金属键金属晶体 (2).ppt

选修3物质结构与性质关于金属键金属晶体(2)第1页，共41页，星期日，2025年，2月5日关于晶体常识的思考什么是晶体？什么是非晶体？晶体有什么特点和性质？晶体和非晶体的本质区别是什么？第2页，共41页，星期日，2025年，2月5日一、晶体的常识1．固体可分为晶体和非晶体两类晶体：具有的固体，非晶体：不具有的固体。规则的几何外形规则的几何外形第3页，共41页，星期日，2025年，2月5日说明：晶体自范性的本质：是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。晶体自范性的条件之一：生长速率适当。了解晶体与非晶体的本质差异自范性微观结构晶体有（能自发呈现多面体外形）原子在三维空间里呈周期性有序排列非晶体没有（不能自发呈现多面体外形）原子排列相对无序第4页，共41页，星期日，2025年，2月5日第5页，共41页，星期日，2025年，2月5日2、晶体的分类晶体离子型晶体原子型晶体分子型晶体金属型晶体混合型晶体3、晶体形成的途径：（1）熔融态物质凝固（2）气态物质冷却不经液态直接凝华（3）溶质从溶液中析出。第6页，共41页，星期日，2025年，2月5日经不同途径得到的晶体第7页，共41页，星期日，2025年，2月5日4、晶体的特性有规则的几何外形有固定的熔沸点各向异性（强度、导热性、光学性质等）第8页，共41页，星期日，2025年，2月5日一、金属键——电子气理论（1）定义：金属阳离子与自由电子间的强烈的相互作用。（2）成键的微粒：金属阳离子和自由电子（3）特点：无方向性和饱和性，是除了离子键和共价键的另一种化学键。第9页，共41页，星期日，2025年，2月5日金属为什么易导电？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。1、金属晶体结构与金属导电性的关系用金属键理论解释金属的一些物理性质第10页，共41页，星期日，2025年，2月5日金属为什么会导热?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。3、金属晶体结构与金属导热性的关系第11页，共41页，星期日，2025年，2月5日金属为什么具有较好的延展性？?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。4、金属晶体结构与金属延展性的关系第12页，共41页，星期日，2025年，2月5日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、排列不规则，吸收可见光后辐射不出去，所以成黑色。第13页，共41页，星期日，2025年，2月5日金属键的强弱与金属熔点、硬度的关系(2)金属键的强弱:可以用金属的原子化热来衡量。①金属的原子化热：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。原子化热可通过实验测量。金属原子化热越大，所以其金属键越强。（但金属性越弱）②影响金属键的强弱的主要因素：金属元素的原子半径、单位体积内自由电子的数目。P33表3-1﹤第14页，共41页，星期日，2025年，2月5日一般而言，金属元素的原子半径越小、单位体积内自由电子的数目越多(电荷密度越大），金属键越强，金属晶体的硬度越大，熔沸点越高。但金属性越弱如：金属键的比较：