《第一单元-金属键金属晶体-(苏教版选修3-》课件.ppt

已学过的金属知识 金属的分类 教科书 P28 1.非金属原子之间通过共价键结合成单质或化合物，活泼金属与活泼非金属通过离子键结合形成了离子化合物。那么，金属单质中金属原子之间是采取怎样的方式结合的呢？ 2.你能归纳出金属的物理性质吗?你知道金属为什么具有这些物理性质吗? 分析： 通常情况下，金属原子的部分或全部外围电子受原子核的束缚比较弱，在金属晶体内部，它们可以从金属原子上“脱落”下来的价电子，形成自由流动的电子。这些电子不是专属于某几个特定的金属离子，是均匀分布于整个晶体中。 （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 2. 金属的物理性质 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 金属的延展性 小结： 金属的熔点、硬度与金属键的强弱有关，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。 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 一般而言： 金属元素的原子半径越小，单位体积内自由电子数目越大，金属键越强，金属晶体的硬度越大，熔、沸点越高。 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。 总 结 金属键的概念 运用金属键的知识解释金属的物理性质的共性和个性 影响金属键强弱的因素 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。 通常情况下，大多数金属单质及其合金也是晶体。 2.晶胞 什么是晶胞？ 晶体中能够反映晶体结构特征的基本重复单位 说明： 晶体的结构是晶胞在空间连续重复延伸而形成的。晶胞与晶体的关系如同砖块与墙的关系。在金属晶体中，金属原子如同半径相等的小球一样，彼此相切、紧密堆积成晶体。金属晶体中金属原子的紧密堆积是有一定规律的。 六方最密堆积分解图 堆积方式及性质小结 2. 晶胞中金属原子数目的计算(平均值) 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) 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。 练 习 1. 右图是钠晶体的晶胞结构， 则晶胞中的原子数是 . 如某晶体是右图六棱柱状晶胞， 则晶胞中的原子数是 . 练 习 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 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 ①简单立方堆积 配位数 = 6 空间利用率 = 52.36% ② 体心立方堆积 ——体心立方晶胞 配位数 = 8 空间利用率 = 68.02% ③ 六方堆积 ——六方晶胞 配位数 = 12 空间利用率 = 74.05% ④面心立方堆积 ——面心立方晶胞 配位数 = 12 空间利用率 = 74.05% 顶点占1/8 棱上占1/4 面心占1/2 体心占1 2.晶胞中微粒数的计算 在六方体顶点的微粒为6个晶胞