专题三第一单元《金属键 金属晶体》.ppt

（1）晶胞中各种微粒的个数由实际存在的各种微粒对晶胞的贡献率确定。金晶体的晶胞是面心立方体，每个顶点上的金原子被8个晶胞所共用，因此每个金原子仅有1/8属于该晶胞；而面心金原子为2个晶胞所共用，每个金原子对晶胞的贡献率为1/2。金晶体中顶点的金原子有8个，面心金原子有6个，故该金晶胞中所含金原子个数为：8×1/8＋6×1/2＝4。 （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“在立方体的各个面的对角线上3个金原子彼此两两相切。” （3）根据金晶体的面心立方体晶胞结构可知， 金晶胞为立方体晶胞。其每个面的结构如图所示。 因此，金晶体立方体晶胞的边长为：d×2×√2/2。每个金晶胞的体积为：(d×2×√2/2)3＝2√2 d3。 （4）每个金原子的质量为M/NA，而每个金晶胞中含有4个金原子，故金的密度为： ρ＝m/V＝4M/NA/2√2 d3 晶胞结构如图所示，则顶点上原子被______个晶胞共有,侧棱上的原子被_______个晶胞所共有，顶面棱上的原子被_______个晶胞所共有 思考:如果晶胞结构为六棱柱,结果如何? 12 6 4 晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体的原子晶体，其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角，每个顶角上各有一个原子，试观察右边图形，回答： 这个基本结构单元由 个硼原子组成， 键角是 ，共含有 个B—B键。 12 30 最近发现一种由某金属原子M和非金属原子N构成的气态团簇分子，如图所示．顶角和面心的原子是M原子，棱的中心和体心的原子是N原子，它的化学式为 A．　　　 B．MN　　　　 C．　　　　 D．条件不够，无法写出化学式 C * 金属键 金属晶体 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 通常情况下金属内部电子的运动是不固定的，但在外加电场的作用下会定向移动形成电流 导电物质 电解质溶液或熔融液 金属晶体 状态 导电粒子 升温时导电能力 导电本质 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 金属 Na Mg Al Cr 原子外围电子排布 3s1 3s2 3s23p1 3d54s1 原子半径/pm 186 160 143.1 124.9 原子化热/KJ*mol-1 108.4 146.4 326.4 397.5 熔点/℃ 97.5 650 660 1900 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。 7.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。 低 黄铁矿 水晶 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