《金屬晶體》人教化學選修3

金屬晶體第三章晶體結構與性質什么是金屬晶體？1．金屬鍵(1)概念：金屬原子脫落下來的__________形成遍布整塊晶體的“_________”，被所有原子共用，從而把所有______________維系在一起。(2)成鍵微粒是_____________和_____________。自由電子金屬陽離子金屬原子價電子電子氣“有陽離子而無陰離子”金屬鍵的特征：自由電子可以在整塊金屬中自由移動，因此金屬鍵沒有方向性和飽和性。2．金屬晶體(1)在金屬晶體中，原子間以__________相結合。(2)金屬晶體的性質：優(yōu)良的________、________和_________。(3)熔化時破壞的作用力：________什么是金屬晶體？金屬鍵延展性導電性導熱性金屬鍵金屬的特性？定向移動相對滑動排列方式金屬的特性？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較為特殊的顏色。當金屬成粉末狀時，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。金屬鍵強弱比較金屬陽離子半徑越小，所帶電荷數越多，金屬鍵越強，熔沸點越高，硬度越大。下列說法錯誤的是（）A、鈉的硬度大于鋁B、鎂的熔沸點低于鈣C、鈉的硬度大于鉀D、鈣的熔沸點高于鉀AB(1)同周期金屬單質，從左到右(如Na、Mg、Al)熔、沸點升高。(2)同主族金屬單質，從上到下(如堿金屬)熔、沸點降低。(3)合金的熔、沸點比其各成分金屬的熔、沸點低。(4)金屬晶體熔點差別很大，如汞常溫為液體，熔點很低(－38.9℃)，而鐵等金屬熔點很高(1535℃)。金屬熔、沸點高低的比較金屬晶體堆積模型由于金屬鍵沒有方向性，每個金屬原子中的電子分布基本是球對稱的，所以可以把金屬晶體看成是由直徑相等的圓球的三維空間堆積而成的。堆積原理：組成晶體的金屬原子在沒有其他因素影響時，在空間的排列大都遵循緊密堆積原理。這是因為金屬鍵沒有方向性，因此都趨向于使金屬原子吸引更多的其他原子分布于周圍，并以緊密堆積方式降低體系的能量，使晶體變得比較穩(wěn)定。金屬晶體的堆積與穩(wěn)定性能量越低越穩(wěn)定金屬鍵無飽和性、方向性配位數高堆積密度最大充分利用空間降低體系勢能中心原子周圍和它距離相等且最近原子的數目金屬晶體堆積模型緊密堆積：微粒之間的作用力，使微粒間盡可能的相互接近，使它們占有最小的空間。空間利用率：晶胞體積被微粒占據的百分數，用來表示緊密堆積的程度。密置層配位數為6非密置層配位數為41234123456金屬晶體堆積模型1非密置層在三維空間堆積(1)簡單立方堆積Po52％6晶胞內原子數：配位數：空間利用率：1典型金屬：金屬晶體堆積模型(2)體心立方堆積K、Na、Fe68％8晶胞內原子數：配位數：空間利用率：2典型金屬：金屬晶體堆積模型2密置層在三維空間堆積(3)六方最密堆積如圖所示，按ABABABAB……的方式堆積。金屬晶體堆積模型(3)六方最密堆積74％12晶胞內原子數：配位數：空間利用率：典型金屬：2ZnTiMg金屬晶體堆積模型(4)面心立方最密堆積如圖所示，按ABCABCABC……的方式堆積。金屬晶體堆積模型(4)面心立方最密堆積晶胞內原子數：配位數：空間利用率：典型金屬：4CuAgAu74％12(4)面心立方最密堆積空間利用率計算設:原子半徑為r立方體邊長為a則:a=2r原子體積=空間利用率=(2r)34πr3/3=52%(1)簡單立方堆積空間利用率計算(2)體心立方堆積設:原子半徑為r,立方體邊長為a空間利用率空間利用率計算空間利用率計算(3)面心立方最密堆積空間利用率計算空間利用率=74%設:原子半徑為r,立方體邊長為a空間利用率計算(4)六方最密堆積空間利用率計算四點間的夾角均為60°空間利用率計算a=2rC空間利用率計算空間利用率==74%空間利用率計算金屬晶體的堆積模型堆積模型采納這種堆積的典型代表空間利用率配位數晶胞非密置層簡單立方堆積Po(釙)52%6體心立方堆積(bcp)Na、K、Fe68%8堆積模型采納這種堆積