上课金属键金属晶体原子堆积方式.

第三章第三节金属晶体第一课时金属键Ti金属样品一、金属共同的物理性质容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。金属为什么具有这些共同性质呢?二、金属的结构“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。（1）定义：金属离子和自由电子之间的强烈的相互作用。（2）成键微粒:金属阳离子和自由电子（3）键的存在:金属单质和合金中（4）方向性:无方向性（5）键的本质:电子气理论（6）键的强弱:阳离子所带电荷越多，半径越小，金属键越强，熔点越高。熔点最低的金属：汞（常温时成液态）熔点很高的金属：钨（3410℃）㈠、金属键组成粒子：金属阳离子和自由电子作用力：金属离子和自由电子之间的较强作用——金属键（电子气理论）㈡、金属晶体：概念：金属阳离子和自由电子通过金属键作用形成的晶体在金属晶体中，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。（三）金属晶体的结构与金属性质的内在联系⑴、金属晶体结构与金属导电性的关系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，该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。（2）金属晶体结构与金属导热性的关系原子晶体受外力作用时，原子间的位移必然导致共价键的断裂，因而难以锻压成型，无延展性。而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。（3）金属晶体结构与金属延展性的关系金属的延展性自由电子+金属离子金属原子位错+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++资料金属之最熔点最低的金属是--------汞熔点最高的金属是--------钨密度最小的金属是--------锂密度最大的金属是--------锇硬度最小的金属是--------铯硬度最大的金属是--------铬最活泼的金属是----------铯最稳定的金属是----------金延性最好的金属是--------铂展性最好的金属是--------金第二课时金属晶体的原子堆积模型三种典型立方晶体结构体心立方简单立方面心立方配位数为4配位数为61122334456行列对齐,四球一空非最紧密排列行列相错,三球一空最紧密排列密置层非密置层探究1：二维空间金属原子紧密排列的方式探究2三维空间里非密置层的金属原子的堆积方式（1）第二层小球的球心正对着第一层小球的球心（2）第二层小球的球心正对着第一层小球形成的空穴简单立方晶胞（1）简单立方堆积Po①配位数：1234132456同层4，上下层各16②简单立方晶胞平均占有的原子数目：81×8=1③金属原子半径r与正方体边长a的关系：aaaaa=2r④金属原子空间利用率52%体心立方晶胞（2）体心立方堆积（钾型）①配位数：8125678上下层各443②体心立方晶胞平均占有的原子数目：81×8=2+1③金属原子半径r与正方体边长a的关系：aaaa2ab=4rb=3aa=4r3b2a④金属原子空间利用率68%活动与探究3三维空间里密置层金属原子的堆积方式将密置层的小球在一个平面上黏合在一起，再一层一层地堆积起来（至少堆4层），使相邻层上的小球紧密接触，有哪些堆积方式？注意：堆积方式的周期性、稳定性AABB三维空间里密置层的金属原子的堆积方式（1）ABAB…堆积方式（2）ABCABC…堆积方式123456123456AB第二层小球的球心对准第一层的1、3、5位（▽）或对准2、4、6位（△）。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。俯视图前视图ABABA（1）ABAB…堆积方式第三层小球对准第一层的小球。每两层形成一个周期地紧密堆积。123456（2）ABCABC…堆积方式第三层小球对准第一层小球空穴的2、4、6位。第四层同第一层。每三层形成一个周期地紧密堆积。123456123456ABABCA123456前视图C俯视图：ABAB…堆积方式ABCABC…堆积方式（1）ABAB…堆积方式——六方最密堆积（镁型）12345678910111212①配位数：123456同层6，上下层各3②六方紧密堆积晶胞平均占有的原子数目：61×12=6+3+21×2③金属原子的半径r与六棱柱的边长a、高h的关系：a=2rahh=a632（2）ABCABC…堆积方式——面心立方最密堆积（铜型）ABC12345678910111212①配位数：同层6，上下层各3123456②面心立方紧密堆积晶胞平均占有的原子数目：81×8=4+21×6③金属原子的半径r与正方体的边长a的关系：a=4r2aaaaa①简单立方堆积（Po）配位数=6空间利用率=52.36%②体心立方堆积(碱金属Fe)配位数=8空间利用率=68.02%③六方最密堆积（MgZnTi）配位数=12空间利用率=74.05%④面心立方最密堆积（CuAgAu）配位数=12空间利用率=74.05%堆积方式及性质小结石墨晶体结构知识拓展－石墨（1）石墨中C原子以sp2杂化；（2）石墨晶体中最小环为六元环，每个环中实际含有C为2个，C-C键为3；（3）石墨晶体中含有共价键、范德华力和金属键，所以称为混合晶体；