金属晶体-第一课时

1、金属之最金属之最 应用最广泛的金属是铁（应用最广泛的金属是铁（Fe） 最稳定的金属单质是金（最稳定的金属单质是金（Au） 熔点最高的金属单质是钨熔点最高的金属单质是钨(W)，最低，最低的是汞的是汞(Hg) 密度最小的是锂密度最小的是锂(Li) 延展性最好的是金（延展性最好的是金（Au） 导电性能最好的是银（导电性能最好的是银（Ag）资料资料金属之最金属之最熔点最低的金属是熔点最低的金属是- 汞汞熔点最高的金属是熔点最高的金属是- 钨钨密度最小的金属是密度最小的金属是- 锂锂密度最大的金属是密度最大的金属是- 锇锇硬度最大的金属是硬度最大的金属是- 铬铬最活泼的金属是最活泼的金属是-铯铯（除放射

2、性金属外）（除放射性金属外）最稳定的金属是最稳定的金属是-金金延性最好的金属是延性最好的金属是-铂铂展性最好的金属是展性最好的金属是-金金黄铁矿黄铁矿萤萤 石石水晶水晶绿色鱼眼石绿色鱼眼石菱锰矿菱锰矿一、晶体一、晶体什么叫晶体什么叫晶体?1、晶体：经、晶体：经过结晶过程而形成的过结晶过程而形成的具有具有规则几何外形规则几何外形 的固体的固体 。离子、分子、原子离子、分子、原子离子晶体离子晶体分子晶体分子晶体原子晶体原子晶体3、晶、晶体类型体类型金属晶体金属晶体2、构成晶体的微粒：、构成晶体的微粒：晶体的概念晶体的概念晶体为什么具有规则的几何外形呢晶体为什么具有规则的几何外形呢?构成晶体的微粒有

3、规则排列的结果构成晶体的微粒有规则排列的结果.4、晶、晶胞胞:反映晶体结构特征的基本重复单位反映晶体结构特征的基本重复单位.晶胞在空间连续重复延伸而形成晶体。晶胞在空间连续重复延伸而形成晶体。晶胞晶胞与与晶体晶体砖块砖块与与墙墙蜂室蜂室与与蜂巢蜂巢 说明：说明： 晶体的结构是晶胞在空间连续重晶体的结构是晶胞在空间连续重复延伸而形成的。复延伸而形成的。晶胞与晶体的关系晶胞与晶体的关系如同砖块与墙的关系。如同砖块与墙的关系。在金属晶体中，在金属晶体中，金属原子如同半径相等的小球一样，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。金属晶彼此相切、紧密堆积成晶体。金属晶体中金属原子的紧密堆

4、积是有一定规体中金属原子的紧密堆积是有一定规律的。律的。 通通常情况下，大多数金属单质及常情况下，大多数金属单质及其合金也是晶体。其合金也是晶体。阅读教科书阅读教科书P3P34 4的化学史话的化学史话 人类对晶体结构的认识人类对晶体结构的认识 二、原子的密堆积二、原子的密堆积密堆积的定义密堆积的定义密堆积：密堆积：由无方向性的金属键、离子键和范德华力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总是趋向于相互配位数配位数高，能充分利用空间的堆高，能充分利用空间的堆积密度最大的那些结构。积密度最大的那些结构。

5、 密堆积方式因充分利用了空间，而使体系的势能尽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。可能降低，而结构稳定。 二维平面堆积方式二维平面堆积方式I I 型型II II 型型行列对齐四球一空行列对齐四球一空 非最紧密排列非最紧密排列行列相错三球一空行列相错三球一空最紧密排列最紧密排列密置层密置层非密置层非密置层 三维空间堆积方式三维空间堆积方式. 简单立方堆积简单立方堆积简单立方堆积简单立方堆积配位数配位数 = 6 钋钋 体心立方堆积体心立方堆积 体心立方晶胞体心立方晶胞配位数配位数 = 8钠、钾、铬、钼、钨等钠、钾、铬、钼、钨等 六方堆积六方堆积 六方晶胞六方晶胞配位数

6、配位数 = 12镁、锌、钛等镁、锌、钛等面心立方堆积面心立方堆积面心立方晶胞面心立方晶胞配位数配位数 = 12金、银、铜、铅等金、银、铜、铅等堆积方式及性质小结堆积方式及性质小结三、晶三、晶胞中金属原子数目的计算胞中金属原子数目的计算(平均值平均值)顶点占顶点占1/8棱上占棱上占1/4面心占面心占1/2体心占体心占11.均摊法均摊法晶胞结构如图所示，则顶点上原子被晶胞结构如图所示，则顶点上原子被_个晶胞共有个晶胞共有,侧棱上的原子被侧棱上的原子被_个晶胞所个晶胞所共有，共有，顶面棱上的原子被顶面棱上的原子被_个晶胞所共个晶胞所共有有思考思考:如果晶胞结构为六棱柱如果晶胞结构为六棱柱,结果如何结

7、果如何? 12 6 42.晶胞中微粒数的计算晶胞中微粒数的计算在六方体顶点的微粒为在六方体顶点的微粒为6个晶胞共有，在面心的个晶胞共有，在面心的为为2个晶胞共有，在体内的微粒全属于该晶胞。个晶胞共有，在体内的微粒全属于该晶胞。 微粒数为：微粒数为：121/6 + 21/2 + 3 = 6 在立方体顶点的微粒为在立方体顶点的微粒为8个晶胞共有，在面心的个晶胞共有，在面心的为为2个晶胞共有。个晶胞共有。 微粒数为：微粒数为：81/8 + 61/2 = 4 在立方体顶点的微粒为在立方体顶点的微粒为8个晶胞共享，处于体个晶胞共享，处于体心的金属原子全部属于该晶胞。心的金属原子全部属于该晶胞。 微粒数为

8、：微粒数为：81/8 + 1 = 2长方体晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献：长方体晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献： 顶点顶点-1/8 棱棱-1/4 面心面心-1/2 体心体心-1(2)(2)体心立方：体心立方：(3)(3)面心立方：面心立方：(4)(4)六方晶胞：六方晶胞：右右图是钠晶体的晶胞结构，图是钠晶体的晶胞结构，则晶胞中的原子数是则晶胞中的原子数是 .如某晶体是右图六棱柱状晶胞，如某晶体是右图六棱柱状晶胞，则晶胞中的原子数是则晶胞中的原子数是 .钠晶体的晶胞钠晶体的晶胞练练 习习8 1/8 +1=212 1/6+2 1/2 + 3 = 6分子团簇？分子团簇？四、合四、合金金1、定、定

9、义：义：把两种或两种以上的金属把两种或两种以上的金属(或金或金属与非金属属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物熔合而成的具有金属特性的物质叫做合金。质叫做合金。 例如，黄铜是铜和锌的合金（含铜例如，黄铜是铜和锌的合金（含铜67%、锌、锌33%）；青铜是铜和锡的合金（含铜）；青铜是铜和锡的合金（含铜78%、锡、锡22%）；钢和生铁是铁与非金属碳的合金。故）；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金可以认为是具有金属特性的多种元素的混合物。合物。2、 合金的特性合金的特性 合金的熔点比其成分中金属合金的熔点比其成分中金属 (低，低， 高，介于两种成分金属的熔点之间；高，介于两种成分金属的熔点之间；)具有比各成分金属更好的硬度、强度和具有比各成分金属更好的硬度、强度和机械加工性能。机械加工性能。 低低有的合金抗腐蚀能力强有的合金抗腐蚀能力强导电性比成分金属差导电性比成分金属差A合合金有许多特点金有许多特点,如钠如钠-钾合金钾合金 ( 含钾含钾50% 80%)