金属晶体2.ppt.ppt

第一单元 金属键 金属晶体 江苏省华罗庚中学 一.已学过的金属知识 1.金属的分类 (1)黑色金属和有色金属 (2)重金属和轻金属 4.5g/cm3 (3)稀有金属和常见金属 2.金属元素在周期表中的位置及原子结构特征 二.金属键 描述金属键的最简单的理论是“电子气”理论. 该理论把金属键描述为金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”.这些电子不是专属于某几个特定的金属离子,而是均匀分布于整个晶体中,被所有原子共用,从而把所有的金属原子维系在一起.金属原子则“浸泡”在“电子气”的“海洋”中. 1.定义：金属离子和自由电子之间的强烈的相互作用。 2.形成 成键微粒:金属阳离子和自由电子 存在:金属单质和合金中 3.方向性: 无方向性 4.金属的共性:具有金属光泽,能导电,导热,具有良好的延展性,金属的这些共性是有金属晶体中的化学键和金属原子的堆砌方式所导致的 （1）导电性 （2）导热性 （3）延展性 相对滑动 5.金属的特性 注：金属的熔点硬度和金属键的强弱有关，金属键的强弱又可以用原子化热来衡量。原子化热是指1mol金属固体完全气化成相互远离的气态原子时吸收的能量。 部分金属的原子半径、原子化热和熔点 6.影响金属键强弱的因素 （1）金属元素的原子半径 （2）单位体积内自由电子的数目 如：同一周期金属原子半径越来越小，单位体积内自由电子数增加，故熔点越来越高，硬度越来越大；同一主族金属原子半径越来越大，单位体积内自由电子数减少，故熔点越来越低，硬度越来越小。 三.金属晶体 1.晶体 (1)定义:通过结晶过程形成的具有规则几何外形的固体叫晶体。 (2)其结构特征是内部的微粒在三维空间的排布具有特定的周期性,即隔一定距离重复出现。 2.晶胞：能够反映晶体结构特征的基本重复单元 3.原子的密堆积方式 密堆积的定义: 密堆积：由无方向性的金属键、离子键和范德华力等结合的晶体中，原子、离子或分子等微观粒子总是趋向于相互配位数高，能充分利用空间的堆积密度最大的那些结构。 密堆积方式因充分利用了空间，而使体系的势能尽可能降低，而结构稳定。 六方最密堆积分解图 面心立方最密堆积分解图 4.晶胞中金属原子数目的计算(平均值) 金晶体的最小重复单元(也称晶胞)是面心立方体，即在立方体的8个顶点各有—个金原子，各个面的中心有一个金原子，每个金原子被相邻的晶胞所共有(如图)。金原子的直径为d，用NA表示阿伏加德罗常数，M表示金的摩尔质量。 (1)金晶体每个晶胞中含有 个金原子。 (2)欲计算一个晶胞的体积，除假定金原子是钢性小球外，还应假定 。 (3)一个晶胞的体积是多少? (4)金晶体的密度是多少? 5.合金 (1)定义：把两种或两种以上的金属(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。 (2)特点 ①合金的熔点比其成分中金属 (低，高，介于两种成分金属的熔点之间；) ②具有比各成分金属更好的硬度、强度和机械加工性能。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 镁型，六方堆积 铜型，面心立方堆积 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 顶点占1/8 棱占1/4 面心占1/2 体心占1 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose