金属晶体和离子晶体 ppt课件
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第一讲 金属晶体与离子晶体一、金属晶体1.定义:金属晶体是指金属原子通过金属键形成的晶体。
2.金属键:金属晶体中金属阳离子和自由电子之间的强烈的相互作用。
金属键的特征:由于自由电子为整个金属所共有,所以金属键没有方向性和饱和性。
金属原子的外层电子数比较少,容易失去电子变成金属离子和电子,金属离子间存在反性电荷的维系――带负电荷的自由移动的电子(运动的电子使体系更稳定),这些电子不是专属于某几个特定的金属离子这就是金属晶体的形成的原因。
例1.金属晶体的形成是因为晶体中存在( C)①金属原子②金属离子③自由电子④阴离子A.只有①B.只有③C.②③D.②④3.金属晶体的结构型式:(1)特点:最常见的结构型式具有堆积密度大,原子配位数高,能充分利用空间等特点。
(2)分类:Ca 、Al 、Cu 、Ag 、Au 等金属晶体属于A 1型最密堆积,Mg 、Zn 等金属晶体属于A 3型最密堆积,A 2型密堆积又称为体心立方密堆积,Li 、Na 、K 、Fe 等金属晶体属于A 2型密堆积。
A 1型配位数为12,A 2型配位数为8,A 3型配位数为 12。
4.金属晶体中的金属键和原子的堆积方式与金属晶体的物理性质的关系(1)金属晶体具有良好的导电性:金属中有自由移动的电子,金属晶体中的自由电子在没有外加电场存在时是自由运动的,当有外加电场存在的情况下,电子发生了定向移动形成了电流,呈现良好的导电性。
(2)金属晶体具有良好的导热性:自由电子在运动时经常与金属离子碰撞,从而引起两者能量的交换。
当金属某一部分受热时,在那个区域里的自由电子能量增加,运动速度加快,于是通过碰撞,自由电子把能量传给金属离子。
金属容易导热就是由于自由电子运动时,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)金属晶体具有良好的延展性: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,由于金属离子与自由电子之间的相互作用没有方向性,滑动以后,各层之间仍(4)金属的熔点、硬度等取决于金属晶体内部作用力的强弱。