第三章晶体结构与性质第三节金属晶体课件PPT课件下载推荐.ppt

1、作用形成的单质晶体。金属键强弱判断金属键强弱判断:阳离子所带电荷多、半径阳离子所带电荷多、半径小金属键强，熔沸点高，小金属键强，熔沸点高，化学性质稳定。化学性质稳定。特征：无方向性特征：无方向性和饱和性和饱和性【思考与交流思考与交流2】金属为什么易导电？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的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下自由自由电子电子就会就会发生定向运动发生定向运动，因而形成电流，所以金属容易，因而形成电流，所以金属容易导电。导电。晶体类型晶体类型离子晶体离子晶体

2、金属晶体金属晶体导电时的状态导电时的状态导电粒子导电粒子水溶液或水溶液或熔融状态下熔融状态下晶体状态晶体状态自由移动的离子自由移动的离子自由电子自由电子比较离子晶体、金属晶体导电的区别：比较离子晶体、金属晶体导电的区别：三、金属晶体结构与金属性质的内在联系三、金属晶体结构与金属性质的内在联系1、金属晶体结构与金属导电性的关系、金属晶体结构与金属导电性的关系【思考与交流思考与交流3】金属为什么易导热？金属为什么易导热？自由电子在运动时经常与金属阳离子碰撞，引起两自由电子在运动时经常与金属阳离子碰撞，引起两者能量的交换。者能量的交换。当金属某部分受热时，那个区域里的自当金属某部分受热时，那个区域里

3、的自由电子能量增加，运动速度加快，通过碰撞，把能量传由电子能量增加，运动速度加快，通过碰撞，把能量传给金属阳离子。给金属阳离子。金属容易导热，是由于金属容易导热，是由于自由电子运动时与金属阳离子自由电子运动时与金属阳离子碰撞把能量从温度高的部分传到温度低的部分碰撞把能量从温度高的部分传到温度低的部分，从而使，从而使整块金属达到相同的温度。整块金属达到相同的温度。2、金属晶体结构与金属导热性的关系、金属晶体结构与金属导热性的关系【思考与交流思考与交流4】金属为什么具有较好的延展性？金属为什么具有较好的延展性？原子晶体受外力作用时，原子间的位移必然导致共原子晶体受外力作用时，原子间的位移必然导致共

4、价键的断裂，因而难以锻压成型，无延展性。价键的断裂，因而难以锻压成型，无延展性。而金属晶而金属晶体中由于金属阳离子与自由电子间的相互作用没有方向体中由于金属阳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。互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。3、金属晶体结构与金属延展性的关系、金属晶体结构与金属延展性的关系自由电子自由电子+金属离子金属离子金属原子金属原子+注意：注意：不同的金属在某些性质方面，如不同的金属在某些性质方面，如密度密度、硬度硬度、熔熔点

5、点等又表现出很大差别。这与金属原子本身、晶体中原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。子的排列方式等因素有关。例例1.金属晶体的形成是因为晶体中存在金属晶体的形成是因为晶体中存在（）A、金属阳离子间的相互作用、金属阳离子间的相互作用B、金属原子间的相互作用、金属原子间的相互作用C、金属阳离子与自由电子间的相互作用、金属阳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、金属原子与自由电子间的相互作用例例2金属能导电的原因是金属能导电的原因是（）A、金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较弱、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

6、体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动、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、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、金属晶体在外加电场作用下可失去电子BC资资料料卡卡片片金属之最金属之最熔点最低的金属是熔点最低的金属是-汞汞熔点最高的金属是熔点最高的金属是-钨钨密度最小的金属是密度最小的金属是-锂锂密度最大的金属是密度最大的金属是-锇锇硬度最小的金属是硬度最小的金属是-铯铯硬度最大的金属是硬度最大的金属是-铬铬最活泼的金属是最活泼的金属是-铯铯最稳定的金属是最稳定的

7、金属是-金金延性最好的金属是延性最好的金属是-铂铂展性最好的金属是展性最好的金属是-金金课后阅读材料课后阅读材料1超导体一类急待开发的材料超导体一类急待开发的材料一般说来，金属是电的良好导体（汞的很差）。一般说来，金属是电的良好导体（汞的很差）。1911年荷兰物理学家年荷兰物理学家H昂内斯在研究低温条件下汞的导电性昂内斯在研究低温条件下汞的导电性能时，发现当温度降到约能时，发现当温度降到约4K（即即269、）时汞的电阻时汞的电阻“奇异奇异”般地降为零，表现出超导电性。后又发现还有般地降为零，表现出超导电性。后又发现还有几种金属也有这种性质，人们将具有超导性的物质叫做几种金属也有这种性质，人们将

8、具有超导性的物质叫做超导体。超导体。2合金：两种和两种以上的金属（或金属与非金属）合金：两种和两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质，叫做合金，合金属于熔合而成的具有金属特性的物质，叫做合金，合金属于混合物，对应的固体为金属晶体。混合物，对应的固体为金属晶体。合金的特点：仍保留金属的化学性质，但物理性质改仍保留金属的化学性质，但物理性质改变很大；变很大；熔点比各成份金属的都低；强度、硬度强度、硬度比成分金属大；比成分金属大；有的抗腐蚀能力强；导电性比成导电性比成分金属差。分金属差。1、下列叙述正确的是、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、任何

9、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、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、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、分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其他化学键学键B2、为什么碱金属单质的熔沸点从上到下逐渐降低，而、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？卤素单质的熔沸点从上到下却升高？3、金属能导电的原因是、金属能导电的原因是（）A、金属晶体中金属阳离子与自由电子间的、金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作相互作用较弱用较弱B、金属晶体中的自由电子在外加电场

10、作用下可发生、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、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生定向移动D、金属晶体在外加电场作用下可失去电子、金属晶体在外加电场作用下可失去电子B（a）非密置层）非密置层（b）密置层）密置层哪种排列方式使圆球周围剩余哪种排列方式使圆球周围剩余空隙最小？空隙最小？问题探究一问题探究一配位数为配位数为4配位数为配位数为6 金属原子在形成晶体金属原子在形成晶体时有几种堆积方式时有几种堆积方式？（三维？（三维空间堆积）空间堆积）问题探究二问题探究二简单立方堆积简单立方堆积金属钋（金属钋（Po

11、）（1）该种堆积方式的代表是）该种堆积方式的代表是；（2）这种堆积方式的晶胞是）这种堆积方式的晶胞是，该晶胞一共拥，该晶胞一共拥有有个原子，配位数为个原子，配位数为。（非密置层之间堆积）（非密置层之间堆积）体心立方堆积体心立方堆积钠、钾、铬、钼、钨等钠、钾、铬、钼、钨等（1）该种堆积方式的代表是）该种堆积方式的代表是；（非密置层之间堆积）（非密置层之间堆积）活动与探究活动与探究三维空间三维空间里里密置层密置层金属原子的金属原子的堆积方式堆积方式 将将密置层密置层的小球在一个平面上黏合在一的小球在一个平面上黏合在一起，再一层一层地堆积起来（起，再一层一层地堆积起来（至少堆至少堆4层层），使），使

12、相邻层相邻层上的小球上的小球紧密接触紧密接触，有，有哪些堆积方式？哪些堆积方式？堆积方式的周期性、稳定性注意：堆积方式的周期性、稳定性AABB三维空间三维空间里里密置层密置层的的金属原子的堆积方式金属原子的堆积方式（1）ABAB堆积方式堆积方式（2）ABCABC堆积方式堆积方式123456123456A AB B第二层小球的球心对准第一层的第二层小球的球心对准第一层的1、3、5位位（）或对准）或对准2、4、6位（位（）。）。关键是第三层关键是第三层，对第一、二层来说，第三层，对第一、二层来说，第三层可以有可以有两种两种最紧密的堆积方式。最紧密的堆积方式。俯视图俯视图 前视图前视图ABABA（1

13、）ABAB堆积方式堆积方式第三层小球对准第一层的小球。第三层小球对准第一层的小球。每两层形成一个周期每两层形成一个周期地地紧密堆积紧密堆积。123456（2）ABCABC堆积方式堆积方式第三层小球对准第一层小球空穴的第三层小球对准第一层小球空穴的2、4、6位位。第四层同第一层。每三层形成一个周期每三层形成一个周期地地紧密堆积紧密堆积。123456123456ABABCA123456前视图前视图前视图前视图C俯视图：俯视图：ABAB堆积方式堆积方式ABCABC堆积方式堆积方式六方紧密堆积六方紧密堆积（1）该种堆积方式的代表是）该种堆积方式的代表是；（2）这种堆积方式的晶胞是）这种堆积方式的晶胞是

14、，该晶胞一，该晶胞一共拥有共拥有个原子，配位数为个原子，配位数为。镁、锌、钛等镁、锌、钛等（密置层之间堆积）（密置层之间堆积）面心立方堆积面心立方堆积（密置层之间堆积）（密置层之间堆积）ABC（1）该种堆积方式的代表是）该种堆积方式的代表是；（2）这种堆积方式的晶胞是）这种堆积方式的晶胞是，该晶胞一共拥有，该晶胞一共拥有个个原子，配位数为原子，配位数为。金、银、铜、铝等金、银、铜、铝等金属晶体的四种堆积模型对比金属晶体的四种堆积模型对比空间利用率的计算空间利用率的计算空间利用率：指构成晶体的原子、离子或分子在空间利用率：指构成晶体的原子、离子或分子在整个晶体空间中所占有的体积百分比。整个晶体空

15、间中所占有的体积百分比。球体积球体积空间利用率空间利用率=100%晶胞体积晶胞体积简单立方堆积的空间利用率是多少？简单立方堆积的空间利用率是多少？体心立方堆积的空间利用率是多少？A3型最密堆积的空间利用率计算型最密堆积的空间利用率计算解：解：在在A3型堆积中取出六方晶胞，平行六面体的底是型堆积中取出六方晶胞，平行六面体的底是平行四边形，各边长平行四边形，各边长a=2r，则平行四边形的面积：，则平行四边形的面积：平行六面体的高：A1型堆积方式的空间利用率计算型堆积方式的空间利用率计算2.体心立方密堆积（体心立方密堆积（A2）A2不是最密堆积。不是最密堆积。每个球有八个最近的配体每个球有八个最近的配体（处于边长为（处于边长为a的立方体的的立方体的8个顶点）和个顶点）和6个稍远个稍远的配体，分别处于和这个立方体晶胞相邻的六的配体，分别处于和这个立方体晶胞相邻的六个立方体中心。故其配体数可看成是个立方体中心。故其配体数可看成是14，空间，空间利用