金屬晶體金屬堆積方式PPT

1、關(guān)于金屬晶體金屬堆積方式第一張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月Ti金屬樣品第二張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 1、金屬共同的物理性質(zhì)容易導(dǎo)電、導(dǎo)熱、有延展性、有金屬光澤等。金屬為什么具有這些共同性質(zhì)呢?2、金屬的結(jié)構(gòu)第三張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月（1）定義：金屬離子和自由電子之間的相互作用。（2）成鍵微粒: 金屬陽離子和自由電子（3）鍵的存在: 金屬單質(zhì)和合金中（4）方向性: 無方向性（5）鍵的本質(zhì): 電子氣理論 金屬原子脫落下來的價(jià)電子形成遍布整晶體的“電子氣”，被所有原子所共用，從而把所有的金屬原子維系在一起。（6）鍵的強(qiáng)弱:陽離子半徑；所帶電荷陽離子所

2、帶電荷多、半徑小金屬鍵強(qiáng)，熔沸點(diǎn)高、金屬鍵第四張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月組成粒子：金屬陽離子和自由電子作用力：金屬鍵（電子氣理論）、金屬晶體：概念：金屬陽離子和自由電子通過金屬鍵作用形成的晶體第五張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月【討論1】 金屬為什么易導(dǎo)電？ 在金屬晶體中，存在著許多自由電子，這些自由電子的運(yùn)動是沒有一定方向的，但在外加電場的條件下自由電子就會發(fā)生定向運(yùn)動，因而形成電流，所以金屬容易導(dǎo)電。3、金屬晶體的結(jié)構(gòu)與金屬性質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系、金屬晶體結(jié)構(gòu)與金屬導(dǎo)電性的關(guān)系第六張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月【討論2】金屬為什么易導(dǎo)熱？ 自由電子在運(yùn)動時(shí)經(jīng)常

3、與金屬離子碰撞，引起兩者能量的交換。當(dāng)金屬某部分受熱時(shí)，那個(gè)區(qū)域里的自由電子能量增加，運(yùn)動速度加快，通過碰撞，把能量傳給金屬離子。 金屬容易導(dǎo)熱，是由于自由電子運(yùn)動時(shí)與金屬離子碰撞把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分，從而使整塊金屬達(dá)到相同的溫度。、金屬晶體結(jié)構(gòu)與金屬導(dǎo)熱性的關(guān)系第七張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月【討論3】金屬為什么具有較好的延展性？ 原子晶體受外力作用時(shí)，原子間的位移必然導(dǎo)致共價(jià)鍵的斷裂，因而難以鍛壓成型，無延展性。而金屬晶體中由于金屬離子與自由電子間的相互作用沒有方向性，各原子層之間發(fā)生相對滑動以后，仍可保持這種相互作用，因而即使在外力作用下，發(fā)生形變也不易斷裂

4、。、金屬晶體結(jié)構(gòu)與金屬延展性的關(guān)系第八張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月、金屬晶體結(jié)構(gòu)具有金屬光澤和顏色由于自由電子可吸收所有頻率的光，然后很快釋放出各種頻率的光，因此絕大多數(shù)金屬具有銀白色或鋼灰色光澤。而某些金屬（如銅、金、銫、鉛等）由于較易吸收某些頻率的光而呈現(xiàn)較為特殊的顏色。當(dāng)金屬成粉末狀時(shí)，金屬晶體的晶面取向雜亂、晶格排列不規(guī)則，吸收可見光后輻射不出去，所以成黑色。第九張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月4.金屬晶體熔點(diǎn)變化規(guī)律熔點(diǎn)最低的金屬：汞（常溫時(shí)成液態(tài)）熔點(diǎn)很高的金屬：鎢（3410）鐵的熔點(diǎn)：1535 一般情況下，金屬晶體熔點(diǎn)由金屬鍵強(qiáng)弱決定： 金屬陽離子半徑越小

5、，所帶電荷越多，自由電子越多， 金屬鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)就相應(yīng)越高，硬度也越大。如： Na Mg Al Li Na K Rb Cs第十張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月合金(1)定義：把兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)叫做合金。 例如，黃銅是銅和鋅的合金（含銅67%、鋅33%）；青銅是銅和錫的合金（含銅78%、錫22%）；鋼和生鐵是鐵與非金屬碳的合金。故合金可以認(rèn)為是具有金屬特性的多種元素的混合物。第十一張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月(2) 合金的特性 合金的熔點(diǎn)比其成分中金屬 (低， 高，介于兩種成分金屬的熔點(diǎn)之間；) 具有比各成分金屬更好的硬度

6、、強(qiáng)度和機(jī)械加工性能。 低第十二張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月二.金屬晶體的原子堆積模型第十三張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）金屬晶體的原子在二維平面堆積模型 金屬晶體中的原子可看成直徑相等的小球。將等徑圓球在一平面上排列，有兩種排布方式，按左圖方式排列，剩余的空隙較大，稱為非密置層；按右圖方式排列，圓球周圍剩余空隙較小，稱為密置層 。第十四張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 二維平面堆積方式行列對齊,四球一空 非最緊密排列行列相錯(cuò),三球一空 最緊密排列密置層非密置層配位數(shù)：4配位數(shù)：6第十五張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 三維空間堆積方式. 簡

7、單立方堆積非密置層的三維堆積方式第十六張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月晶胞內(nèi)原子數(shù)：配位數(shù)：空間利用率：典型金屬：立方晶胞（釙）Po5261第十七張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月Na、K、Cr、Mo、W等屬于體心立方堆積。. 體心立方堆積（鉀型）第十八張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月這是非密置層另一種堆積方式，將上層金屬填入下層金屬原子形成的凹穴中,得到的是體心立方堆積。. 體心立方堆積（鉀型）晶胞內(nèi)原子數(shù)：2配位數(shù)：8空間利用率：68 典型金屬： K 、Na、Fe體心立方晶胞第十九張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第一層 ： 三維空間堆積方式密置層的三維

8、堆積方式第二十張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月123456 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 )123456AB， 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。第二十一張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月兩個(gè)密置層密置堆積三個(gè)密置層密置堆積六方堆積面心立方堆積第二十二張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 上圖是此種六方堆積的前視圖ABABA 第一種： 將第三層球?qū)?zhǔn)第一層的球123456 于是每兩層形成一個(gè)周期，即 AB AB 堆積方式，形成六方堆積。 配位數(shù) 12 ( 同

9、層 6，上下層各 3 ).六方堆積（鎂型）鎂、鋅、鈦等屬于六方堆積 第二十三張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月六方最密堆積分解圖第二十四張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月鎂型（AB型六方最密堆積）BABABA鎂型晶胞的抽取BAB六方晶胞晶胞內(nèi)原子數(shù)：2配位數(shù)：12空間利用率：74典型金屬：Mg Zn Ti第二十五張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 第三層的另一種排列方式，是將球?qū)?zhǔn)第一層的 1，3，5 位，不同于 AB 兩層的位置，這是 C 層。123456123456123456第二十六張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月123456此種立方緊密堆積的前視圖AB

10、CAABC 第四層再排 A，于是形成 ABC ABC 三層一個(gè)周期。 這種堆積方式可劃分出面心立方晶胞。 配位數(shù) 12 ( 同層 6， 上下層各 3 ) .面心立方堆積（銅型）金、銀、銅、鋁等屬于面心立方堆積 第二十七張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月簡單立方堆積配位數(shù) = 6空間利用率 = 52.36% 體心立方堆積 體心立方晶胞配位數(shù) = 8空間利用率 = 68.02% 六方堆積 六方晶胞配位數(shù) = 12空間利用率 = 74.05%面心立方堆積面心立方晶胞配位數(shù) = 12空間利用率 = 74.05%堆積方式及性質(zhì)小結(jié)第二十八張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2. 晶胞中金屬

11、原子數(shù)目的計(jì)算(平均值)第二十九張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月頂點(diǎn)占1/8棱上占1/4面心占1/2體心占1第三十張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2.晶胞中微粒數(shù)的計(jì)算在六方體頂點(diǎn)的微粒為6個(gè)晶胞共有，在面心的為2個(gè)晶胞共有，在體內(nèi)的微粒全屬于該晶胞。 微粒數(shù)為：121/6 + 21/2 + 3 = 6 在立方體頂點(diǎn)的微粒為8個(gè)晶胞共有，在面心的為2個(gè)晶胞共有。 微粒數(shù)為：81/8 + 61/2 = 4 在立方體頂點(diǎn)的微粒為8個(gè)晶胞共享，處于體心的金屬原子全部屬于該晶胞。 微粒數(shù)為：81/8 + 1 = 2長方體晶胞中不同位置的粒子對晶胞的貢獻(xiàn)： 頂點(diǎn)-1/8 棱-1/4

12、面心-1/2 體心-1(1)體心立方：(2)面心立方：(3)六方晶胞：第三十一張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月1. 右圖是鈉晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，則晶胞中的原子數(shù)是 .如某晶體是右圖六棱柱狀晶胞，則晶胞中的原子數(shù)是 .鈉晶體的晶胞練 習(xí)81/8 +1=2121/6+21/2 + 3 = 6第三十二張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2. 最近發(fā)現(xiàn)一種由某金屬原子M和非金屬原子N構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，如圖所示頂角和面心的原子是M原子，棱的中心和體心的原子是N原子，它的化學(xué)式為( )A BMNC D條件不夠，無法寫出化學(xué)式C練 習(xí)第三十三張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月練 習(xí)A3

13、.合金有許多特點(diǎn),如鈉-鉀合金 ( 含鉀50% 80%)為液體，而鈉鉀的單質(zhì)均為固體，據(jù)此推測生鐵、純鐵、碳三種物質(zhì)中，熔點(diǎn)最低的是 ( ) A. 生鐵 B. 純鐵 C. 碳 D. 無法確定第三十四張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 一種結(jié)晶形碳，有天然出產(chǎn)的礦物。鐵黑色至深鋼灰色。質(zhì)軟具滑膩感，可沾污手指成灰黑色。有金屬光澤。六方晶系，成葉片狀、鱗片狀和致密塊狀。密度2.25g/cm3，化學(xué)性質(zhì)不活潑。具有耐腐蝕性，在空氣或氧氣中強(qiáng)熱可以燃燒生成二氧化碳。石墨可用作潤滑劑，并用于制造坩鍋、電極、鉛筆芯等。 知識拓展石墨第三十五張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月石墨晶體結(jié)構(gòu)知識拓展石墨