c金属晶体.ppt

Ti,金属样品,金属晶体,一、金属共同的物理性质,容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。,金属为什么具有这些共同性质呢,二、金属的结构,组成粒子作用力,金属阳离子和自由电子,金属离子和自由电子之间的较强作用－－金属键（电子气理论）,金属晶体,通过金属键作用形成的单质晶体,金属键强弱判断阳离子所带电荷多、半径小－金属键强，熔沸点高。,,【讨论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。,水溶液或熔融状态下,晶体状态,自由移动的离子,自由电子,比较离子晶体、金属晶体导电的区别,三、金属晶体的结构与金属性质的内在联系,1、金属晶体结构与金属导电性的关系,【讨论2】金属为什么易导热,自由电子在运动时经常与金属离子碰撞，引起两者能量的交换。当金属某部分受热时，那个区域里的自由电子能量增加，运动速度加快，通过碰撞，把能量传给金属离子。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、金属晶体结构与金属导热性的关系,【讨论3】金属为什么具有较好的延展性原子晶体受外力作用时，原子间的位移必然导致共价键的断裂，因而难以锻压成型，无延展性。而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。,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。,3、金属晶体结构与金属延展性的关系,金属的延展性,导热性－－电子气中的自由电子运动与金属离子碰撞把能量从高温区传到低温区,导电性－－外电场下，电子气中的自由电子在金属内部定向移动形成电流,延展性－－金属原子层间的相对滑动，而金属键仍然存在,,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,金属晶体的形成是因为晶体中存在（）A.金属离子间的相互作用B.金属原子间的相互作用C.金属离子与自由电子间的相互作用D.金属原子与自由电子间的相互作用,1,C,2．金属能导电的原因是（）A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较弱B．金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动C．金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动D．金属晶体在外加电场作用下可失去电子,C,2,下列叙述正确的是（）A.任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子B．原子晶体中只含有共价键C.离子晶体中只含有离子键，不含有共价键D．分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其他化学键,B,3,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,4,金属晶体的原子平面堆积模型,金属晶体中的原子可堪称直径相等的小球。将等径园球在一平面上排列，有两种排布方式，按（a）图方式排列，园球周围剩余空隙最小，称为密置层；按（b）图方式排列，剩余的空隙较大，称为非密置层。,（b）非密置层（a）密置层,简单立方堆积（Po）,金属晶体的原子空间堆积模型1,简单立方堆积,体心立方堆积（IA，VB，VIB）上层金属原子填入下层金属原子形成凹穴中,金属晶体的原子空间堆积模型2,钾型,体心立方堆积,,每一层均为非密置层堆积,简单立方堆积（Po）,钾型（碱金属、铁）,,在一个层中，最紧密的堆积方式，是一个球与周围6个球相切，在中心的周围形成6个凹位，将其算为第一层。－－－密置层,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－－密置双层,,,,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。,下图是此种六方紧密堆积的前视图,A,第一种是将球对准第一层的球,,,,,,,,于是每两层形成一个周期，即ABAB堆积方式，形成六方紧密堆积。－A3型最密堆积,六方紧密堆积,六方密堆积（镁型）,金属晶体的原子空间堆积模型3,六方密堆积,,,,,,,,,,,此种立方紧密堆积的前视图,A,第四层再排A，于是形成ABCABC三层一个周期。得到面心立方堆积。（A1型最密堆积）,面心立方紧密堆积,面心立方（铜型）,金属晶体的原子空间堆积模型4,面心立方,六方密堆积,每一层均为密置层堆积,镁型,铜型,,金属晶体的四中堆积模型对比,,一种结晶形碳，有天然出产的矿物。铁黑色至深钢灰色。质软具滑腻感，可沾污手指成灰黑色。有金属光泽。六方晶系，成叶片状、鳞片状和致密块状。密度2.25g/cm3，化学性质不活泼。具有耐腐蚀性，在空气或氧气中强热可以燃烧生成二氧化碳。石墨可用作润滑剂，并用于制造坩锅、电极、铅笔芯等。,知识拓展－石墨,石墨晶体结构,知识拓展－石墨,石墨,1、石墨为什么很软2、石墨的熔沸点为什么很高（高于金刚石）,,3、石墨属于哪类晶体为什么,石墨为层状结构，各层之间是范德华力结合，容易滑动，所以石墨很软。,石墨各层均为平面网状结构，碳原子之间存在很强的共价键，故熔沸点很高。,石墨为混合键型晶体。,石墨是层状结构的混合型晶体,