《金属晶体》人教化学选修3

金属晶体第三章晶体结构与性质什么是金属晶体？1．金属键(1)概念：金属原子脱落下来的__________形成遍布整块晶体的“_________”，被所有原子共用，从而把所有______________维系在一起。(2)成键微粒是_____________和_____________。自由电子金属阳离子金属原子价电子电子气“有阳离子而无阴离子”金属键的特征：自由电子可以在整块金属中自由移动，因此金属键没有方向性和饱和性。2．金属晶体(1)在金属晶体中，原子间以__________相结合。(2)金属晶体的性质：优良的________、________和_________。(3)熔化时破坏的作用力：________什么是金属晶体？金属键延展性导电性导热性金属键金属的特性？定向移动相对滑动排列方式金属的特性？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。金属键强弱比较金属阳离子半径越小，所带电荷数越多，金属键越强，熔沸点越高，硬度越大。下列说法错误的是（）A、钠的硬度大于铝B、镁的熔沸点低于钙C、钠的硬度大于钾D、钙的熔沸点高于钾AB(1)同周期金属单质，从左到右(如Na、Mg、Al)熔、沸点升高。(2)同主族金属单质，从上到下(如碱金属)熔、沸点降低。(3)合金的熔、沸点比其各成分金属的熔、沸点低。(4)金属晶体熔点差别很大，如汞常温为液体，熔点很低(－38.9℃)，而铁等金属熔点很高(1535℃)。金属熔、沸点高低的比较金属晶体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。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。金属晶体的堆积与稳定性能量越低越稳定金属键无饱和性、方向性配位数高堆积密度最大充分利用空间降低体系势能中心原子周围和它距离相等且最近原子的数目金属晶体堆积模型紧密堆积：微粒之间的作用力，使微粒间尽可能的相互接近，使它们占有最小的空间。空间利用率：晶胞体积被微粒占据的百分数，用来表示紧密堆积的程度。密置层配位数为6非密置层配位数为41234123456金属晶体堆积模型1非密置层在三维空间堆积(1)简单立方堆积Po52％6晶胞内原子数：配位数：空间利用率：1典型金属：金属晶体堆积模型(2)体心立方堆积K、Na、Fe68％8晶胞内原子数：配位数：空间利用率：2典型金属：金属晶体堆积模型2密置层在三维空间堆积(3)六方最密堆积如图所示，按ABABABAB……的方式堆积。金属晶体堆积模型(3)六方最密堆积74％12晶胞内原子数：配位数：空间利用率：典型金属：2ZnTiMg金属晶体堆积模型(4)面心立方最密堆积如图所示，按ABCABCABC……的方式堆积。金属晶体堆积模型(4)面心立方最密堆积晶胞内原子数：配位数：空间利用率：典型金属：4CuAgAu74％12(4)面心立方最密堆积空间利用率计算设:原子半径为r立方体边长为a则:a=2r原子体积=空间利用率=(2r)34πr3/3=52%(1)简单立方堆积空间利用率计算(2)体心立方堆积设:原子半径为r,立方体边长为a空间利用率空间利用率计算空间利用率计算(3)面心立方最密堆积空间利用率计算空间利用率=74%设:原子半径为r,立方体边长为a空间利用率计算(4)六方最密堆积空间利用率计算四点间的夹角均为60°空间利用率计算a=2rC空间利用率计算空间利用率==74%空间利用率计算金属晶体的堆积模型堆积模型采纳这种堆积的典型代表空间利用率配位数晶胞非密置层简单立方堆积Po(钋)52%6体心立方堆积(bcp)Na、K、Fe68%8堆积模型采纳这种堆积