金屬鍵金屬晶體

1、金屬鍵 金屬晶體,金屬特性,延展性，能導(dǎo)電,金屬光澤,能傳熱,1、非金屬原子之間通過共價鍵結(jié)合成單質(zhì)或化合物活潑金屬與活潑非金屬通過離子鍵結(jié)合形成化合物，那么，金屬單質(zhì)中金屬原子之間是采取怎樣的方式結(jié)合的呢,2、你能根據(jù)圖31中金屬的用途和日常生活經(jīng)驗歸納出金屬的物理性質(zhì)嗎？你知道由金屬原子堆積而成的金屬為什么具有這些物理性質(zhì)嗎,一、金屬鍵和金屬特性,1、金屬鍵,1）含義：金屬離子和自由電子之間強(qiáng)烈的相互作用,這些電子在三維空間里可以自由運動，且與金屬陽離子吸引膠合在一起，形成金屬晶體，這種結(jié)合力成為金屬鍵,金屬鍵的強(qiáng)弱受什么因素影響,金屬鍵的強(qiáng)弱受什么因素影響,2）金屬鍵的強(qiáng)弱,結(jié)論：一般而

2、言，金屬元素的原子半徑越小、單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)目越多，金屬鍵就越強(qiáng)，金屬晶體的硬度越大，熔沸點就越高,提示：原子化熱是指1mol金屬固體完全氣化成遠(yuǎn)離的氣態(tài)原子時吸收的能量,熔點最高的金屬為鎢(3407)，最低的為汞 (39,2、金屬特性金屬鍵理論解釋,1)導(dǎo)電性,自由電子能較“自由”地在整個晶體內(nèi)運動，但在外加電場作用下，自由電子在金屬內(nèi)部作定向(移向正極)移動，使金屬具有良好的導(dǎo)電性,2)傳熱性,金屬受熱，加速自由電子與金屬原子之間的能量交換，將熱能從一端傳遞到另一端，從而使金屬具有良好的傳熱性,3)延展性,由于自由電子的膠合作用，當(dāng)晶體受到外力作用時，原子間容易進(jìn)行滑動，所以金屬往往

3、能夠捶打成薄片，抽拉成細(xì)絲，表現(xiàn)出良好的延展性,4)金屬光澤,自由電子能量差異很大，所以金屬能夠吸收幾乎所有的可見光并在金屬表面把不同能量的光子重新釋放出來，而使金屬不透明，具有多彩的金屬光澤,二、金屬晶體,人類對晶體結(jié)構(gòu)的認(rèn)識,宏觀上：有規(guī)則的幾何外形,微觀上：晶體內(nèi)部微粒有序排列,討論：這些微粒是如何作有序排列的？你如何理解,人類對晶體結(jié)構(gòu)的認(rèn)識,晶體的原子呈周期性排列 非晶體的原子不呈周期性排列,二、金屬晶體將金屬原子視作等徑小球,金屬銅的晶體結(jié)構(gòu),晶胞是人為劃定的,晶胞堆積成晶體,晶體與晶胞的關(guān)系可用蜂巢與峰室的關(guān)系比喻 然而，蜂巢是有形的，晶胞是無形的，是人為劃定的,1、晶胞：能夠反

4、映晶體結(jié)構(gòu)特征的基本重復(fù)單位(或稱為最小重復(fù)單位)，它是人為劃定的,晶胞堆積成晶體,二、金屬晶體將金屬原子視作等徑小球,特征：晶胞一般都是平行六面體，且無隙并置，即晶胞與晶胞之間共棱、共面、共頂點，具有可平移性,金屬晶體的結(jié)構(gòu)：等徑球的堆積,如果將等徑小球在一平面上排列，有兩種排布方式，按（a）圖方式排列，園球周圍剩余空隙最小，稱為密置層；按（b）圖方式排列，剩余的空隙較大，稱為非密置層。由密置層按一定方式堆積起來的結(jié)構(gòu)稱為密堆積結(jié)構(gòu),2、常見堆積方式,非密置層,簡單立方,體心立方,屬于體心立方晶格結(jié)構(gòu)的金屬晶體有：Na、K、Cr、Mo、W等,體心立方堆積中，任何一個原子都可以作為體心；體心的

5、原子在另外一種情況下可能作為頂點,第二層 對第一層來講最緊密的堆積方式是將球?qū)?zhǔn) 1,3,5 位。 ( 或?qū)?zhǔn) 2,4,6 位，其情形是一樣的,關(guān)鍵是第三層，對第一、二層來說，第三層可以有兩種最緊密的堆積方式,下圖是此種六方 最密堆積的前視圖,A,第一種是將球?qū)?zhǔn)第一層的球,于是每兩層形成一個周期，即 AB AB 堆積方式，形成六方最密堆積,屬于六方緊密堆積晶格的金屬晶體有：Mg、Zn、Ti等,此種立方最密堆積的前視圖,A,第四層再排 A，于是形成 ABC ABC 三層一個周期。 得到立方最密堆積,ABC ABC 形式的堆積，為什么是面心立方堆積？ 我們來加以說明,屬于面心立方晶格的金屬晶體有

6、：Ag、Au、Cu 、 Pb等,圖中不同顏色的小球都代表同一種金屬原子,3、晶胞中原子個數(shù)計算方法,1/8 1,立方晶胞中實有化學(xué)單元(原子、離子或分子)數(shù)的確定,六方晶胞中，角頂?shù)呢暙I(xiàn)為1/6,按照晶胞中所含原子個數(shù)的計算方法，試計算出面心立方堆積晶胞中所含原子個數(shù),面心立方堆積的晶胞中所含原子個數(shù)為4,Na,Zn,金剛石,練習(xí)：試計算下列晶胞中所含原子個數(shù),4、合金,一種金屬和另一種或幾種金屬(或非金屬)的融合體,討論：閱讀P37合金的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)，總結(jié)出合金相比于純金屬的優(yōu)點,4、晶體密度,Z代表晶胞中原子或分子數(shù) NA代表阿佛加德羅常數(shù) M代表化學(xué)式量 V代表晶胞體積,例題：晶體是質(zhì)點（分子、離子、或原子）在空間有規(guī)則地排列的，具有整齊外形，以多面體出現(xiàn)的固體物質(zhì)。在空間里無限地周期性的重復(fù)能