人教版选修三-金属晶体-课件

1、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不透明、有金属光泽、容易导电、 导热、有延展性等。2、金属共同的物理性质一.已学过的金属知识1.金属的分类不透明、有金属光泽、容易导二.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.二.金属键金属离子和自由电子之间的强烈的相互作用。金属阳离子

2、和自由电子 金属单质和合金中无方向性和饱和性二.金属键1.定义：2.成键微粒:3.存在:4.特征:金属离子和自由电子之间的强烈的相互作用。金属阳离子和自由电子2.组成粒子：金属阳离子和自由电子1.定义：通过金属键结合形成的晶体。3.微粒间作用力：金属键三、金属晶体：常温下，绝大多数金属单质和合金都是金属晶体，但汞除外，因汞在常温下呈液态。“有阳离子而无阴离子”是金属独有的特性。2.组成粒子：金属阳离子和自由电子1.定义：通过金属键结合形4、电子气理论对金属的物理性质的解释 在金属晶体中，充满着带负电的“电子气”（自由电子），这些电子气的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下，自由电子定向运

3、动形成电流，所以金属容易导电。金属导电性的解释不同的金属导电能力不同，导电性最强的三种金属是：Ag、Cu、Al4、电子气理论对金属的物理性质的解释 在金属晶体中，晶体类型电解质金属晶体 导电时的状态导电粒子导电时发生的变化导电能力随温度的变化水溶液或熔融状态下晶体状态自由移动的离子自由电子思考：电解质在熔化状态或溶于水能导电，这与金属导电的本质是否相同？化学变化物理变化增强减弱晶体类型电解质金属晶体 导电时的状态导电粒子导电时发生的变化 “电子气”（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“电子气”（自由电子）能量增加，运动速度加快，通过碰撞，

4、把能量传给金属离子。“电子气”（自由电子）在热的作用下与金属原子频繁碰撞从而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。金属导热性的解释 “电子气”（自由电子）在运动时经常与金属离子碰撞，引 当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用，所以在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。因此，金属都有良好的延展性。金属延展性的解释自由电子+金属离子金属原子错位+ 当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑（4）、

5、金属晶体结构具有金属光泽和颜色由于自由电子可吸收所有频率的光，然后很快释放出各种频率的光，因此绝大多数金属具有银白色或钢灰色光泽。而某些金属（如铜、金、铯、铅等）由于较易吸收某些频率的光而呈现较为特殊的颜色。当金属成粉末状时，金属晶体的晶面取向杂乱、晶格排列不规则，吸收可见光后辐射不出去，所以成黑色。（4）、金属晶体结构具有金属光泽和颜色由于自由电子可吸收所有金属晶体的熔沸点和硬度差别较大。5、熔沸点和硬度影响金属键强弱的因素： 金属阳离子所带电荷越多、离子半径越小，金属键越强。金属键越强，熔点越高，硬度越大。金属键的强度差别较大。如：钠的熔点较低（98.81)，硬度较小；而钨是熔点最高(34

6、10)硬度最大的金属。 金属晶体的熔沸点和硬度差别较大。5、熔沸点和硬度影响金属键强三、金属晶体的原子堆积模型 由于金属键没有方向性，每个金属原子中的电子分布基本是球对称的，所以可以把金属晶体看成是由直径相等的圆球的三维空间堆积而成的。1、理论基础：三、金属晶体的原子堆积模型 1、理论基础：(1)堆积原理： 组成晶体的金属原子在没有其他因素影响时，在空间的排列大都遵循紧密堆积原理。这是因为金属键没有方向性，因此都趋向于使金属原子吸引更多的其他原子分布于周围，并以紧密堆积方式降低体系的能量，使晶体变得比较稳定。(1)堆积原理：(2)、几个概念 紧密堆积：微粒之间的作用力使微粒间尽可能的相互接近，

7、使它们占有最小的空间 配位数：在晶体中与每个微粒紧密相邻的微粒个数 空间利用率：晶体的空间被微粒占满的体积百分数，用它来表示紧密堆积的程度(2)、几个概念 配位数：在晶体中与每个微粒紧密相邻的微粒2、二维堆积（在平面上）I 型II 型配位数为4配位数为6密置层非密置层1234123456金属晶体中的原子可看成直径相等的小球，将等径圆球在一平面上排列。有两种排布方式：2、二维堆积（在平面上）I 型II 型配位数为4配位数为6密（1）.简单立方堆积：只有金属（Po）采取这种堆积方式63.金属晶体的原子空间堆积模型这种堆积晶胞是一个简单立方，每个晶胞每个晶胞含 个原子，空间利用率不高（52%），属于

8、非密置层堆积，配位数为 ，1（1）.简单立方堆积：只有金属（Po）采取这种堆积方式63.（2）钾型-体心立方堆积：这种堆积晶胞是一个体心立方，每个晶胞每个晶胞含 个原子，空间利用率不高（68%），属于非密置层堆积，配位数为 ，许多金属（如Na、K、Fe等）采取这种堆积方式。28（2）钾型-体心立方堆积：这种堆积晶胞是一个体心立方，123456 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 )123456 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？123456 第二层对第一层来讲最

9、紧密123456123456(3)镁型123456 第三层的一种排列方式，是将球对准第一层每一个球，于是每两层形成一个周期，即 AB AB 堆积方式。123456123456(3)镁型123456 下图是镁型紧密堆积的前视图ABABA123456 下图是镁型紧密堆积的前视图ABABA1234561200平行六面体六方最密堆积这种堆积晶胞空间利用率高（74%）属于密置层堆集，每个晶胞中含2 个原子，配位数为 ，许多金属（如Mg、Zn、Ti等）采取这种堆积方式。121200平行六面体六方最密堆积这种堆积晶胞空间利用率高（74123456123456(4)铜型 第三层的另一种排列方式，是将球对准第一

10、层的 2，4，6 位，不同于 AB 两层的位置，这是 C 层。412356123456123456(4)铜型 第三层的另123456此种立方紧密堆积的前视图ABCAABC 第四层再排 A，于是形成 ABC ABC 三层一个周期。 得到面心立方堆积。 配位数 12 。( 同层 6， 上下层各 3 ) 下图是铜型型紧密堆积的前视图ACBACBA123456此种立方紧密堆积的前视图ABCAABC 123456BCA配位数：空间占有率：每个晶胞含原子数：铜型 面心立方1274%4（Cu Ag AU ）123456BCA配位数：空间占有率：每个晶胞含原子数：铜型堆积方式晶胞类型空间利用率配位数晶胞形状实

11、例面心立方最密堆积堆积方式及性质小结简单立方堆积体心立方密堆积六方最密堆积面心立方六方体心立方简单立方74%74%68%52121286Cu、Ag、AuMg、Zn、TiK、 Na、FePo人教版选修三 3.3 金属晶体 课件(共26张PPT)人教版选修三 3.3 金属晶体 课件(共26张PPT)堆积方式晶胞类型空间利用率配位数晶胞形状实例面心立方最密堆积简单立方钾型（体心立方密堆积）镁型（六方最密堆积）铜型（面心立方最密堆积）人教版选修三 3.3 金属晶体 课件(共26张PPT)人教版选修三 3.3 金属晶体 课件(共26张PPT)简单立方钾型镁型铜型人教版选修三 3.3 金属晶体 课件(共例

12、2：求面心立方晶胞的空间利用率.解：晶胞边长为a，原子半径为r.由勾股定理： a 2 + a 2 = (4r)2 a = 2.83 r每个面心立方晶胞含原子数目： 8 1/8 + 6 = 4 = (4 4/3 r 3) / a 3 = (4 4/3 r 3) / (2.83 r ) 3 100 % = 74 %空间利用率计算4raa人教版选修三 3.3 金属晶体 课件(共26张PPT)人教版选修三 3.3 金属晶体 课件(共26张PPT)例2：求面心立方晶胞的空间利用率.解：晶胞边长为a，原子半径 1.文化危机深化到一定程度，必定引起深刻的文化转型。所谓文化转型，是指特定时代、特定民族或群体赖

13、以生存的主导性文化模式为另一种新的主导性文化模式所取代。2.在这种意义上，文化转型同文化危机一样，并不是经常发生的社会历史现象，无论是个体的文化习惯的改变、价值信念或信仰的改变，还是特定群体或特定社会某些文化特质或文化理念的一般意义上自觉的或不自觉的更新，都不能算作文化转型.3.只有在大的历史尺度上所发生的主导性文化观念、文化理念、价值体系、文化习惯的总体性的、根本性的转变，才是我们所说的文化转型。4.按照这种尺度，人类迄今所经历的最深刻的文化转型就是现代化进程中的文化转型，即传统农业文明条件下自在自发的经验型的文化模式被工业文明条件下的自由自觉的理性文化模式所取代。这即是人们通常所说的文化的现代化或人自身的现代化。5.文化的变化呈现出多样化的特征。例如，我们生活世界中的具体的文化要素、文化特质、文化形式即使在文化模式的常规期或稳定期也会或快或慢地变化，一些习惯、惯例、文艺形式、仪式等等甚至在总体文化模式没有发生根本性变化时，也会自己经历生灭的变化。6.因为风的缘故，乡村里许多平常得不能再平常的事物，便有了某种诗意。你瞧，那晚风中的炊烟，怎么看都像是一幅悬腕挥就的狂草，云烟乱舞，该虚的地方虚，该实的地方实，那是我们在绢和纸上无法做到的，可谓真正的“天书”了。7.一阵风吹过