第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三節(jié)金屬晶體與離子晶體課時(shí)1金屬晶體1.能辨識(shí)常見(jiàn)的金屬晶體2.能從微觀角度分析金屬晶體中的構(gòu)成微粒及微粒間作用，并解釋金屬的物理性質(zhì)。一、金屬晶體金屬（除汞外）在常溫下都是晶體，稱其為金屬晶體。它們的結(jié)構(gòu)就好像很多硬球一層一層很緊密地堆積，每一個(gè)金屬原子的周圍有較多相同的原子圍繞著a：非密置層b：密置層金屬晶體在三維空間里的3種常見(jiàn)堆積方式（不同顏色的小球都代表同種原子）簡(jiǎn)單立方堆積釙體心立方堆積鈉、鉀、鉻、鉬、鎢等面心立方堆積金、銀、銅、鉛等在金屬晶體中，原子之間以金屬鍵相互結(jié)合。那么，金屬鍵的本質(zhì)是什么呢？二、金屬鍵金屬晶體中的金屬鍵示意圖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。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)烈的靜電作用電子氣理論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。③特征：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)三、金屬特性1.導(dǎo)電性:電子氣在電場(chǎng)中定向移動(dòng)，電導(dǎo)率隨溫度升高而降低。2.導(dǎo)熱性:電子氣中自由電子受熱，與原子頻繁碰撞，引起兩者能量交換。3.延展性:金屬受外力時(shí)，各原子層相對(duì)滑動(dòng)，但排列方式不變，電子氣起潤(rùn)滑劑作用。三、金屬特性4.金屬光澤: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。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。四、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)元素3Li(鋰)11Na(鈉)19K(鉀)37Rb(銣)55Cs(銫)熔點(diǎn)/℃180.597.8163.6538.8928.40沸點(diǎn)/℃1347882.9774688678.4(2)一般，合金比純金屬的熔點(diǎn)低，硬度大。(1)金屬鍵的強(qiáng)弱對(duì)金屬單質(zhì)物理性質(zhì)的影響金屬鍵越強(qiáng)，金屬晶體的硬度越大，熔、沸點(diǎn)越高。原子半徑越小，價(jià)電子數(shù)越多，金屬鍵越強(qiáng)，反之越弱晶胞相關(guān)計(jì)算配位數(shù)：與一個(gè)原子直接相鄰的原子個(gè)數(shù)配位數(shù)=4配位數(shù)=61.簡(jiǎn)單立方堆積釙該晶胞中含有8個(gè)位于頂點(diǎn)的金屬原子，晶胞中的金屬原子數(shù)為：

配位數(shù)：6空間利用率：52%2.體心立方堆積該晶胞中含有8個(gè)位于頂點(diǎn)和1個(gè)位于體心的金屬原子：

配位數(shù)：8空間利用率：68%鉀型(

IA，VB，VIB)原子半徑為r、晶胞邊長(zhǎng)為a，勾股定理2a2+a2=(4r)2空間利用率

=晶胞含有原子的體積/晶胞體積

100%3.面心立方堆積該晶胞中含有8個(gè)位于頂點(diǎn)和6個(gè)位于面心的金屬原子：

配位數(shù)：12空間利用率：74%晶胞邊長(zhǎng)為a，原子半徑為r.由勾股定理：a2+a2=(4r)2a=2.83r每個(gè)面心立方晶胞含原子數(shù)目：81/8+6?=4

=(44/3r3)/a3=(44/3r3)/(2.83r)3100%=74%4.六方密堆積配位數(shù)：12空間利用率：74%每個(gè)晶胞所含原子數(shù)：21.下列關(guān)于金屬鍵的敘述不正確的是(

)A.金屬鍵是金屬陽(yáng)離子和自由電子間的強(qiáng)烈相互作用,也是一種電性作用B.金屬鍵可以看作是許多原子共用許多電子所形成的強(qiáng)烈的相互作用,所以與共價(jià)鍵類似,也有方向性和飽和性C.金屬鍵是金屬陽(yáng)離子和自由電子間的相互作用,故金屬鍵無(wú)方向性和飽和性D.構(gòu)成金屬鍵的自由電子在整個(gè)金屬內(nèi)部的三維空間中做自由運(yùn)動(dòng)B2.下列關(guān)于金屬及金屬鍵的說(shuō)法正確的是(

)A.金屬鍵具有方向性和飽和性B.金屬鍵是金屬陽(yáng)離子與自由電子之間的相互作用C.金屬導(dǎo)電是因?yàn)樵谕饧与妶?chǎng)作用下產(chǎn)生自由電子D.金屬具有光澤是因?yàn)榻饘訇?yáng)離子吸收并放出可見(jiàn)光B3.要使金屬晶體熔化必須破壞其中的金屬鍵。金屬晶體熔點(diǎn)高低和硬度大小一般取決于金屬鍵的強(qiáng)弱,而金屬鍵的強(qiáng)弱與金屬陽(yáng)