金属晶体PPT教学课件1

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
4.金属的共性:具有金属光泽,能导电,导热,具 有良好的延展性,金属的这些共性是有金属晶 体中的化学键和金属原子的堆砌方式所导致 的
（1）导电性 （2）导热性 （3）延展性
晶体。 (2)其结构特征是内部的微粒在三维空间的排布具有特定
的周期性,即隔一定距离重复出现。
2.晶胞：能够反映晶体结构特征的基本重复单元
3.原子的密堆积方式
密堆积的定义:
密堆积：由无方向性的金属键、离子键和范德华力 等结合的晶体中，原子、离子或分子等微观粒子 总是趋向于相互配位数高，能充分利用空间的堆 积密度最大的那些结构。
(1)金晶体每个晶胞中含有 个金原子。
(2)欲计算一个晶胞的体积，除假定金原子是钢性小球
外，还应假定
。
(3)一个晶胞的体积是多少?
(4)金晶体的密度是多少?
晶胞结构如图所示，则顶点上原子被___1_2__ 个晶胞共有,侧棱上的原子被___6____个晶胞所 共有，顶面棱上的原子被____4___个晶胞所共
通常情况下金属内部电子的运动是不固定 的，但在外加电场的作用下会定向移动形 成电流
导电物质 状态
电解质溶液或熔融液 金属晶体
导电粒子
升温时导电能力
导电本质
相对滑动
5.金属的特性
注：金属的熔点硬度和金属键的强弱有关，金属键的强 弱又可以用原子化热来衡量。原子化热是指1mol金属 固体完全气化成相互远离的气态原子时吸收的能量。
原子N构成的气态团簇分子，如图所
示．顶角和面心的原子是M原子，棱的
中心和体心的原子是N原子，它的化学
式为
C
A． M4N4 B．MN
C． M14N13
D．条件不够，无法写出化学式
5.合金
(1)定义：把两种或两种以上的金属(或金属与非
金属)熔合而成的具有金属特性的物质叫做合金。
(2)特点
①合金的熔点比其成分中金属 于两种成分金属的熔点之间；)
❖
3.在施工全过程中，严格按照经招标 人及监 理工程 师批准 的“施 工组织 设计” 进行工 程的质 量管理 。在分 包单位 “自检 ”和总 承包专 检的基 础上， 接受监 理工程 师的验 收和检 查，并 按照监 理工程 师的要 求，予 以整改 。
❖
、4.贯彻总包单位已建立的质量控制 、检查 、管理 制度， 并据此 对各分 包施工 单位予 以检控 ，确保 产品达 到优良 。总承 包对整 个工程 产品质 量负有 最终责 任，任 何分包 单位工 作的失 职、失 误造成 的严重 后果， 招标人 只认总 承包方 ，因而 总承包 方必须 杜绝现 场施工 分包单 位不服 从总承 包方和 监理工 程师监 理的不 正常现 象。
❖
3.在施工全过程中，严格按照经招标 人及监 理工程 师批准 的“施 工组织 设计” 进行工 程的质 量管理 。在分 包单位 “自检 ”和总 承包专 检的基 础上， 接受监 理工程 师的验 收和检 查，并 按照监 理工程 师的要 求，予 以整改 。
❖
、4.贯彻总包单位已建立的质量控制 、检查 、管理 制度， 并据此 对各分 包施工 单位予 以检控 ，确保 产品达 到优良 。总承 包对整 个工程 产品质 量负有 最终责 任，任 何分包 单位工 作的失 职、失 误造成 的严重 后果， 招标人 只认总 承包方 ，因而 总承包 方必须 杜绝现 场施工 分包单 位不服 从总承 包方和 监理工 程师监 理的不 正常现 象。
有
思考:如果晶胞结构为六棱柱,结果如何?
晶体硼的基本结构单元都 是由硼原子组成的正二十 面体的原子晶体，其中含 有20个等边三角形和一定 数目的顶角，每个顶角上 各有一个原子，试观察右 边图形，回答： 这个基本结构单元由
12 个硼原子组成， 键角是 ，共含有 30 个 B—B键。
最近发现一种由某金属原子M和非金属
部分金属的原子半径、原子化热和熔点
金属
Na Mg Al
Cr
原子外围电子排步 3s1 3s2 3s23p1 3d54s1
原子半径/pm 186 160 143.1 124.9
原子化热/KJ*mol-1 108.4 146.4 326.4 397.5
熔点/℃
97.5 650 660 1900
6.影响金属键强弱的因素
第一单元 金属键 金属晶体
一.已学过的金属知识
1.金属的分类 (1)黑色金属和有色金属 (2)重金属和轻金属 4.5g/cm3 (3)稀有金属和常见金属
2.金属元素在周期表中的位置及原子结构特征
二.金属键
描述金属键的最简单的理论是“电子气”理论.
该理论把金属键描述为金属原子脱落下来的价电子 形成遍布整块晶体的“电子气”.这些电子不是专属 于某几个特定的金属离子,而是均匀分布于整个晶体 中,被所有原子共用,从而把所有的金属原子维系在 一起.金属原子则“浸泡”在“电子气”的“海洋” 中.
A C B A
此种立方紧密堆积的前视图
ABC ABC 形式的堆积， 为什么是面心立方堆积？
我们来加以说明。
C B A
面心立方最密堆积分解图
镁型，六方堆积
铜型，面心立方堆积
4.晶胞中金属原子数目的计算(平均值)
顶点占1/8
棱占1/4
面心占1/2
体心占1
金晶体的最小重复单元(也称晶胞)是面心立方体，即 在立方体的8个顶点各有—个金原子，各个面的中 心有一个金原子，每个金原子被相邻的晶胞所共有 (如图)。金原子的直径为d，用NA表示阿伏加德罗 常数，M表示金的摩尔质量。
密堆积方式因充分利用了空间，而使体系的势能尽 可能降低，而结构稳定。
这样得到的是简单立方堆积,自然界只有钋(Po)采 用这种排列.
这是非密置层另一种堆积方式，将上层金属填入 下层金属原子形成的凹穴中。
得到的是体心立方堆积，如金属K等。
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 )
❖
5.所有进入现场使用的成品、半成品 、设备 、材料 、器具 ，均主 动向监 理工程 师提交 产品合 格证或 质保书 ，应按 规定使 用前需 进行物 理化学 试验检 测的材 料，主 动递交 检测结 果报告 ，使所 使用的 材料、 设备不 给工程 造成浪 费。
❖
谢谢观看
六方最密堆积分解图
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
期。 得到面心立方堆积。
C
B
12
6
3
54
配位数 12 。 ( 同层 6， 上下层各 3 )
❖
5.所有进入现场使用的成品、半成品 、设备 、材料 、器具 ，均主 动向监 理工程 师提交 产品合 格证或 质保书 ，应按 规定使 用前需 进行物 理化学 试验检 测的材 料，主 动递交 检测结 果报告 ，使所 使用的 材料、 设备不 给工程 造成浪 费。
❖
谢谢观看
❖
1.我公司将积极配合监理工程师及现 场监理 工程师 代表履 行他们 的职责 和权力 。
12
6
3
54
12
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球。 下图是此种六方 紧密堆积的前视图
12
A
6
3
54
B
A
于是每两层形成一个周期，
B
即 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 )
（1）金属元素的原子半径 （2）单位体积内自由电子的数目
如：同一周期金属原子半径越来越小，单位体积内自 由电子数增加，故熔点越来越高，硬度越来越大； 同一主族金属原子半径越来越大，单位体积内自由 电子数减少，故熔点越来越低，硬度越来越小。
黄铁矿
萤石
水晶
绿色鱼眼石
菱锰矿
三.金属晶体
1.晶体 (1)定义:通过结晶过程形成的具有规则几何外形的固体叫
低(低，高，介
②具有比各成分金属更好的硬度、强度和机械
加工性能。
❖
1.我公司将积极配合监理工程师及现 场监理 工程师 代表履 行他们 的职责 和权力 。
❖
2.我公司在开工前，将根据合同中明 确规定 的永久 性工程 图纸， 施工进 度计划 ，施工 组织设 计等文 件及时 提交给 监理工 程师批 准。以 使监理 工程师 对该项 设计的 适用性 和完备 性进行 审查并 满意所 必需的 图纸、 规范、 计算书 及其他 资料； 也使招 标人能 操作、 维修、 拆除、 组装及 调整所 设计的 永久性 工程。
❖
2.我公司在开工前，将根据合同中明 确规定 的永久 性工程 图纸， 施工进 度计划 ，施工 组织设 计等文 件及时 提交给 监理工 程师批 准。以 使监理 工程师 对该项 设计的 适用性 和完备 性进行 审查并 满意所 必需的 图纸、 规范、 计算书 及其他 资料； 也使招 标人能 操作、 维修、 拆除、 组装及 调整所 设计的 永久性 工程。