1)同一时期简单金属(如钠、镁、铝)的熔点和沸点从左向右升高。(2)以主族金属为简单物质，从上到下(如碱金属)熔化，沸点降低。(3)合金的熔点和沸点低于其组成金属的熔点和沸点。(4)金属晶体的熔点差别很大。例如，汞在常温下为液态，其熔点非常低(38.9)，而钨的熔点非常高(3380)。实践中，下面的说法是错误的： (一)镁的硬度大于铝的硬度，(二)镁的熔点低于钙的熔点，(三)镁的硬度大于钾的硬度，(四)钙的熔点高于钾的熔点，(五)实践中，下面描述的四种

5、相关物质可能是金属晶体，(一)它们是由分子间作用力形成的，具有低熔点的硼， 其在固态或熔融状态下易于导电；以及高熔点碳，其通过共价键结合。 熔点非常高。固体不导电，熔融状态也不导电，但溶于水后可以导电。为什么碱金属的熔点从上到下逐渐降低，而卤素的熔点从上到下逐渐升高？3.金属晶体的原子堆积模型由于金属键没有方向性，每个金属原子中的电子分布基本上是球对称的，所以金属晶体可以看作是直径相等的球体的三维空间堆积。1。理论基础：2，二维堆积，I型，II型，配位数为4，配位数为6，致密层，非致密层，1，2，3，4，它包含多少个原子？简单立体堆码的空间利用率，1。简单立方堆积，Po，单位晶胞原子序数：6，

6、1，52%，2。体心立方堆积-钾型，另一种非致密层堆积是将上层金属原子填充到由下层金属原子形成的空穴中，(IA，VB，VIB)，空间利用率计算，解决方案：体心立方晶胞中心有一个原子，八个顶点各有一个原子，每个原子由八个晶胞共享。每个细胞包含几个原子：1 81/8=2。空间利用率的计算，假设原子半径为R，单元边长为A，根据毕达哥拉斯定理，可以得到如下结果：2a 2a 2 A 2=(4r)2，空间利用率=单元中包含的原子体积/单元体积的100%=每个单元中包含的原子数量：8，68%，2，第一位(或与第2，4，6位对齐)，情况是一样的。)，关键是第三层。对于第一层和第二层，第三层可以具有两种最接近的堆叠模式。思考：密集层的堆叠方式是什么？金属晶体的两种最致密的堆积方法是镁和铜，(3)镁和铜，镁，铜，镁：六角形最致密的堆积，第三层的一种排列是将球与第一层的每个球对齐，所以每两层形成一个循环，即AB堆积。3，镁型、配位数12，占据74%的空间，第三层的另一种布置是将球与第一层的2、4、6位置对齐，这不同于AB层的位置，AB层是C层。4，铜