金属键与金属晶体(2017.2)

金属键金属晶体课件金属键与金属晶体课件一、金属键概述金属键是金属元素之间的化学键，它是金属晶体的基本结构特征。

金属键不同于离子键和共价键，其特点在于电子的自由运动。

在金属晶体中，金属原子通过金属键相互连接，形成具有特定几何形状的晶体结构。

二、金属键的特性1.电子的自由运动：金属键中，金属原子的外层电子脱离原子核的束缚，形成自由电子。

这些自由电子在整个金属晶体中自由运动，为金属提供了良好的导电性和导热性。

2.金属键的强度：金属键的强度较大，金属晶体具有较高的熔点和沸点。

金属键还具有较好的延展性，使金属在外力作用下能够发生塑性变形。

3.金属键的饱和性：金属键具有饱和性，即一个金属原子所能提供的空位数量有限。

当金属原子之间的距离过远时，金属键将断裂，金属晶体将发生断裂。

4.金属键的方向性：金属键具有一定的方向性，使金属晶体具有特定的几何形状。

金属原子的排列方式决定了金属晶体的晶体结构。

三、金属晶体的结构1.金属晶体的类型：根据金属原子排列方式的不同，金属晶体可分为面心立方（FCC）、体心立方（BCC）和六方最密堆积（HCP）等类型。

2.金属晶体的晶面和晶向：金属晶体中的晶面和晶向是描述晶体结构的重要参数。

晶面指数（hkl）和晶向指数[uvw]分别表示晶面和晶向在晶体坐标系中的取向。

3.金属晶体的缺陷：金属晶体中的缺陷包括点缺陷、线缺陷和面缺陷。

这些缺陷对金属的物理和化学性质具有重要影响。

四、金属键的应用1.金属材料的制备：金属键是金属材料制备的基础。

通过控制金属原子之间的金属键，可以制备出具有不同性能的金属材料。

2.金属材料的性能优化：通过调控金属晶体中的缺陷，可以优化金属材料的性能，如提高强度、硬度、耐磨性等。

3.金属材料的表面处理：金属材料的表面处理技术，如电镀、喷涂等，基于金属键的作用原理，旨在提高材料的耐腐蚀性、装饰性和功能性。

4.金属基复合材料：金属基复合材料是将金属与其他材料（如陶瓷、塑料等）复合而成的新型材料。

金属键和金属晶体高一化学竞赛辅导资料（第9周）知识回顾：金属的物理性质：状态：常温下，除了是液体外，其余都为。

色泽：除了Cu、Au等金属外，大多数金属都是色，且有金属光泽。

其他性质：具有性、性、性。

1.为什么大部分的金属是银白色的？金属的颜色与什么有关？对大多数金属而言，其中的自由电子能吸收所有频率的光，然后很快放出所有频率的光，因而大多数金属呈现钢灰色乃至银白色。

也有少数金属，他们较易吸收某一频率的光，而呈现其互补色。

如金为黄色，铜为赤红色，铋为淡红色，铯为淡黄色，铅为灰蓝色。

当金属是粉末状时为什么一般是黑色的？2. 常见的重金属包括哪些金属？重金属一定有毒吗？我们常说的重金属有毒，会使蛋白质变性，主要指的是重金属离子，而不是重金属的单质。

重金属的离子要达到一定浓度时才会有毒，量很少的时候是没有毒的。

有些重金属离子在很稀的时候，不但没毒，反而对人有益。

3.什么是焰色反应? 金属元素都有焰色反应吗？当某些金属及其化合物在火焰上灼烧时，原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以光的形式放出。

而放出的光的波长在可见光范围内（波长为400nm～760nm），因而能使火焰呈现颜色。

由于各种原子的结构不同，电子跃迁时能量的变化就不相同，就发出不同波长的光，因而在火焰上呈现不同的颜色。

在化学上，常用来测试某种金属元素是否存在。

同时利用焰色反应，人们在在烟花中有意识地加入特定金属元素，使焰火更加绚丽多彩。

焰色反应是元素的一种物理性质，无论是金属离子或金属原子均能发生焰色反应，它属物理变化过程。

不是所有元素都有特征的焰色。

只有碱金属元素以及钙、锶、钡、铜等少数金属元素才能呈现焰色反应。

竞赛考点：金属键1、金属键的概念：金属晶体中的金属阳离子和自由电子之间的强烈的相互作用，自由电子为整个金属所共用，所以金属键没有饱和性和方向性。