資源簡(jiǎn)介

金屬鍵 金屬晶體
能描述金屬的成鍵特征、用金屬鍵理論解釋金屬的典型性質(zhì)
從微粒構(gòu)成角度認(rèn)識(shí)晶體金屬的性質(zhì)、體會(huì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)
認(rèn)識(shí)金屬晶體和金寶的模型、舉例說(shuō)明合金的優(yōu)越性能
金屬鍵：金屬原子失去部分或全部外圍電子形成的金屬離子與自由電子之間存在著強(qiáng)烈的相互作用，化學(xué)上把這種金屬離子與自由電子之間強(qiáng)烈的相互作用稱為金屬鍵。（除汞之外，大多數(shù)金屬都具有較高的熔點(diǎn)）
①成鍵微粒：金屬陽(yáng)離子、自由電子
②成鍵本質(zhì)：金屬陽(yáng)離子與自由電子之間的強(qiáng)烈的靜電作用
③電子氣理論：由于金屬原子的最外層電子數(shù)較少,容易失去電子成為金屬離子,金屬原子釋放出的價(jià)電子不專門屬于某個(gè)特定的金屬離子,而為許多金屬離子所共有,并在整個(gè)金屬中自由運(yùn)動(dòng),這些電子又稱為自由電子。
金屬脫落下來(lái)的價(jià)電子幾乎均勻分布在整個(gè)晶體中，像遍布整塊金屬的“電子氣”，從而把所有金屬原子維系在一起。
注：金屬鍵無(wú)方向性和飽和性，成鍵電子可以在金屬中自由流動(dòng)。
金屬的特性
①導(dǎo)電性：通常情況下，金屬內(nèi)部自由電子的運(yùn)動(dòng)不具有固定的方向性。但在外電場(chǎng)作用下，自由電子在金屬內(nèi)部會(huì)發(fā)生定向運(yùn)動(dòng)，從而形成電流，所以金屬具有導(dǎo)電性。
金屬導(dǎo)電性與電解質(zhì)的導(dǎo)電性不同
電解質(zhì) 金屬
導(dǎo)電時(shí)的狀態(tài) 水溶液或熔融狀態(tài)下 晶體
導(dǎo)電粒子 自由移動(dòng)的離子 自由移動(dòng)的電子
導(dǎo)電能力隨溫度的變化 增強(qiáng) 減弱
②導(dǎo)熱性：當(dāng)金屬某一部分受熱時(shí)、該區(qū)域里自由電子的能量增加，運(yùn)動(dòng)速率加快，自由電子與金屬離子（或金屬原子）的碰撞頻率增加，自由電子把能量傳給金屬離子（金屬原子）。
注：金屬的導(dǎo)熱性就是自由電子的運(yùn)動(dòng)能把溫度高的區(qū)域傳到溫度低的區(qū)域。
③延展性：金屬鍵沒(méi)有方向性，當(dāng)金屬受到外力時(shí)，金屬原子之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，但各層金屬之間仍然保持金屬鍵的作用，因此在一定強(qiáng)度的外力作用下，金屬可以發(fā)生形變，展現(xiàn)良好的延展性。
④金屬光澤：金屬中的自由電子容易吸收可見(jiàn)光的能量躍遷到較高能級(jí)，在返回原能級(jí)時(shí)以光的形式放出能量。鐵、鎂能吸收各種波長(zhǎng)的可見(jiàn)光，吸收后又把它們幾乎全部反射出去，所以呈鋼灰色或銀白色光澤。金屬對(duì)某種波長(zhǎng)的光吸收程度較大，該金屬就呈現(xiàn)與其對(duì)應(yīng)的某種顏色。如金屬銅容易吸收綠色光，即呈現(xiàn)出對(duì)應(yīng)的紫紅色。
思考：鐵粉有金屬光澤嗎？
金屬粉末往往沒(méi)有金屬光澤，這是因?yàn)樵诜勰顣r(shí)，金屬的晶面分布在各個(gè)方向，非常雜亂，晶格排列也不規(guī)則，吸收可見(jiàn)光后輻射不出去，所以失去光澤。
⑤金屬的熔沸點(diǎn)與硬度：與金屬鍵的強(qiáng)弱有關(guān)。
影響金屬鍵的強(qiáng)弱的因素：1.金屬原子（金屬陽(yáng)離子）的半徑，半徑越小，金屬鍵越強(qiáng)
單位體積內(nèi)自由電子（金屬陽(yáng)離子所帶電荷數(shù)/價(jià)電子數(shù)）越多，金屬鍵越強(qiáng)。
同主族元素，隨著核電荷數(shù)的增大，金屬原子的半徑增大，金屬鍵減弱
同周期元素，隨著核電荷數(shù)的增大，金屬原子半徑減小，金屬鍵增強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)升高。
注：金屬鍵越強(qiáng)，金屬晶體的硬度越大，熔、沸點(diǎn)越高
金屬晶體
①金屬原子之間通過(guò)金屬鍵相互結(jié)合形成的晶體。
②組成粒子：金屬陽(yáng)離子和自由電子
③微粒間的作用力：金屬鍵
注：金屬晶體中有陽(yáng)離子無(wú)陰離子
金屬晶體中不存在單個(gè)分子或原子，金屬單質(zhì)或合金（除晶體鍺、和灰錫）
金屬晶體在受一定外力各層發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，金屬鍵沒(méi)有被破壞
1.晶體一般是具有 的幾何外形的固體。
2.晶胞是反應(yīng)晶體結(jié)構(gòu)特征的
3.堆積方式
金屬晶體也是由能夠反映晶體結(jié)構(gòu)特征的基本重復(fù)單位——晶胞在空間連續(xù)重復(fù)延伸而形成的。
⑴二維空間
圖示
排列方式
⑵三維空間
堆積方式 圖示 實(shí)例
鈉、鉀、鉻、鉬、鎢
金、銀、銅、鉛
六方堆積 — 鎂、鋅、鈦
晶胞中粒子數(shù)的計(jì)算（均攤法）
處在立方體頂點(diǎn)的金屬原子為8個(gè)晶胞共享，該原子的 屬于該晶胞。
處于棱上的金屬原子為4個(gè)晶胞共享，該原子的 屬于該晶胞。
處于立方體面上的金屬原子為2個(gè)晶胞共享，該原子的 屬于該晶胞。
簡(jiǎn)單立方堆積（釙（Po））
該晶胞中含有8個(gè)位于頂點(diǎn)的金屬原子，晶胞中的金屬原子數(shù)為8×=1
2.體心立方堆積（鈉、鉀、鉻）
該晶胞中含有8個(gè)位于頂點(diǎn)的金屬原子和1個(gè)位于體心的金屬原子，晶胞中的金屬原子數(shù)為
8×+1=2
3.面心立方堆積（金、銀、銅、鉛等）
該晶胞中含有8個(gè)位于頂點(diǎn)的金屬原子和6個(gè)位于面心的金屬原子，晶胞中的金屬原子數(shù)為
8×+6×=4
4.六方堆積（鎂、鋅等）
該晶胞中含有12個(gè)位于頂點(diǎn)的金屬原子，該原子為六個(gè)晶胞共享，,2個(gè)位于面心的金屬原子，和1個(gè)體心的金屬原子，晶胞中的金屬原子個(gè)數(shù)為12×+2×+3=6
補(bǔ)充：六棱柱
晶體密度的計(jì)算
①以M表示該晶體的摩爾質(zhì)量，NA表示阿伏加德羅常數(shù)，N表示一個(gè)晶胞中所含的微粒數(shù)，a表示晶胞的棱長(zhǎng)，ρ表示晶體的密度，計(jì)算如下：
該晶胞的質(zhì)量用密度表示：m＝ρ·a3
②晶胞空間利用率的計(jì)算
密堆積：微粒間盡可能地相互接近，使它們占有的空間最小。
構(gòu)成晶體的原子、離子或分子在整個(gè)晶體空間中所占據(jù)的體積百分比，用來(lái)表示密集堆積的程度。空間利用率＝×100%
金屬晶體中體心立方堆積、面心立方堆積中的幾組公式(設(shè)棱長(zhǎng)為a)
1.面對(duì)角線長(zhǎng)＝a；
2.體對(duì)角線長(zhǎng)＝a；
3.體心立方堆積4r＝a(r為原子半徑)；
4.面心立方堆積4r＝a(r為原子半徑)
④配位數(shù)：在晶體中與每個(gè)微粒距離最近且相等的微粒個(gè)數(shù)。
堆積方式 空間利用率 配位數(shù) 晶胞
非密置層 簡(jiǎn)單立方堆積
體心立方堆積
密置層 六方堆積
面心立方堆積

展開(kāi)更多......

收起↑