《金属晶体》课件...ppt

1、3-3 金属晶体,Ti,金属样品,1、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?,2、金属的结构,问题：构成金属晶体的粒子有哪些？,一、金属键,e-,组成粒子：,金属阳离子和自由电子,（1）“电子气理论”(自由电子理论) 金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”,被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起。,（2）金属键:,（3）金属键强弱判断:,3、金属晶体：,通过金属键作用形成的单质晶体,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) 。,阳离子所带电荷多、半径小金属键强，熔

2、沸点高。,【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子就会发生定向运动，因而形成电流，所以金属容易导电。,4、金属晶体的结构与金属性质的内在联系,【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。,【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。,金属的延展性,由于自由电子

3、可吸收所有频率的光，然后很快释放出各种频率的光，因此绝大多数金属具有银白色或钢灰色光泽。而某些金属（如铜、金、铯、铅等）由于较易吸收某些频率的光而呈现较为特殊的颜色。 当金属成粉末状时，金属晶体的晶面取向杂乱、晶格排列不规则，吸收可见光后辐射不出去，所以成黑色。,【讨论】金属晶体结构为什么具有金属光 泽和颜色 ？,不同的金属在某些性质方面，如密度、硬度、熔点等又表现出很大差别。这与金属原子本身、晶体中原子的排列方式等因素有关。,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

4、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,1.金属晶体的结构与性质的关系,2.把刚学过的分子晶体、原子晶体和金属晶体进行比较,总结,填写表格,自由电子在外加电场作用下作定向移动,自由电子与金属离子碰撞传递热量,晶体中各原子层发生相对滑动仍保持相互作用,分子,原子,金属离子和自由电子,范德华力,共价键,金属键,较小,很大,较大,低,很高,差别较大,熔融态不导电,不导电,良好,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,2金属能导电的

5、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,B,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，不含有其他化学键,B,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？,金属晶体的原子堆积模型,第二课时,二、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

6、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,配位数：4,配位数：6,（3）金属晶体的原子在三维空间堆积模型,简单立方堆积（只有Po采取这种堆积方式）,体心立方堆积钾型（碱金属采取这种堆积方式）,体心立方堆积,配位数：8,镁型,铜型,镁型和铜型,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 ),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。,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 ) ，空间利用率为74%,下图是此种六方 紧密堆积的前视图,A,.六方最密堆积-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。,此种立方紧密堆积的前视图,A,第四层再排 A，于是形成