金属晶体课件1
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第一章-金属的晶体结构(共118张PPT)可修改全文
(3) 不需最小整数化； (4) 〔1 1 1〕
B面：
(1) 该面与z轴平行，因此x=1，y=2， z=∞； (2) 1/x=1，1/y=1/2，1/z=0； (3) 最小整数化1/x=2，1/y=1，1/z=0； (4) 〔2 1 0〕
C面：
(1) 该面过原点，必须沿y轴进行移动，因此x= ∞ ，y=-1，z=∞ (2) 1/x=0，1/y=-1，1/z=0； (3) 不需最小整数化；(4) 〔0 1 0〕
晶胞在三维空间的重复构成点阵
〔4〕晶格常数
在晶胞中建立三维坐标体系， 描述出晶胞的形状与大小
晶胞参数- 晶格常数:a、b、c 棱间夹角:α、β、γ
2 晶系与布拉菲点阵
依据点阵参数 的不同特点划分为七种晶系
(1) 三斜晶系
α≠β≠γ≠90° a≠ b≠ c
复杂单胞 底心单斜
(2) 单斜晶系
α=γ=90°≠β a≠ b≠ c
3 原子半径： r 2 a
4 配位数= 12
4
5 致密度= nv/V=(4×3πr3/4)/a3=0.74
γ－Fe(912~1394℃)、Cu、Ni、Al、Ag 等
——塑性较高
面心立方晶胞中原子半径与晶 格常数的关系
a
r 2a 4
(三)密排六方结构〔 h.c.p〕 〔 了解〕
金属：Zn、Mg、Be、α-Ti、α-Co等
具有光泽：吸收了能量从被激发态回到基态时所 产生的幅射；
良好的塑性：在固态金属中，电子云好似是 一种流动的万能胶，把所有的正离子都结合 在一起，所以金属键并不挑选结合对象，也 无方向性。当一块金属的两局部发生相对位 移时，金属正离子始终“浸泡〞在电子云中， 因而仍保持着金属键结合。这样金属便能经 受较大的变形而不断裂。
B面：
(1) 该面与z轴平行，因此x=1，y=2， z=∞； (2) 1/x=1，1/y=1/2，1/z=0； (3) 最小整数化1/x=2，1/y=1，1/z=0； (4) 〔2 1 0〕
C面：
(1) 该面过原点，必须沿y轴进行移动，因此x= ∞ ，y=-1，z=∞ (2) 1/x=0，1/y=-1，1/z=0； (3) 不需最小整数化；(4) 〔0 1 0〕
晶胞在三维空间的重复构成点阵
〔4〕晶格常数
在晶胞中建立三维坐标体系， 描述出晶胞的形状与大小
晶胞参数- 晶格常数:a、b、c 棱间夹角:α、β、γ
2 晶系与布拉菲点阵
依据点阵参数 的不同特点划分为七种晶系
(1) 三斜晶系
α≠β≠γ≠90° a≠ b≠ c
复杂单胞 底心单斜
(2) 单斜晶系
α=γ=90°≠β a≠ b≠ c
3 原子半径： r 2 a
4 配位数= 12
4
5 致密度= nv/V=(4×3πr3/4)/a3=0.74
γ－Fe(912~1394℃)、Cu、Ni、Al、Ag 等
——塑性较高
面心立方晶胞中原子半径与晶 格常数的关系
a
r 2a 4
(三)密排六方结构〔 h.c.p〕 〔 了解〕
金属：Zn、Mg、Be、α-Ti、α-Co等
具有光泽：吸收了能量从被激发态回到基态时所 产生的幅射；
良好的塑性：在固态金属中，电子云好似是 一种流动的万能胶，把所有的正离子都结合 在一起，所以金属键并不挑选结合对象，也 无方向性。当一块金属的两局部发生相对位 移时，金属正离子始终“浸泡〞在电子云中， 因而仍保持着金属键结合。这样金属便能经 受较大的变形而不断裂。
《金属晶体》ppt课件人教版化学选修
2、金属晶体的原子在三维空间堆积模型
堆积 模型
采纳这种堆积的典 型代表
空间 配位数 利用 率
晶胞
简单
立方
Po (钋)
52% 6
钾型
(bcp) K、Na、Fe 68% 8
镁型
(hcp) Mg、Zn、Ti 74% 12
铜型
(ccp) Cu, Ag, Au 74% 12
《 金 属 晶 体 》ppt课 件人教 版化学 选修
第三层的另一种排列方式，是将球对准第一层的 2， 4，6 位，不同于 AB 两层的位置，这是 C 层。
《 金 属 晶 体 》ppt课 件人教 版化学 选修
12
6
3
54
12
6
3
54
《 金 属 晶 体 》ppt课 件人教 版化学 选修
④面心立方最密堆积:铜型
A
12
C
6
3
B
54
A
第四层再排 A，于是形成 ABC
A
A6，上下层各 3 )，空间利用率为74%
《 金 属 晶 体 》ppt课 件人教 版化学 选修
《 金 属 晶 体 》ppt课 件人教 版化学 选修 《 金 属 晶 体 》ppt课 件人教 版化学 选修
《 金 属 晶 体 》ppt课 件人教 版化学 选修
《 金 属 晶 体 》ppt课 件人教 版化学 选修
石墨晶体
《 金 属 晶 体 》ppt课 件人教 版化学 选修
《 金 属 晶 体 》ppt课 件人教 版化学 选修
思考：
（1）在石墨晶体中,C采取 sp2
杂化方式，每个C与 3 个C成键，
形成
正三角形结构。最小
碳环由
个6 碳原子组成，它们
堆积 模型
采纳这种堆积的典 型代表
空间 配位数 利用 率
晶胞
简单
立方
Po (钋)
52% 6
钾型
(bcp) K、Na、Fe 68% 8
镁型
(hcp) Mg、Zn、Ti 74% 12
铜型
(ccp) Cu, Ag, Au 74% 12
《 金 属 晶 体 》ppt课 件人教 版化学 选修
第三层的另一种排列方式，是将球对准第一层的 2， 4，6 位，不同于 AB 两层的位置，这是 C 层。
《 金 属 晶 体 》ppt课 件人教 版化学 选修
12
6
3
54
12
6
3
54
《 金 属 晶 体 》ppt课 件人教 版化学 选修
④面心立方最密堆积:铜型
A
12
C
6
3
B
54
A
第四层再排 A，于是形成 ABC
A
A6，上下层各 3 )，空间利用率为74%
《 金 属 晶 体 》ppt课 件人教 版化学 选修
《 金 属 晶 体 》ppt课 件人教 版化学 选修 《 金 属 晶 体 》ppt课 件人教 版化学 选修
《 金 属 晶 体 》ppt课 件人教 版化学 选修
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石墨晶体
《 金 属 晶 体 》ppt课 件人教 版化学 选修
《 金 属 晶 体 》ppt课 件人教 版化学 选修
思考：
（1）在石墨晶体中,C采取 sp2
杂化方式，每个C与 3 个C成键，
形成
正三角形结构。最小
碳环由
个6 碳原子组成，它们
金属晶体.ppt(优秀版)
自由电子
金属原子释出电子后形成的金属离 子按一定规律堆积，释出的电子则在 整个晶体里自由移动。
自由电子不专属于某一个或特定的 金属离子，它们几乎均匀地分布在整 个晶体中，被许多金属离子所共有。
二、金属晶体
通过金属离子与自由电子之间的较强 作用形成的单质晶体 。
三种典型立方晶体结构
简单立方 体心立方 面心立方
金属晶 体
浙江省延展性、有金 属光泽等
解释 1、 金属中由于金属原子的外层电子比较少，
金属原子容易失去外层电子变成金属离子，在金 属内部结构中，实际上按一定规律紧密堆积的是 带正电荷的金属阳离子。
2、要使带正电荷的金属阳离子按一定规律紧 密堆积，除非金属原子释出的电子在各金属离子 间自由地运动，这样依靠金属阳离子与带负电荷 的自由电子之间强烈的相互作用使金属离子紧密 地堆积在一起。
练习一
1.不仅与金属的晶体结构有关，而且与金属原子本身 的性质有关的是金属的
A.导电性 B.导热性 C.密度 D.熔点
2.某晶体不导电，在熔融状态下能被电解，则该晶
体是
A.分子晶体
B.原子晶体
C.离子晶体 D.金属晶体
3.下列叙述中，一定是金属元素的是 A.最外层只有一个电子 B.核外最外电子层有1-2个电子 C.在反应中很容易失去电子 D.具有金属光泽的单质
他们一个15岁，一个16岁，花开的季节。初学立体几何，大熊用小纸壳手工助洁心理解立体与平面的迥异，地理考试这对同桌囊括了班里两个第一，大熊94分，第一名，洁心47分， 倒数第一。大熊不知怎么就让无论如何都搞不懂季风洋流方向的洁心尤如神助，醍醐灌顶。洁心盼着上作文课，老师会朗读几篇上榜佳作，每每读到洁心的作文，大熊会看洁心一眼， 好像在说我知道这一篇是你写的，洁心也会漫不经心瞥一眼，故作平淡地回复嗯，是我。不知从何时起，他们走进彼此的心。大学毕业的第二年，他们结了婚，第三年，有了一个可爱 的孩子。洁心的日常开始以大熊小熊为中心，辞去优渥工作，成为家庭主妇，曾经的诗情画意干练要强变成琐碎的柴米油盐酱醋茶，窈窕淑女变成自带三层救生圈的黄脸婆，大熊成为 业内认可的职业经理人，小熊也取得全国乃至世界各大数学竞赛计算机竞赛的各色奖牌。被大熊小熊的光环映着，洁心日复一日忙忙活活庸庸碌碌地快乐着。人和人之间的比较，是丢 失快乐最简单的方式。昔日的同学大多事业有成，成为各自领域的精英，而洁心日渐落伍，好像被抛弃在另一个时代。比较也是客观认识自己最直接的方式。失落带来思考，洁心终于 意识到这十几二十年的岁月她把自己搞丢了。洁心想重回轨道却无力又无助，知识陈旧，书生意气，与社会严重脱节，抱怨，她偏执地认为大熊消耗了她的青春改写了她的命运，而人 到中年的大熊再不会像过去只要听到洁心呼唤，马上放下全世界飞奔而来，事业有成的他也不再对洁心的发号施令全盘言听计从，洁心觉得自己失去了整个世界。洁心没有意识到很多 时候大熊只是在迁就她，不和她计较，也没有意识到一个企业高管若凡事对一个家庭主妇唯命是从究竟是好事还是坏事，她越来越暴躁，越来越容易愤怒，家庭气氛像一只随时会被引 爆的火药桶，说不定什么琐事就会成为导火索。大熊忙碌粗心，洁心心灰意冷，俩人之间有了罅隙，有了不满，洁心不止一次发怒时大喊分手。洁心最脆弱的时候，大熊没有及时给予 支持和关注，洁心撕心裂肺的难过，大熊忙于工作，浑然不觉，洁心认为大熊不再爱自己，痴心错付，悔不当初，对自己的婚姻感到绝望，她给自己7天的时间思考，要不要走出这曾 欣欣然冲进来的围城。一位生性爱冒险的作家本杰明，无法走出半年前的丧妻之痛，带着一个青春期一个幼儿期的两个孩子，生活一团糟。本杰明放弃了专栏写作，拒绝开始新感情， 欲带着儿女换一个崭新环境开始新生活，于是他买了新房子，未曾想这房子却是一个经济窘迫、难以维系正常运转的动物园……本杰明走投无路之时，发现妻子给留下的“冒险基金”， 妻子自知无法常相陪伴，竭尽所能给丈夫最后的成全，这份爱让人唏嘘汗颜。本杰明给一双儿女讲述他和妻子初次见面，一见钟情，自惭形秽，踌躇不前时，自己骨子里天生的冒险精 神推着自己抓住了这份非你莫属的爱情。看着本杰明和一双儿女对着阴阳相隔的妻子、妈妈，互诉衷肠，洁心百感交集，泣不成声，她想世人听过见过无数美丽的爱情故事，但都是别 人的，现实的生活总会有种种难言的苦楚不如意，“万物皆有裂痕，那是光照进来的地方。”接受人和事的缺憾不完美，才是真实的生活。发起冷战的第三天，洁心不再继续臆想徒生 闷气，她决定给彼此一个机会，和大熊进行了一次推心置腹长谈，长谈的结果是洁心庆幸失而复得的婚姻和爱情，大熊说洁心没失去过，自己一直都在，从未离开，只是不该忽视了洁 心的内心需求。洁心开始找回自己的人生旅程，列清单，定目标，开始学习、锻炼、尝试，由内而外改变自己，每晚洁心大熊两人瑜伽对望，相伴练习腹肌撕裂。假期里，大熊更多地 陪伴洁心，两人相濡以沫走遍千山万水，洁心开始一展所长，用文字记录下他们的所见所闻，所感所悟。人到中年，两人相互珍惜，共同成长，生命和爱情焕发出绚丽光彩，照亮了彼 此的人生，很多小伙伴说因为他们，自己又开始相信并渴望爱情了。一日，，麦克是校园篮球明星，他本可以因篮球特长被全额奖学金保送进大学，但因女友怀孕他放弃了关键的冠军 赛而向女友求婚。20年后，麦克穷困潦倒，事业家庭均失意，戏剧性地他重返了17岁，仍是青春闪耀，17岁的他遇到现实中的一对儿女，中年的妻子，一切重来，当他又站在可以延 续辉煌改变人生命运的关键时刻，他意识到妻子和一双儿女才是他人生最宝贵的财富，依旧做出了和20年前相同的选择。当麦克和妻子紧紧相拥时，麦克又恢复了中年的模样，妻子说，
金属晶体高中化学教学课件PPT
镁（Mg）
银白色金属，质轻而坚韧，密度小，熔点较高，具有良好的延展性和机械加工性能。镁在空 气中表面易形成氧化膜，可防止进一步氧化。镁与水反应缓慢，但与酸反应较快。
过渡元素铁、钴、镍等特殊性质介绍
铁（Fe）
银白色金属，硬度适中，具有良好的延展性和磁性。铁是地壳中含量较丰富的元素之一，主要以化合态存在 于各种铁矿石中。铁在空气中易生锈，但在纯氧中燃烧可生成四氧化三铁。
实际应用：催化剂、电极材料、超导材料等
01
催化剂
许多金属具有催化作用，可以加速化学反应的速率。例如，铂、钯等贵
金属被广泛用于汽车尾气净化催化剂中。
02 03
电极材料
金属具有良好的导电性，因此被广泛用作电极材料。例如，铜、铝等金 属被用于制作电线、电缆等导电材料；锌、锰等金属则被用于制作干电 池等电极材料。
适用于制备大比表面积、高孔隙率 的多孔结构材料，如催化剂载体、 吸附剂等。
05
高中质
钠（Na）
银白色金属，质软而轻，密度比水小，熔点低，具有良好的导电导热性。钠在空气中极易氧 化，与水剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气。
钾（K）
银白色金属，质软，密度比水小，熔点低，具有极强的还原性。钾在空气中易氧化，与水反 应更剧烈，生成氢氧化钾和氢气。
合金元素可以影响基体金属的 晶格常数、原子间距和堆积方 式，从而改变金属的物理和化 学性质。
合金化还可以提高金属的硬度、 强度、耐腐蚀性和耐磨性等， 扩大金属的应用范围。
04
常见金属晶体实验制备方法
真空蒸发法制备薄膜材料
80%
原理
在真空环境中加热金属至蒸发，金 属蒸气在基底上冷凝形成薄膜。
100%
推荐有效的复习方法，如归纳总 结、对比记忆、图表梳理等。
银白色金属，质轻而坚韧，密度小，熔点较高，具有良好的延展性和机械加工性能。镁在空 气中表面易形成氧化膜，可防止进一步氧化。镁与水反应缓慢，但与酸反应较快。
过渡元素铁、钴、镍等特殊性质介绍
铁（Fe）
银白色金属，硬度适中，具有良好的延展性和磁性。铁是地壳中含量较丰富的元素之一，主要以化合态存在 于各种铁矿石中。铁在空气中易生锈，但在纯氧中燃烧可生成四氧化三铁。
实际应用：催化剂、电极材料、超导材料等
01
催化剂
许多金属具有催化作用，可以加速化学反应的速率。例如，铂、钯等贵
金属被广泛用于汽车尾气净化催化剂中。
02 03
电极材料
金属具有良好的导电性，因此被广泛用作电极材料。例如，铜、铝等金 属被用于制作电线、电缆等导电材料；锌、锰等金属则被用于制作干电 池等电极材料。
适用于制备大比表面积、高孔隙率 的多孔结构材料，如催化剂载体、 吸附剂等。
05
高中质
钠（Na）
银白色金属，质软而轻，密度比水小，熔点低，具有良好的导电导热性。钠在空气中极易氧 化，与水剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气。
钾（K）
银白色金属，质软，密度比水小，熔点低，具有极强的还原性。钾在空气中易氧化，与水反 应更剧烈，生成氢氧化钾和氢气。
合金元素可以影响基体金属的 晶格常数、原子间距和堆积方 式，从而改变金属的物理和化 学性质。
合金化还可以提高金属的硬度、 强度、耐腐蚀性和耐磨性等， 扩大金属的应用范围。
04
常见金属晶体实验制备方法
真空蒸发法制备薄膜材料
80%
原理
在真空环境中加热金属至蒸发，金 属蒸气在基底上冷凝形成薄膜。
100%
推荐有效的复习方法，如归纳总 结、对比记忆、图表梳理等。
《金属晶体》精品课件1
(2)空间利用率: 68%
人教版化学选修三第三章第三节金属 晶体第 二课时 人教版化学选修三第三章第三节金属 晶体第 二课时
人教版化学选修三第三章第三节金属 晶体第 二课时
2、体心立方堆积
金属原子半径r与正方体边长a的关系：
r 3 a 4
人教版化学选修三第三章第三节金属 晶体第 二课时
ba
a
2a
人教版化学选修三第三章第三节金属 晶体第 二课时
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人教版化学选修三第三章第三节金属 晶体第 二课时
1.简单立方堆积：
金属原子半径r与正方体边长a的关系：
人教版化学选修三第三章第三节金属 晶体第 二课时
A B A B A
此种立方紧密堆积的前视图
人教版化学选修三第三章第三节金属 晶体第 二课时
人教版化学选修三第三章第三节金属 晶体第 二课时
六方最密堆积
配位数： 12（同层6个， 上下层各3个）
空间利用率：
人教版化学选修三第三章第三节金属 晶体第 二课时
74%
六方最密堆积
过程：
hs
2r
1个晶胞中平均含有2个原子
3.面心立方最密堆积
金属原子半径 r与正方体边长a 的关系： 边长为 a 面对角线边长为 2 a＝4r
2a 4r
r 2 a 4
人教版化学选修三第三章第三节金属 晶体第 二课时
人教版化学选修三第三章第三节金属 晶体第 二课时
面心立方最密堆积：
过程： 1个晶胞中平均含有4个原子
4r
a
人教版化学选修三第三章第三节金属 晶体第 二课时
金块 银手镯
金属晶体优秀课件
解：晶胞边长为a，原子半径为r. 由勾股定理： a 2 + a 2 = (4r)2
a = 2.83 r 每个面心立方晶胞含原子数目： 8 1/8 + 6 ½ = 4
= (4 4/3 r 3) / a 3
= (4 4/3 r 3) / (2.83 r ) 3 100 % = 74 %
堆积模 型
6
3
54
，
AB
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。
第一种是将球对准第一层的 下图是此种六方
球。
紧密堆积的前视图
A
12
6
3
B
54
A
B
于是每两层形成一个周期，即
A
AB AB 堆积方式，形成六方紧
密堆积。
配位数 12 。 ( 同层 6，上下层各 3 )，空间利用率为74%
简单立方堆积
每个晶胞含原子数：1 配位数： 6
②体心立方堆积—钾型（碱金属，Fe） 每个晶胞含原子数：2 配位数： 8
体 心 立 方 堆 积
（2）最密堆积
镁型
铜型
第二层 对第一层来讲最紧密的堆积方 式是将球对准1，3，5 位。 ( 或对准 2， 4，6 位，其情形是一样的 )
12
6
3
54
12
①、六方最密堆积 镁型
第三层的另一种排列 方式，是将球对准第一层 的 2，4，6 位，不同于 AB 两层的位置，这是 C 层。
12
6
3
54
12
6
3
54
12
6
3
54
第四层再排 A，于是形
A
成 ABC ABC 三层一个周
a = 2.83 r 每个面心立方晶胞含原子数目： 8 1/8 + 6 ½ = 4
= (4 4/3 r 3) / a 3
= (4 4/3 r 3) / (2.83 r ) 3 100 % = 74 %
堆积模 型
6
3
54
，
AB
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。
第一种是将球对准第一层的 下图是此种六方
球。
紧密堆积的前视图
A
12
6
3
B
54
A
B
于是每两层形成一个周期，即
A
AB AB 堆积方式，形成六方紧
密堆积。
配位数 12 。 ( 同层 6，上下层各 3 )，空间利用率为74%
简单立方堆积
每个晶胞含原子数：1 配位数： 6
②体心立方堆积—钾型（碱金属，Fe） 每个晶胞含原子数：2 配位数： 8
体 心 立 方 堆 积
（2）最密堆积
镁型
铜型
第二层 对第一层来讲最紧密的堆积方 式是将球对准1，3，5 位。 ( 或对准 2， 4，6 位，其情形是一样的 )
12
6
3
54
12
①、六方最密堆积 镁型
第三层的另一种排列 方式，是将球对准第一层 的 2，4，6 位，不同于 AB 两层的位置，这是 C 层。
12
6
3
54
12
6
3
54
12
6
3
54
第四层再排 A，于是形
A
成 ABC ABC 三层一个周
第一节纯金属的晶体结构(共20张PPT)
位错：晶体中某处有一列或假设干列原子发生了有规律错排 的现象
正刃型位错
负刃型位错
15
螺位错
空位 如果间隙原子是其它元素就称为 〔2〕面心立方晶格 fcc 原子〔离子〕的刚球模型 四、实际金属中的晶体缺陷 〔2〕线缺陷 —— 刃位错与螺位错 〔2〕面心立方晶格 fcc 晶格常数：a=b=c； 位错：晶体中某处有一列或假设干列原子发生了有规律错排的现象 〔2〕线缺陷 —— 刃位错与螺位错 〔2〕面心立方晶格fcc 〔1〕点缺陷：空位、间隙原子、异类原子 〔1〕体心立方晶格 bcc 〔2〕面心立方晶格 fcc 晶格常数：a=b=c；
b
Y
a
X
晶格常数
a，b，c
4
三种常见的金属晶体结构
〔1〕体心立方晶格bcc 〔2〕面心立方晶格fcc
〔3〕密排六方晶格hcp
5
〔1〕体心立方晶格 bcc -Fe、W、V、Mo 等
6
体心立方晶胞
Z
c
a
a 2r
a
bY
X
晶格常数：a=b=c； ===90
晶胞原子数： 2 原子半径r：
致密度=Va /Vc，其中
16
〔3〕面缺陷Байду номын сангаас晶界、亚晶界
〔3〕密排六方晶格hcp 三、金属的同素异构转变〔P71〕 异类原子 〔杂质原子〕 实际金属晶体结构与理想结构的偏离 晶格常数：a=b=c； 〔1〕体心立方晶格 bcc 〔3〕密排六方晶格hcp 〔1〕体心立方晶格 bcc 原子〔离子〕的刚球模型 如果间隙原子是其它元素就称为 非晶体 ： 蜂蜡、玻璃 等。 〔3〕密排六方晶格hcp 空位 晶格常数：a=b=c； 金刚石、NaCl、冰 等。
一、晶体与非晶体
正刃型位错
负刃型位错
15
螺位错
空位 如果间隙原子是其它元素就称为 〔2〕面心立方晶格 fcc 原子〔离子〕的刚球模型 四、实际金属中的晶体缺陷 〔2〕线缺陷 —— 刃位错与螺位错 〔2〕面心立方晶格 fcc 晶格常数：a=b=c； 位错：晶体中某处有一列或假设干列原子发生了有规律错排的现象 〔2〕线缺陷 —— 刃位错与螺位错 〔2〕面心立方晶格fcc 〔1〕点缺陷：空位、间隙原子、异类原子 〔1〕体心立方晶格 bcc 〔2〕面心立方晶格 fcc 晶格常数：a=b=c；
b
Y
a
X
晶格常数
a，b，c
4
三种常见的金属晶体结构
〔1〕体心立方晶格bcc 〔2〕面心立方晶格fcc
〔3〕密排六方晶格hcp
5
〔1〕体心立方晶格 bcc -Fe、W、V、Mo 等
6
体心立方晶胞
Z
c
a
a 2r
a
bY
X
晶格常数：a=b=c； ===90
晶胞原子数： 2 原子半径r：
致密度=Va /Vc，其中
16
〔3〕面缺陷Байду номын сангаас晶界、亚晶界
〔3〕密排六方晶格hcp 三、金属的同素异构转变〔P71〕 异类原子 〔杂质原子〕 实际金属晶体结构与理想结构的偏离 晶格常数：a=b=c； 〔1〕体心立方晶格 bcc 〔3〕密排六方晶格hcp 〔1〕体心立方晶格 bcc 原子〔离子〕的刚球模型 如果间隙原子是其它元素就称为 非晶体 ： 蜂蜡、玻璃 等。 〔3〕密排六方晶格hcp 空位 晶格常数：a=b=c； 金刚石、NaCl、冰 等。
一、晶体与非晶体
金属晶体(第一课时) ppt课件
（1）金属元素的原子半径 （2）单位体积内自由电子的数目
一般而言： 金属元素的原子半径越小，单位体积内自由
电子数目越大，金属键越强，金属晶体的硬度越 大，熔、沸点越高。
练习：比较下列金属的熔点高低
(1) Na < Mg <Al (2) Na> K > Ca
ppt课件
4
2.金属晶体
晶体： 具有规则几何外形的固体。
12
总结
金属键的概念及影响金属键强弱的因素
金属晶体的组成，物理性质并运用金属 键理论解释这些性质
ppt课件
13
1. 金属的下列性质与金属键无关的是( C ) A. 金属不透明并具有金属光泽 B. 金属易导电、传热 C. 金属具有较强的还原性 D. 金属具有延展性
2.能正确描述金属通性的是 ( AC )
(1)导电性
ppt课件
10
（2）导热性
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。
ppt课件
11
（3）延展性
物体在外力作用下能延伸成细丝而不断裂的 性质叫延性；在外力（锤击或滚轧）作用能 碾成薄片而不破裂的性质叫展性。
ppt课件
回忆：我们之前学过哪些类型的化学键？ 化学键：离子键，共价键
ppt课件
1
金属离子和自由电子
1.金属键
（1）定义：金属离子和自由电子之间的强烈的相
互作用。
（2）形成：
成键微粒: 金属阳离子和自由电子 存 在: 金属单质和合金中
（3）方向性: 无方向性（也无饱和性）
ppt课件
2
有的金属软如蜡,有的金属硬如钢；有的金属熔 点低,有的金属熔点高，为什么?
一般而言： 金属元素的原子半径越小，单位体积内自由
电子数目越大，金属键越强，金属晶体的硬度越 大，熔、沸点越高。
练习：比较下列金属的熔点高低
(1) Na < Mg <Al (2) Na> K > Ca
ppt课件
4
2.金属晶体
晶体： 具有规则几何外形的固体。
12
总结
金属键的概念及影响金属键强弱的因素
金属晶体的组成，物理性质并运用金属 键理论解释这些性质
ppt课件
13
1. 金属的下列性质与金属键无关的是( C ) A. 金属不透明并具有金属光泽 B. 金属易导电、传热 C. 金属具有较强的还原性 D. 金属具有延展性
2.能正确描述金属通性的是 ( AC )
(1)导电性
ppt课件
10
（2）导热性
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。
ppt课件
11
（3）延展性
物体在外力作用下能延伸成细丝而不断裂的 性质叫延性；在外力（锤击或滚轧）作用能 碾成薄片而不破裂的性质叫展性。
ppt课件
回忆：我们之前学过哪些类型的化学键？ 化学键：离子键，共价键
ppt课件
1
金属离子和自由电子
1.金属键
（1）定义：金属离子和自由电子之间的强烈的相
互作用。
（2）形成：
成键微粒: 金属阳离子和自由电子 存 在: 金属单质和合金中
（3）方向性: 无方向性（也无饱和性）
ppt课件
2
有的金属软如蜡,有的金属硬如钢；有的金属熔 点低,有的金属熔点高，为什么?
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比较离子晶体、金属晶体导电的区别：
水溶液或
熔融状态下 晶体状态
自由移动的离子 自由电子
2.对金属导热性的解释
【讨论2】金属为什么易导热？
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，那 个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。
单质和合金中。 2、金属键的特征：
——自由电子可以在整块金属中自由移动， 因此金属键没有方向性和饱和性。
3、金属键的本质： ——“电子气理论” (自由电子理论 )
金属原子脱落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。
二、金属晶体的共性
容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。
金属晶体
（第一课时）
金属样品 Ti
一、金属晶体
1、定义： 通过金属阳离子与自由电子之间的较强
作用形成的单质晶体。
2、最小微粒： 金属阳离子与自由电子 3、微粒间的作用关系:
—— 金属键 4、熔化和沸腾时破坏的作用关系
—— 金属键
金属键
1、金属键的成键微粒： ——金属阳离子和自由电子。存在于金属
a.简单立方堆积：
非最紧密堆积，空间利用率低（52%） 配位数是 6个 只有金属（Po）采取这种堆积方式
金属原子半径r与正方体边长a的关系：
a
a
a
a
a=2r
b.钾型
----体心立方堆积：
这种堆积晶胞是一个体心立方，
每个晶胞含 2个原子，空间
利用率也不高（68%），属于非
密置层堆积，配位数为 8，
分子间以范德 华力相结合而
成的晶体
通过金属键形成的 晶体
共价键 原子 很高 很大
范德华力
分子 很低 很小
金属键
金属阳离子和自 由电子 差别较大
差别较大
无（硅为半导体）
无
导体
练习
下列说法错误的是（ AB ）
A、镁的硬度大于铝 B、镁的熔沸点低于钙 C、镁的硬度大于钾 D、钙的熔沸点高于钾
练习
下列四中有关性质的描述，可能是金属晶体
【总结】金属晶体的结构与性质的关系
自由电子在 外加电场的 作用下发生 定向移动
自由电子与 金属离子碰 撞传递热量
晶体中各原子 层相对滑动仍 保持相互作用
四、金属晶体的判定
最小微粒 金属阳离子和自由电子 金属晶体 物质类别 固态金属单质及其合金
金属晶体的共性
五、决定金属晶体熔沸点高低及硬度大小的因素
3.对金属延展性的解释
【讨论3】金属为什么具有较好的延展性？
金属晶体受外力作用时，晶体中的各原子 层就会发生相对滑动，但不会改变原来的排 列方式，弥漫在金属原子间的电子气可以起 到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用，所以 在各原子层之间发生相对滑动之后，仍可保 持这种相互作用，因而即使在外力作用下， 发生形变也不断裂，因此，金属有良好的延 展性。
的是（ B ）
A、有分子间作用力结合而成，熔点很低 B、固体或熔融态易导电，熔点较高 C、由共价键结合成网状晶体，熔点很高 D、固体不导电，熔融态也不导电，但溶于 水后能导电
金属晶体
（第二课时）
四、金属晶体的原子堆积模型
1.理论基础： 由于金属键没有方向性，每个金属原
子中的电子分布基本是球对称的，所以 可以把金属晶体看成是由直径相等的圆 球的三维空间堆积而成的。
硬度最大的金属是-------- 铬 [9.0] 延性最好的金属是-------- 铂[铂丝直径：50100 mm] 展性最好的金属是-------- 金[金箔厚： 1001m00m] 最活泼的金属是---------- 铯
最稳定的金属是---------- 金
小结：三种晶体类型与性质的比较
相邻原子之间以共价键 相结合而成具有空间网 状结构的晶体
金属为什么具有这些共同性质呢?
三、电子气理论对金属的物理性质的解释 1. 对金属导电性的解释
【讨论1】 金属为什么易导电？ 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。导电性随温度升高而降低。
五、决定金属晶体熔沸点高低及硬度大小的因素
资料
金属之最
熔点最低的金属是-------- 汞 [-38.87℃]
熔点最高的金属是-------- 钨 [3410℃]
密度最小的金属是-------- 锂 [0.53g/cm3]
密度最大的金属是-------- 锇 [22.57g/cm3]
硬度最小的金属是-------- 铯 [0.2]
ห้องสมุดไป่ตู้
堆积原理：
组成晶体的金属原子在没有其他因 素影响时，在空间的排列大都遵循紧 密堆积原理。这是因为金属键没有方 向性，因此都趋向于使金属原子吸引 更多的其他原子分布于周围，并以紧 密堆积方式降低体系的能量，使晶体 变得比较稳定。
紧密堆积：微粒之间的作用力，使微粒 间尽可能的相互接近，使它们占有最小 的空间。
金属键的强弱 ——金属键越强，熔沸点越高，硬度越大。
金属阳离子半径越小，所带电荷越多， 金属键越强。
硬度： Na ＜ Mg ＜ Al 熔点： Na ＜ Mg ＜ Al 沸点： Na ＜ Mg ＜ Al
知识要点小结
一、金属晶体 1、定义： 2、最小微粒： 3、微粒间的作用关系: 4、熔化和沸腾时破坏的作用关系 二、金属晶体的共性 三、电子气理论对金属的物理性质的解释 四、金属晶体的判定
空间利用率：空间被晶格质点占据的百 分数。用来表示紧密堆积的程度。
配位数：在密堆积中，一个原子或离子 周围距离最近且相等的原子或离子的数 目。
2.金属晶体的原子在二维平面的堆积模型
I型
II 型
2
1
3
4
非密置层
配位数为4
2
3
1 6
4 5
密置层 配位数为6
3.金属晶体的原子在三维空间的堆积模型 （1）非密置层在三维空间堆积
4.对金属光泽和颜色的解释
由于自由电子可吸收所有频率的光，然 后很快释放出各种频率的光，因此绝大多 数金属具有银白色或钢灰色光泽。而某些 金属（如铜、金、铯、铅等）由于较易吸 收某些频率的光而呈现较为特殊的颜色。
当金属成粉末状时，金属晶体的晶面取 向杂乱、晶格排列不规则，吸收可见光后 辐射不出去，所以一般呈黑灰色。
水溶液或
熔融状态下 晶体状态
自由移动的离子 自由电子
2.对金属导热性的解释
【讨论2】金属为什么易导热？
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，那 个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。
单质和合金中。 2、金属键的特征：
——自由电子可以在整块金属中自由移动， 因此金属键没有方向性和饱和性。
3、金属键的本质： ——“电子气理论” (自由电子理论 )
金属原子脱落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。
二、金属晶体的共性
容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。
金属晶体
（第一课时）
金属样品 Ti
一、金属晶体
1、定义： 通过金属阳离子与自由电子之间的较强
作用形成的单质晶体。
2、最小微粒： 金属阳离子与自由电子 3、微粒间的作用关系:
—— 金属键 4、熔化和沸腾时破坏的作用关系
—— 金属键
金属键
1、金属键的成键微粒： ——金属阳离子和自由电子。存在于金属
a.简单立方堆积：
非最紧密堆积，空间利用率低（52%） 配位数是 6个 只有金属（Po）采取这种堆积方式
金属原子半径r与正方体边长a的关系：
a
a
a
a
a=2r
b.钾型
----体心立方堆积：
这种堆积晶胞是一个体心立方，
每个晶胞含 2个原子，空间
利用率也不高（68%），属于非
密置层堆积，配位数为 8，
分子间以范德 华力相结合而
成的晶体
通过金属键形成的 晶体
共价键 原子 很高 很大
范德华力
分子 很低 很小
金属键
金属阳离子和自 由电子 差别较大
差别较大
无（硅为半导体）
无
导体
练习
下列说法错误的是（ AB ）
A、镁的硬度大于铝 B、镁的熔沸点低于钙 C、镁的硬度大于钾 D、钙的熔沸点高于钾
练习
下列四中有关性质的描述，可能是金属晶体
【总结】金属晶体的结构与性质的关系
自由电子在 外加电场的 作用下发生 定向移动
自由电子与 金属离子碰 撞传递热量
晶体中各原子 层相对滑动仍 保持相互作用
四、金属晶体的判定
最小微粒 金属阳离子和自由电子 金属晶体 物质类别 固态金属单质及其合金
金属晶体的共性
五、决定金属晶体熔沸点高低及硬度大小的因素
3.对金属延展性的解释
【讨论3】金属为什么具有较好的延展性？
金属晶体受外力作用时，晶体中的各原子 层就会发生相对滑动，但不会改变原来的排 列方式，弥漫在金属原子间的电子气可以起 到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用，所以 在各原子层之间发生相对滑动之后，仍可保 持这种相互作用，因而即使在外力作用下， 发生形变也不断裂，因此，金属有良好的延 展性。
的是（ B ）
A、有分子间作用力结合而成，熔点很低 B、固体或熔融态易导电，熔点较高 C、由共价键结合成网状晶体，熔点很高 D、固体不导电，熔融态也不导电，但溶于 水后能导电
金属晶体
（第二课时）
四、金属晶体的原子堆积模型
1.理论基础： 由于金属键没有方向性，每个金属原
子中的电子分布基本是球对称的，所以 可以把金属晶体看成是由直径相等的圆 球的三维空间堆积而成的。
硬度最大的金属是-------- 铬 [9.0] 延性最好的金属是-------- 铂[铂丝直径：50100 mm] 展性最好的金属是-------- 金[金箔厚： 1001m00m] 最活泼的金属是---------- 铯
最稳定的金属是---------- 金
小结：三种晶体类型与性质的比较
相邻原子之间以共价键 相结合而成具有空间网 状结构的晶体
金属为什么具有这些共同性质呢?
三、电子气理论对金属的物理性质的解释 1. 对金属导电性的解释
【讨论1】 金属为什么易导电？ 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。导电性随温度升高而降低。
五、决定金属晶体熔沸点高低及硬度大小的因素
资料
金属之最
熔点最低的金属是-------- 汞 [-38.87℃]
熔点最高的金属是-------- 钨 [3410℃]
密度最小的金属是-------- 锂 [0.53g/cm3]
密度最大的金属是-------- 锇 [22.57g/cm3]
硬度最小的金属是-------- 铯 [0.2]
ห้องสมุดไป่ตู้
堆积原理：
组成晶体的金属原子在没有其他因 素影响时，在空间的排列大都遵循紧 密堆积原理。这是因为金属键没有方 向性，因此都趋向于使金属原子吸引 更多的其他原子分布于周围，并以紧 密堆积方式降低体系的能量，使晶体 变得比较稳定。
紧密堆积：微粒之间的作用力，使微粒 间尽可能的相互接近，使它们占有最小 的空间。
金属键的强弱 ——金属键越强，熔沸点越高，硬度越大。
金属阳离子半径越小，所带电荷越多， 金属键越强。
硬度： Na ＜ Mg ＜ Al 熔点： Na ＜ Mg ＜ Al 沸点： Na ＜ Mg ＜ Al
知识要点小结
一、金属晶体 1、定义： 2、最小微粒： 3、微粒间的作用关系: 4、熔化和沸腾时破坏的作用关系 二、金属晶体的共性 三、电子气理论对金属的物理性质的解释 四、金属晶体的判定
空间利用率：空间被晶格质点占据的百 分数。用来表示紧密堆积的程度。
配位数：在密堆积中，一个原子或离子 周围距离最近且相等的原子或离子的数 目。
2.金属晶体的原子在二维平面的堆积模型
I型
II 型
2
1
3
4
非密置层
配位数为4
2
3
1 6
4 5
密置层 配位数为6
3.金属晶体的原子在三维空间的堆积模型 （1）非密置层在三维空间堆积
4.对金属光泽和颜色的解释
由于自由电子可吸收所有频率的光，然 后很快释放出各种频率的光，因此绝大多 数金属具有银白色或钢灰色光泽。而某些 金属（如铜、金、铯、铅等）由于较易吸 收某些频率的光而呈现较为特殊的颜色。
当金属成粉末状时，金属晶体的晶面取 向杂乱、晶格排列不规则，吸收可见光后 辐射不出去，所以一般呈黑灰色。