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3.3金属键金属晶体课件要点
体心立方堆积 钾型 配位数:8 空间占有率: 68.02% 2、体心立方堆积 a b 空间利用率= a 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。 思考:密置层的堆积方式有哪些? 上图是此种六方 堆积的前视图 A B A B A 第一种: 将第三层球对准第一层的球 1 2 3 4 5 6 于是每两层形成一个周期,即 AB AB 堆积方式,形成六方堆积。 配位数 12 ( 同层 6,上下层各 3 ) Ⅲ.六方堆积 镁、锌、钛等属于六方堆积 六方密堆积 六方最密堆积A3: 金属晶体的原子空间堆积模型3 六方堆积方式的金属晶体: Mg、Zn、Ti 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 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。 这种堆积方式可划分出面心立方晶胞。 配位数 12 ( 同层 6, 上下层各 3 ) Ⅳ.面心立方堆积 金、银、铜、铝等属于面心立方堆积 面心立方 (铜型) 金属晶体的原子空间堆积模型4 B C A ABC ABC 形式的堆积,为什么是面心立方堆积? 我们来加以说明。 面心立方最密堆积分解图 镁型,六方堆积 铜型,面心立方堆积 简单立方 钾型 (体心立方堆积) 镁型 (六方密堆积) 铜型 (面心六方密堆积) 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。 例如,黄铜是铜和锌的合金(含铜67%、锌33%);青铜是铜和锡的合金(含铜78%、锡22%);钢和生铁是铁与非金属碳的合金。故合金可以认为是具有金属特性的多种元素的混合物。 (2) 合金的特性 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。 低 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? 练 习 A 3.合金有许多特点,如钠-钾合金 ( 含钾50% ~80%)为液体,而钠钾的单质均为固体,据此推测生铁、纯铁、碳三种物质中,熔点最低的是 ( ) A. 生铁 B. 纯铁 C. 碳 D. 无法确定 金属之最 应用最广泛的金属是铁(Fe) 最稳定的金属单质是金(Au) 熔点最高的金属单质是钨(W),最低的是汞(Hg) 密度最小的是锂(Li) 延展性最好的是金(Au) 导电性能最好的是银(Ag) 资料 金属之最 熔点最低的金属是-------- 汞 熔点最高的金属是-------- 钨 密度最小的金属是-------- 锂 密度最大的金属是-------- 锇 硬度最小的金属是-------- 铯 硬度最大的金属是-------- 铬 最活泼的金属是---------- 铯 最稳定的金属是---------- 金 延性最好的金属是-------- 铂 展性最好的金属是-------- 金 描述金属键本质的理论是电子气理论。 一、金属键 1、电子气理论: 金属原子的部分或全部价电子受原子核的束缚比较弱,可以从金属原子上“脱落”下来,形成自由流动的电子。大量自由电子形成“电子气”,金属原子则“浸泡”在“电子气”的“海洋”之中。遍布整块晶体的“电子气”被所有原子所共有,从而把所有的原子维系在一起。 2、金属键定义: 金属阳离子和自由电子之间强烈的相互作用。 (1)自由电子
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