第三章第三节金属晶ppt课件教材

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三节 金 属 晶 体,第三节 金 属 晶 体,1,教学目标,1,、了解金属的性质和形成原因,2,、掌握金属键的本质,“,电子气理论”,3,、能用电子气理论和金属晶体的有关,知识解释金属的性质,4,、掌握金属晶体的四种原子堆积模型,教学目标1、了解金属的性质和形成原因,2,金属共同的物理性质,:,容易导电、导热、有延展性、金属光泽等,第三节 金 属 晶 体,要想解释金属的各种物理性质，让我们先来认识“,金属键与电子气理论,”。,金属共同的物理性质:容易导电、导热、有延展性、金属光泽等,3,一、电子气理论,1,、,电子气理论,-,金属键的本质,金属原子脱落下来的,价电子形成遍布整个晶体,的“电子气”,被所有原子所共用，从而把所有的原子维系在一起。,一、电子气理论1、电子气理论-金属键的本质 金属原子脱,4,一、电子气理论,2,、电子气理论的应用,【,解释,1】,金属为什么易导电？,在金属晶体中，存在着许多自由电子，这些自由电子的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下,自由电子,就会,发生定向运动,，因而形成电流，所以金属容易导电。,一、电子气理论2、电子气理论的应用 【解释1】金属为什么,5,一、电子气理论,【,解释,2】,金属为什么易导热？,金属容易导热，是由于自由电子运动时与金属离子碰撞把能量从温度高的部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。,2,、电子气理论的应用,一、电子气理论【解释2】金属为什么易导热？2、电子气,6,一、电子气理论,【,讨论,3】,金属为什么具有较好的延展性？,金属晶体中由于金属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，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。,2,、电子气理论的应用,一、电子气理论 【讨论3】金属为什么具有较好的延展性？2、,7,一、电子气理论,金属的延展性,自由电子,+,金属离子,金属原子,位错,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,一、电子气理论金属的延展性自由电子+金属离子金属原子位错+,8,二、金属键,1,、定义,:,金属阳离子和自由电子之间的,较强的相互作用。,2,组成粒子：,金属阳离子和自由电子,金属键可看成是由许多原子共用许,多电子的一种特殊形式的共价键，,这种键既,没有方向性，也没有饱和,性。,3,、特征：,二、金属键1、定义:金属阳离子和自由电子之间的2 组成粒子,9,三、金属晶体,通过金属键结合形成的单质晶体。,金属单质和合金,都属于金属晶体,1,、定义：,2,、组成粒子：,金属阳离子和自由电子,3,、微粒间作用力：,金属键,4,、影响金属晶体的性质的因素：,金属键的强弱,金属键强弱判断,:,阳离子所带电荷越多、半,径越小金属键强，金属晶体熔沸点越高。,三、金属晶体通过金属键结合形成的单质晶体。1、定义：2、组成,10,不同的金属在某些性质方面，如密度、硬度、熔点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。,不同的金属在某些性质方面，如密度、硬度、熔点等又表现出,11,四、金属晶体的原子堆积模型,紧密堆积：微粒之间的作用力使微粒间尽可能,的相互接近，使它们占有最小的空,间。,配位数：在晶体中与每个微粒紧密相邻的微粒,个数。,空间利用率：晶体的空间被微粒占满的体积百分,数，用它来表示紧密堆积的程度。,1,、几个概念,四、金属晶体的原子堆积模型紧密堆积：微粒之间的作用力使微粒间,12,四、金属晶体的原子堆积模型,2,、金属晶体的原子在二维平面堆积模型,（,a,）非密置层（,b,）密置层,金属原子在二维平面里放置得到的两种方式，配位数分别为,_,和,_.,4,6,四、金属晶体的原子堆积模型2、金属晶体的原子在二维平面堆积模,13,四、金属晶体的原子堆积模型,3,、金属晶体的原子在三维空间堆积模型,简单立方堆积（,Po,）,对于非密置层,配位数为,6,四、金属晶体的原子堆积模型3、金属晶体的原子在三维空间堆积模,14,金属晶体的堆积方式钾型,四、金属晶体的原子堆积模型,3,、金属晶体的原子在三维空间堆积模型,对于非密置层,配位数为,8,体心立方堆积（,Na,、,K,、,Fe,）,金属晶体的堆积方式钾型四、金属晶体的原子堆积模型,15,四、金属晶体的原子堆积模型,1,2,3,4,5,6,第二层对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准,1,，,3,，,5,位。,(,或对准,2,，,4,，,6,位，其情形是一样的,),1,2,3,4,5,6,A,B,，,关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧密的堆积方式。,对于密置层,四、金属晶体的原子堆积模型123456 第二层对第一层来讲,16,下图是此种六方紧,密堆积的前视图,A,B,A,B,A,第一种是将球对准第一层的球,1,2,3,4,5,6,于是每两层形成一个周期，即,AB AB,堆积方式，形成六方紧密堆积。,配位数 12。(同层 6，上下层各 3,),下图是此种六方紧 ABABA 第一种是将球对准第一层的球,17,第三章第三节金属晶ppt课件教材,18,第三层的另一种排列方式，是将球对准第一层的,2，4，6 位,，不同于,AB,两层的位置，这是,C,层。,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,第三层的另一种排列方式，是将球对准第一层的,19,1,2,3,4,5,6,此种立方紧密堆积的前视图,A,B,C,A,A,B,C,第四层再排,A,，于是形成,ABC ABC,三层一个周期。得到面心立方堆积。,配位数 12,(同层 6，上下层各 3),123456此种立方紧密堆积的前视图ABCAABC 第四,20,四、金属晶体的原子堆积模型,对于密置层：,（,1,）六方最密堆积,镁型,Mg,、,Zn,、,Ti,配位数 12 (同层 6，上下层各 3,),空间利用率为,74%,。,（,2,）面心立方最密堆积,铜型,Cu,、,Ag,、,Au(,B),配位数 12 (同层 6，上下层各 3,),空间利用率为,74%,。,四、金属晶体的原子堆积模型对于密置层：（1）六方最密堆积镁,21,金属晶体的四中堆积模型对比,空间利用率越高，所得的晶体越稳定,金属晶体的四中堆积模型对比空间利用率越高，所得的晶体越稳定,22,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？,【,思考,】,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,23,石墨是层状结构的,混合型,晶体,石墨是层状结构的混合型晶体,24,