金屬晶體結(jié)構(gòu).ppt

1、晶體結(jié)構(gòu),幾種典型的晶體結(jié)構(gòu),第四節(jié) 金屬晶體,Ti,Ti,金屬樣品,一、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?,二、金屬的結(jié)構(gòu),組成粒子：金屬陽離子和自由電子 作用力：金屬離子和自由電子之間的較強(qiáng)作用 金屬鍵（電子氣理論）,金屬晶體：通過金屬鍵作用形成的單質(zhì)晶體,金屬鍵強(qiáng)弱判斷:陽離子所帶電荷多、半徑小金屬鍵強(qiáng)，熔沸點(diǎn)高。,【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(dòng)是沒有一定方向的，但在外加電場的條件下自由電子就會(huì)發(fā)生定向運(yùn)動(dòng)，因而形成電流，所以金屬容易導(dǎo)電。,水溶液或熔融狀態(tài)下,晶體狀態(tài),自由移

2、動(dòng)的離子,自由電子,比較離子晶體、金屬晶體導(dǎo)電的區(qū)別：,三、金屬晶體的結(jié)構(gòu)與金屬性質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系,1、金屬晶體結(jié)構(gòu)與金屬導(dǎo)電性的關(guān)系,【討論2】金屬為什么易導(dǎo)熱？,自由電子在運(yùn)動(dòng)時(shí)經(jīng)常與金屬離子碰撞，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(dòng)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(dòng)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。,2、金屬晶體結(jié)構(gòu)與金屬導(dǎo)熱性的關(guān)系,【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

3、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(dòng)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。,3、金屬晶體結(jié)構(gòu)與金屬延展性的關(guān)系,4、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。,四.金屬晶體熔點(diǎn)變化規(guī)律,1、金屬晶體熔點(diǎn)變化較大， 與金屬晶體緊密堆積方式、金屬陽離子與自由電子之間的金

4、屬鍵的強(qiáng)弱有密切關(guān)系,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 ,2、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，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。但金屬性越弱 如：K Na Mg Al Li Na K Rb Cs,資料,金屬之最,熔點(diǎn)最低的金屬是-,汞,熔點(diǎn)最高的金屬是-,鎢,密度最小的金屬是-,鋰,密度最大的金屬是-,鋨,硬度最小的金屬是-,銫,硬度最大的金屬是-,鉻,最活潑的金屬是-,銫,最穩(wěn)定的金屬是-,金,延性最好的金屬是-,鉑,展性最好的金屬是-,金,金屬晶體的形成是因?yàn)榫w中存在

5、（ ）A.金屬離子間的相互作用B金屬原子間的相互作用 C.金屬離子與自由電子間的相互作用 D.金屬原子與自由電子間的相互作用 金屬能導(dǎo)電的原因是（ ）A.金屬晶體中金屬陽離子與自由電子間的 相互作用較弱 B金屬晶體中的自由電子在外加電場作用下可發(fā)生定向移動(dòng) C金屬晶體中的金屬陽離子在外加電場作用下可發(fā)生定向移動(dòng) D金屬晶體在外加電場作用下可失去電子,練習(xí),C,B,下列敘述正確的是（ ）A.任何晶體中，若含有陽離子也一定含有陰離子B原子晶體中只含有共價(jià)鍵 C.離子晶體中只含有離子鍵，不含有共價(jià)鍵 D分子晶體中只存在分子間作用力，不含有其他化學(xué)鍵 為什么堿金屬單質(zhì)的熔沸點(diǎn)從上到下逐漸降低，而鹵素單

6、質(zhì)的熔沸點(diǎn)從上到下卻升高？,B,練習(xí),第二課時(shí)金屬晶體的原子堆積模型,金屬原子在平面上有幾種排列方式？,（a）非密置層（b）密置層,兩種排列方式的配位數(shù)分別是多少？哪種排列方式使一定體積內(nèi)含有的原子數(shù)目最多？,思考：金屬原子在形成晶體時(shí)有幾種堆積方式？ 活動(dòng)探究： 將乒乓球在三維空間堆積起來，有幾種不同的堆積方式？比較不同方式堆積時(shí)金屬晶體的配位數(shù)、原子的空間利用率、晶胞的區(qū)別。,簡單立方堆積（Po）,金屬晶體的原子空間堆積模型1,晶胞的形狀是什么？含幾個(gè)原子？,1、簡單立方堆積 釙型,體心立方堆積（ IA，VB，VIB）,金屬晶體的原子空間堆積模型2,2、體心立方堆積 鉀型,第二層對第一層來

7、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。,思考：密置層的堆積方式有哪些？,下圖是此種六方 緊密堆積的前視圖,A,第一種是將球?qū)?zhǔn)第一層的球。,于是每兩層形成一個(gè)周期，即 AB AB 堆積方式，形成六方緊密堆積。,配位數(shù) 12 。 ( 同層 6，上下層各 3 ),六方密堆積（鎂型）,金屬晶體的原子空間堆積模型3,六方密堆積,此種立方緊密堆積的前視圖,A,第四層再排 A，于是形成 ABC ABC 三層一個(gè)周期。 得到面心立方堆積。,配位數(shù) 12 。 ( 同層 6， 上下層各 3 ),面心立方 （銅型）,金屬晶體的原子空間堆積模型4,三、金屬晶體的四種堆積模型對比,閱讀課文79資料卡片，并填寫下表,簡單立方,鉀型 （體心立方堆積）,鎂型 （六方密堆積）,鎂型 （六方密堆積）,金屬晶體的四種堆積模型對比,二：晶體的熔沸點(diǎn)高低判斷： 1：單質(zhì)的熔沸點(diǎn)變化規(guī)律： 同主族：隨原子序數(shù)遞增： 金屬單質(zhì)的熔沸點(diǎn)一般漸降； 非金屬單質(zhì)的熔沸點(diǎn)一般漸增； 非金屬單質(zhì)，如果是原子晶體，則漸降。,2：四種晶體的熔沸點(diǎn)高低判斷： 一般規(guī)律是： 原子晶體 離子晶體 金屬晶體 分子晶體 （