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黑龙江省海林市朝鲜族中学高二化学人教版选修3 第三章第三节金属晶体课件

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常见问题

1、复习提问熔点硬度性质粒子间的作用力构成晶体粒子结构原子晶体分子晶体晶体类型结构性质分子较小低易升华分子间作用力原子共价键大高第三节金属晶体金属的结构是怎样的通过射线进行研究发现在金属中金属原子好像许多硬球一层一层紧密地堆积着每一个金属原子周围有许多相同的金属原子围绕着金属晶体中微粒之间强烈的相互作用是什么呢 1 概念 2 金属晶体成键微粒 3 本质金属阳离子和自由电子金属阳离子和自由电子之间的强烈的相互作用一金属键电子气理论自由电子理论金属原子脱落下来的价电子形成遍布整个晶体的电子气被所有原子所共用从而把所有的原子维系在一起 4 金属键的特征 5 金属晶体的物理性质没有方向性和饱和性熔沸点较高硬度较大有良好的导电性导热性和延展性金属键强的金属晶体的熔沸点高硬度大由于不同金属中金属键的强度相差很大故金属的熔沸点硬度相差也很大金属键强弱判断金属阳离子半径越小价电子数越多金属阳离子与电子气的作用力越强金属键越强熔沸点越高硬度越大讨论1 金属为什么具有较好的延展性金属晶体中由于金属离

2、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保持相互作用而且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因而即使在外力作用下发生形变也不易断裂讨论2 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会发生定向运动因而形成电流所以金属容易导电讨论3 金属为什么易导热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但由于导热时自由电子在热的作用下与金属离子频繁碰撞导致了金属的导热能力下降即金属的热导率随温度的升高而下降金属晶体的结构与性质的关系自由电子在外加电场的作用下发生定向移动自由电子与金属离子碰撞传递热量晶体中各原子层相对滑动仍保持相互作用金属阳离子和自由电子性质微粒 1 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 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

3、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 B 二金属晶体的原子堆积模型 a 非密置层 b 密置层一平面堆积模型哪种排列方式圆球周围剩余空隙最小配位数同一层内与一个原子紧密接触的原子数 4 6 剩余的空隙较大非密置层配位数为剩余空隙最小密置层配位数为 1 简单立方堆积 Po 二三维空间堆积模型晶胞含几个原子 1 简单立方堆积配位数空间利用率 52 6 2 体心立方堆积 K Na Fe 钾型晶胞含几个原子 2个按非密置层的堆积方式将上层金属原子填入下层的金属原子形成的穴中并使非密置层的原子稍稍分离体心立方堆积钾型配位数空间利用率 68 8 3 六方最密堆积 Mg Zn Ti 镁型按照密置层的堆积方式堆积而成第二层是将球对准1 3 5位或2 4 6位其情形是一样的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每两层形成一个周期即ABAB堆积方式形成六方紧密堆积六方最密堆积配位数 12 同层6 上下层各3 空间利用率 74 4 面心立方最密堆积铜型按照密置层的堆积方式堆积而成第三层的另一种排列方式是将球对准第一层的2 4 6位不同于AB两层的位置这是C层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配位数12 同层6 上下层各3 面心立方密堆积镁型铜型金属晶体的两种最密堆积方式金属晶体的四种堆积模型对比思考晶体的构成粒子采取密堆积有何意义晶体的构成粒子采取密堆积的形式形成晶体可以提高空间利用率降低体系能量整个体系的能量越低所形成的晶体就越稳定这是由自然规律所决定的只有比别人更早更勤奋地努力才能尝到成功的滋味

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