金属键与金属及半导体绝缘体的颜色
九年级化学鉴别知识点总结
九年级化学鉴别知识点总结化学是我们生活中常见的一门科学，它研究了物质的性质、组成以及相互转化的规律。
在学习化学的过程中，鉴别不同物质是非常重要的一部分，它帮助我们识别不同物质，并理解它们的性质和用途。
本文将为大家总结九年级化学中的鉴别知识点。
一、鉴别金属和非金属在化学中，金属和非金属是两类基本的物质类型。
鉴别金属和非金属有以下几个方法：1.外观：金属具有金属光泽，而非金属则没有。
金属呈现出银白色或黄色，具有亮光；而非金属通常呈现出多种颜色。
2.导电性：金属是良导体，可以传导电流；而非金属是绝缘体，不具备导电能力。
3.熔点和沸点：一般来说，金属的熔点和沸点较高，而非金属的熔点和沸点较低。
4.硬度：金属通常比较坚硬，而非金属则比较脆弱。
5.反应性：金属具有较强的化学反应性，常与酸、氧气等发生反应，生成盐或氧化物；而非金属则较不活泼。
二、鉴别酸、碱和盐酸、碱和盐是常见的化学物质，它们有不同的性质和用途。
要鉴别它们，可以从以下几个方面入手：1.酸的性质：酸通常呈现出酸味和酸性，它们能够与金属反应产生氢气，并且可以使酸性指示剂变红。
2.碱的性质：碱具有苦味和碱性，能够与酸中和生成盐和水，并且可以使碱性指示剂变绿。
3.盐的性质：一般来说，盐是不具有明显味道的晶体，可以溶于水，并且能够导电。
三、鉴别气体气体在化学实验和工业生产中广泛应用，正确鉴别不同气体是必要的。
下面是一些常见气体的鉴别方法：1.氧气：氧气可使华氏液变红，并且能够使蜡烛燃烧更旺。
2.氮气：氮气无色无味，它不能使华氏液变红，也不能支持蜡烛的燃烧。
3.二氧化碳：二氧化碳不能支持燃烧，它可以使石灰水变浑浊。
4.氯气：氯气具有特殊的刺激性气味，它能够使湿润的蓝色石蕊试纸变红。
四、鉴别溶液溶液是指固体、液体或气体与溶剂混合后的物质。
鉴别溶液的方法主要有以下几种：1.颜色变化：某些溶质在溶液中会表现出颜色变化，通过观察溶液颜色的变化可以判断其成分。
2.沉淀形成：某些溶质在溶液中会发生沉淀反应，从而生成可见的固体沉淀物。
导线绝缘颜色的含义
导线绝缘颜色的含义
1、按导线绝缘颜色标识电路
黑色表示装置和设备的内部布线；
棕色表示直流电路的正极；
红色表示三相电路的W相，半导体三极管的集电极，二极管、整流二极管或晶闸管的阴极；
黄色表示三相电路中的U相，晶闸管和双向晶闸管的控制极；
绿色表示三相电路的V相；
蓝色表示直流电路的负极，半导体三极管的发射极，半导体二极管、整流二极管或晶闸管的阳极；三相电路的零线或中性线；直流电路中的接地线；
白色表示双向晶闸管的主电极，或无指定用色的半导体电路；
黄绿双色（每种色宽约15~100毫米交替贴接）表示安全用的接地线；
红、黑并行表示双心导线或双根绞线连接的电路。
2、接电路选择导线颜色
交流三相电路的U相用黄色表示，V相用绿色表示，W相用红色表示，零线或中性线用淡蓝色表示，安全用电的
接地线用黄绿双色表示；
直流电路的正极接地线用淡蓝色表示；
整个装置及设备的内部布线一般用黑色，半导体电路则用白色表示。
导体金属材料的颜色产生机理
导体金属材料的颜色产生机理在我们日常生活中，金属材料通常呈现出银灰色或金黄色的外观，但有时候我们也会发现金属材料呈现出其他颜色，比如铜的红色、青铜的绿色等。
这些颜色是怎么形成的呢？其实，金属材料的颜色是由其电子结构和光的相互作用决定的。
我们来了解一下金属材料的基本结构。
金属材料通常由金属元素组成，金属元素的原子结构特点是原子核周围有大量自由移动的电子，这些电子被称为“自由电子”。
自由电子在金属中可以自由移动，形成了电子云，这也是金属具有良好导电性和热导性的原因。
当光线照射到金属表面时，光子与金属表面的自由电子发生相互作用。
根据光的波长，不同颜色的光子会激发金属中的电子跃迁到不同的能级。
当电子从低能级跃迁到高能级时，会吸收特定波长的光，而当电子从高能级跃迁到低能级时，会释放特定波长的光。
这个过程就决定了金属材料呈现出的颜色。
以铜为例，铜的原子结构中有29个电子，其中1个电子处于最外层。
这个最外层的电子可以吸收波长为570纳米的光，这个波长的光被我们的眼睛识别为红色。
因此，铜呈现出红色的颜色。
而青铜中的铜与锡、铅等金属元素形成合金，这些金属元素的原子结构不同，会影响青铜的颜色。
青铜呈现出的绿色是由于青铜表面发生了化学反应，生成了氧化层，氧化层中的化合物使青铜呈现出绿色。
除了铜和青铜，其他金属材料的颜色也是根据其原子结构和电子能级跃迁决定的。
比如，黄铜呈现黄色、银呈现银白色等。
金属材料的颜色还可以受到外界环境的影响。
比如，金属表面的光洁度、氧化情况、表面覆盖物等都会影响金属的颜色。
在不同的光线下，金属材料呈现出的颜色也会有所不同。
因此，在实际应用中，我们可以通过改变金属的表面处理方式或添加特定的元素来调控金属的颜色。
总的来说，金属材料的颜色是由其电子结构和光的相互作用决定的。
通过了解金属的原子结构和电子能级跃迁，我们可以更好地理解金属材料呈现出不同颜色的原因。
同时，金属材料的颜色也可以受到外界环境的影响，这为我们在实际应用中调控金属材料的颜色提供了一定的参考。
材料科学与工程基础思考题(第二部分)
算其应变大小。(已知铝的弹性模量为������铝 = ������������������������������)
解：由题意：应力大小σ
=
F S
=
35500 10×12.7×10−6
Pa
=
2.8
×
108 Pa
由于发生弹性形变，因此E = σ = 2.8×108 Pa = 7 × 1010Pa
ε
ε
解得：ε = 4.075 × 10−3
试样上留下压痕单位压痕表面积
S
上 所 承 受 的 平 均 压 力 ， ������������ = ������ = ������ =
������ ������������������
������������
������ ，（HB 单位：Pa；D 为压头直径）。
������������ ������−（������������−������������）������
解：横向应变ε1
=
������×������������−������ 8
（11）洛氏硬度：以圆锥角为 120 度的金刚石椎体或直径为 1.588mm 的淬火钢球为压头，加两次载
荷
P0、
P1，用压痕深度
t
来表征材料的硬度，������������
=
������
−
������ ������.������������������
（压头为金刚石时
K=100，压头为钢球时，K=130）。
（8）滑移：材料在切应力作用下，沿着一定的晶面和一定的晶向进行的切变过程。
（9）孪生：发生在金属晶体内部区域，沿一定晶面和晶向进行的均匀切变过程。切变区的宽度较小，
(2021年整理)初中化学金属及其化合物颜色
初中化学金属及其化合物颜色编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（初中化学金属及其化合物颜色）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为初中化学金属及其化合物颜色的全部内容。
常见物质的颜色的状态1、白色固体：MgO、P2O5、CaO、 NaOH、Ca（OH）2、KClO3、KCl、Na2CO3、NaCl、无水CuSO4；铁、镁为银白色（汞为银白色液态)2、黑色固体：石墨、炭粉、铁粉、CuO、MnO2、Fe3O4▲KMnO4为紫黑色3、红色固体：Cu、Fe2O3 、HgO、红磷▲硫:淡黄色▲ Cu2(OH)2CO3为绿色4、溶液的颜色:凡含Cu2+的溶液呈蓝色；凡含Fe2+的溶液呈浅绿色;凡含Fe3+的溶液呈棕黄色,其余溶液一般不无色。
（高锰酸钾溶液为紫红色）5、沉淀(即不溶于水的盐和碱）:①盐:白色↓：CaCO3、BaCO3(溶于酸） AgCl、BaSO4(也不溶于稀HNO3）等②碱：蓝色↓：Cu(OH）2 红褐色↓：Fe(OH)3白色↓：其余碱。
Cu CuO Cu2(OH)2CO3 CuSO4 Cu（OH）2 CuSO4溶液红色黑色绿色蓝色蓝色蓝色Fe Fe2O3 Fe3O4 Fe2+溶液 Fe3+溶液 Fe(OH）3银白色红色黑色浅绿色黄色红褐色在初三阶段，接触最多的沉淀可以总结为“六白”“一蓝”“一红褐”“六白”CaCO3 Ag2 CO3 BaCO3 BaSO4 AgCl Mg(OH）2“一蓝"Cu（OH）2“一红褐" Fe(OH)3一.关键以下（1)Cu的：单质红色，CuO黑色，无水CuSO4白色，遇到水和其余二价铜蓝色（2）Fe的:单质银白色，实验得到的单质黑色，二价铁浅绿色，三价铁中氧化铁红色，溶液黄色，Fe（OH)3沉淀红褐色（3）白色的沉淀：BaCO3 CaCO3 BaSO4 AgCl ，其中前面两个虽不溶于水，但溶于酸且放出二氧化碳.后面两个不溶于水，也不溶于酸.一共14种物质，不用两小时可以记住.记住这14种物质后，花两分钟再记住下列4种不常考到的二。
如何判断分子或离子中的金属键
如何判断分子或离子中的金属键
在化学中，金属键是指金属原子与其他原子之间的键。
判断分子或离子中是否存在金属键可以通过以下几种方法：
1. 元素的位置：首先，可以根据元素的位置来判断是否存在金属键。
在元素周期表中，左边的元素往往是金属，而右边的元素大多是非金属。
因此，如果一个分子或离子中包含金属元素，那么很可能存在金属键。
2. 电荷性质：其次，金属离子通常具有正电荷，而非金属通常具有负电荷。
所以，如果一个分子或离子中含有正电荷的金属离子和负电荷的非金属离子，那么可以推断存在金属键。
3. 导电性：另外，金属具有良好的导电性，而非金属通常是绝缘体。
因此，通过测量一个分子或离子的导电性，可以判断分子或离子中是否存在金属键。
总结来说，判断分子或离子中是否存在金属键可以通过元素的
位置、电荷性质和导电性等方面进行分析。
这些方法可以互相印证，以得出准确的判断。
请注意，以上的判断方法可能不适用于所有情况，因为化学世
界是多样的。
在特殊情况下，可能需要进一步的实验和分析来确定
分子或离子中是否存在金属键。
半导体材料颜色和禁带宽度
半导体材料颜色和禁带宽度半导体材料的颜色和禁带宽度是半导体物理学和半导体工程领域中的重要参数。
颜色的不同可以给人们带来视觉上的感受，禁带宽度则决定了半导体材料能够承受的电压范围。
半导体材料的颜色与它们的能带结构密切相关。
半导体材料的能带结构决定了它们的导电特性。
在能带结构中，电子被束缚在最低能量状态，并以一定的能量跳到较高的能级。
当电子从高能级向低能级跃迁时，会释放出能量，形成光。
因此，半导体材料的颜色与其能带结构有关。
不同结构的半导体材料，由于能带结构的不同，其颜色也有所不同。
禁带宽度是半导体材料的一个重要参数，它决定了半导体材料能够承受的最高电压。
在半导体中，电子被束缚在最低能量状态，并以此为基础形成一个稳定的能级结构。
当电子从高能级向低能级跃迁时，会释放出能量。
然而，并非所有的能量都可以被释放出来。
在半导体材料中，能够被释放出来的能量是有限的，这个限制就是禁带宽度。
禁带宽度与半导体材料的能带结构密切相关。
半导体材料的能带结构决定了它们能够承受的最高电压。
在半导体材料中，电子被束缚在最低能量状态，并以此为基础形成一个稳定的能级结构。
能带结构的不同决定了禁带宽度的大小。
因此，禁带宽度是半导体材料的一个重要参数，它与半导体材料的颜色一样，也是半导体物理学和半导体工程领域中的重要研究课题。
总之，半导体材料的颜色和禁带宽度是半导体物理学和半导体工程领域中的重要参数。
它们与能带结构密切相关，决定了半导体材料的导电特性和最高电压。
因此，研究半导体材料的颜色和禁带宽度对于深入理解半导体材料的性质和行为具有重要意义。
第三节 金属键理论、分子间力、离子极化
使晶体的能量低于金属原子单独存
在时的能量。
n 个 1s
金属能带理论属于分子轨道理论类型。
§4
作用力。
分子间作用力
分子内原子间的结合靠化学键，物质中分子间存在着分子间 一 分子的偶极矩
1 永久偶极 分子的正电重心和负电重心不重合，则为极性分子，其极性 的大小可以用偶极矩 μ来度量。
双原子分子 HCl 的正负电重心不重合，是极性分子。若正
金属原子
二 金属晶体的密堆积结构
金属晶体中离子是以紧密堆积的形式存在的 。下面用等径刚 性球模型来讨论堆积方式。 在一个层中，最紧密的堆积方式，是一个球与周围 6 个球相 切，在中心的周围形成 6 个凹位，将其算为第一层。
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 )
子间力的能量只有几个 kJ · －1 。 mol
1 取向力 极性分子之间的永久偶极 —— 永久偶极作用称为取向力，
它仅存在于极性分子之间， F ∝ μ2 。
2 诱导力
诱导偶极 —— 永久偶极之间的作用称为诱导力。 极性分子作为电场，使非极性分子产生诱导偶极或使极性分
子的偶极增大（也产生诱导偶极），这时诱导偶极与永久偶极之
2 在附近有电负性大，r 小的原子 ( F，O，N ) 。
2 氢键的特点 1°饱和性和方向性 由于 H 的体积小，1 个 H 只能形成一个氢键 。 由于 H 的两侧电负性极大的原子的负电排斥，使两个原子在 H 两侧呈直线排列。除非其它外力有较大影响时，才改变方向。 2°氢键的强度 氢键的强度介于化学键和分子间作用力之间，其大小和 H 两侧的原子的电负性有关，见下列氢键的键能数据。 F － H ·· ·F · E / kJ · －1 mol 28.0 O － H ··O · · 18.8 3°分子内氢键 上面谈的氢键均在分子间形成，若 H 两侧的电负性大的原 N － H ·· ·N · 5.4
半导体与金属和绝缘体在导电过程中的差别
半导体、金属和绝缘体是固体材料中常见的三种类型，它们在导电过程中具有明显的差异。
本文将从晶体结构、电子能带结构和导电机制等方面对这三种材料进行比较，以便更好地理解它们之间的不同之处。
一、晶体结构1. 半导体：半导体的晶体结构可以是复合晶、石榴石结构或镍凯斯拓晶体结构等，它们通常具有较高的周期性和有序性。
2. 金属：金属材料具有典型的紧密堆积的晶体结构，其中金属原子之间通过金属键稳定连接在一起。
3. 绝缘体：绝缘体的晶体结构通常是离子晶体、共价晶体或分子晶体等，它们的晶格结构相对较为松散。
二、电子能带结构1. 半导体：半导体的电子能带结构介于金属和绝缘体之间，它们通常存在带隙，使得在常规条件下，半导体是不导电的。
2. 金属：金属的电子能带结构中，价带和导带部分有重叠，导致金属具有良好的电导性。
3. 绝缘体：绝缘体的电子能带结构中，价带和导带之间存在较宽的禁带（带隙），因此在常规条件下绝缘体是不导电的。
三、导电机制1. 半导体：半导体的导电机制主要通过加热、光照、施加电场或掺杂等方式来改变其导电性质，从而实现导电。
2. 金属：金属材料的导电机制主要通过电子传导来实现，金属中自由电子的运动是导电的基础。
3. 绝缘体：绝缘体的导电机制通常需要通过施加极大的电场或提高温度来实现破坏禁带，从而使得电子能够从价带跃迁到导带，实现导电。
半导体、金属和绝缘体在导电过程中具有明显的差异，这种差异主要表现在晶体结构、电子能带结构和导电机制等方面。
深入了解这些材料的特性，有助于更好地理解其在电子学、材料科学和电子工程等领域中的应用和发展。
半导体、金属和绝缘体在导电过程中的差别，是因为它们在晶体结构、电子能带结构和导电机制等方面的不同特性所导致的。
在实际应用中，这些不同之处决定了它们在电子器件、材料加工、能源领域以及微电子学等方面的功能和性能。
我们来深入探讨一下半导体的特性。
半导体作为一种介于金属和绝缘体之间的材料，其晶体结构和电子能带结构的特点决定了其在导电过程中的独特性。
第四章 金属键
导体、半导体和绝缘体
晶体按导电性能的高低可以分为
导体 半导体 绝缘体
它们的导电性能不同，
是因为它们的能带结构不同。
导体
导体
Eg
导体
半导体
绝缘体 Eg
Eg
导体 在外电场的作用下，大量共有化电子很 易获得能量，集体定向流动形成电流。 E
从能级图上来看，是因为其共有化电子 很易从低能级跃迁到高能级上去。
上面介绍的是最早提出的经典自由电子理论.1930年前后,由于将量子 力学方法应用于研究金属的结构,这一理论已获得了广泛的发展.在金 属的物理性质中有一种最有趣的性质是,包括碱金属在内的许多金属 呈现出小量的顺磁性,这种顺磁性的大小近似地与温度无关.泡利曾在 1927年对这一现象进行探讨,正是这一探讨开辟了现代金属电子理论 的发展.它的基本概念是:在金属中存在着一组连续或部分连续的“自由 电子能级.在绝对零度时,电子(其数目为N个)通常成对地占据N/2个最 稳定的能级.按照泡利不相容原理的要求,每一对电子的自旋方向是相 反的;这样,在外加磁场中,这些电子的自旋磁矩就不能有效地取向.当 温度比较高时,其中有一些配对的电子对被破坏了,电子对中的一个电 子被提升到比较高的能级.未配对的电子的自旋磁矩能有效地取向, 所以使金属具有顺磁性.未配对电子的数目随着温度的升高而增多; 然而,每个未配对电子的自旋对顺磁磁化率的贡献是随着温度的升高 而减小的.对这二种相反的效应进行定量讨论,解释了所观察到的顺磁 性近似地与温度无关.
设孤立原子的一个能级 Enl ，它最多能容纳 2 (2 l +1) 个电子。 这一能级分裂成由 N条能级组成的能带后，能带最多 能容纳 2N(2l +1)个电子。
2N(2l+1)
高中化学教案：化学键的类型和特点解析
高中化学教案：化学键的类型和特点解析一、化学键的类型化学键是指在化学物质中，由原子之间形成的相互作用力。
根据原子间的电子转移或共享情况不同，化学键可以分为离子键、共价键和金属键三种类型。
1. 离子键离子键通常发生在金属与非金属元素之间，或是非金属元素之间。
这种化学键的形成是通过电子从一个原子转移到另一个原子实现的。
其中，电子从金属元素向非金属元素转移时，在非金属原子周围形成阴离子；而电子从非金属元素向金属元素转移时，在金属原子周围形成阳离子。
因此，离子键由正负电荷吸引而稳定。
2. 共价键共价键通常发生在两个或多个非金属元素之间。
共价键是通过双方未被占据的轨道上的电子相互靠近并重叠来形成的。
在共价结合中，原子核仍保持各自所带有的正电荷，但它们既没有失去也没有获得电荷。
根据轨道杂化理论，当原⼦外⼦态球局域零空穴和局域未被占据的 Rayleigh 序列层内轨道之主量子数 nx 相等时，所产⼦的化学键为σ 键。
如果原⼦外⼦态球杂化零空穴和 Rayleigh 序列层内电荷云发生有效叠加所产⼦的则为∏ 键；其杂化形式分别由：sp 杂化形成（一主一微）、sp2 杂化形成（一主两微）和 sp3 杂化形成（一主三微）。
传统共价键按空间方向可以分为 OH 化学键、O-O 化学键,和 C-C 化学键。
3. 金属键金属键通常存在于金属元素之间。
金属离子具有可移动的自由电子，在晶格中移动并流动，因此导电性非常好。
金属束缚是通过共享大量自由电子而形成的。
在用点阵模型解释金属结构时，通常将正离子看作是位于画在球心上的无限反复重复出现在实际晶体结构中的正离子团。
二、化学键的特点不同类型的化学键具有各自特有的特点。
下文将就离子键、共价键和金属键进行详细解析。
1. 离子键的特点离子键通常具有以下几个特点：（1）电荷吸引力：离子键的形成依靠正负电荷之间的强吸引作用，因此其结构稳定。
（2）非导电性：离子晶体中由于阴阳离子间大量带电粒子，故常温下不导电，只有在熔化或溶解时才变得导电。
谈色论道 谈论材料与颜色的联系
材料透明度与颜色的影响因素不同的材料会展现出不同的颜色，而且透明度也有所不同。
一、材料的颜色当物质(分子或离子)吸收了相当可见光能量的电磁波后,就会表现出被人眼所能觉察到的颜色。
不同的材料由于其物理性质的差异，导致了颜色也不同，在光源提供的能量作用下，构成材料的原子中的电子，发生了以基态到激发态，又以激发态回到基态的跃迁，导致材料选择性地吸收或发射相应特定的光波，从而显示其特有的颜色。
同时，不同的金属显色原理也不太相同。
1、金属占元素约4/5的金属中除金呈黄色、铜呈紫色、铋呈淡红色等少数金属外，其它金属都呈银白色或灰白色的有光泽的不透明固体（汞是液体）。
这是由于金属是由金属键结合成的金属晶体，在金属中的自由电子容易吸收可见光的能量而跃迁到较高能级，随即返回到原能级时又以光的形式放出。
多数的金属自由电子能够吸收所有波长（频率）的可见光，吸收后又把它们几乎全部反射出来。
所以，绝大多数金属呈银白色或灰白色。
如果对某种波长的光吸收程度较大，对其它波长的光吸收程度较小，金属就有特定的颜色。
当金属为粉末状态时，金属晶面非常杂乱、且晶格排列得也不规则、所有被吸收的可见光辐射不出去，所以，绝大多数金属在粉末状态时为黑色。
2、非金属单质在非金属单质中分子量越小颜色越淡。
这是由于同一族元素从上到下，随电子层数的增多原子半径逐渐增大、元素的电离能逐渐减小，使原子的外层电子容易被激发。
因此原子对可见光频率较低（波长较长）的那部分光的吸收率由到下逐渐增大。
而对可见光中频率较高（波长较短）的那部分光的吸收率逐渐减小。
3、无机化合物我们知道，典型的离子化合物只能吸收频率较高的紫外线光区的光，而不吸收可光区的光。
因此典型的离子型化合物一般是无色或白色固体。
当化合物的金属阳离子与阴离子之间相互发生极化作用后，电子云发生一定程度的重叠并表现出一定的共价性，当化合物的共价性达到一定程度时，它吸收一部分有色光，使化合物呈现一定的颜色。
物质结构与颜色关系浅析
物质结构与颜色关系浅析物质在光源（如太阳光）提供的能量作用下，构成物质元素的原子中的电子，发生了以基态到激发态，又以激发态回到基态的跃迁，导致物质选择性地吸收或发射相应特定的光波，从而显示其特有的颜色。
如果物质吸收光能后进行电子跃迁所产生的发射光谱在可见光范围之内，物质的颜色则实际上为其吸收的入射光的互补色与发射光谱产生的光的混合色；若产生的发射光谱不在可见光范围之内，物质的颜色则取决于物质吸收入射光后产生的互补色。
1 单质金属从金属键的能带理论看，金属的能带上部存在大量的空轨道，而且相邻轨道之间的能量差值非常小，因此，任何波长的光子进入金属表面时，都能将金属内部的自由电子激发到能带上部的空轨道上，但电子很快便跳回到较低能态而放出光子（但少数光子的能量会转化为热能），所以绝大多数的光子进入反射波中；而由于所射的光一般都包括所有可见波长的光，故大多数金属显银白色。
然而少数金属有些特殊，如纯金为赤黄色，纯铜为紫红色。
其主要原因在于它们晶体中的金属离子外层的d电子吸收蓝紫色等短波长光后，会跃迁到s能带的空能级上，因而它们表面的反射光中蓝紫色光的成分较少，从而呈现出不同程度的黄色、红色。
此外，铅的灰蓝色、铋的淡红色、铯的略带金色，原因基本与前两者相似，只是它们所吸收的光的频率不同。
准金属具有半导体性能的晶体（如硅），常被称为准金属。
许多准金属能像金属一样几乎可以反射所有波长的可见光，有一定的金属光泽。
但由于它们必须克服禁带的能量间隙，所以比金属的吸收光多一些，反射光少一些，因此大多数半导体晶体（如锗）经常显灰色。
非金属第一类：小分子物质（包括稀有气体和双原子分子）。
对于稀有气体，其原子的最外层电子数都为8（He最外层电子数为2），均已达到稳定结构，而可见光的能量不足以使其电子激发，即可见光可以完全透过稀有气体，故稀有气体都是无色的气体。
对于双原子分子，若两原子之间的化学键强度大（如H2、O2、N2等），它们分子中的外层电子都难以接受能量发生电子跃迁，故一般显无色；若两原子之间的化学键比较弱，即分子中的共用电子对受两原子核的束缚力越小，则分子对能量较小的光的吸收较强，从而呈现出的颜色有变深的趋势，如卤素分子中单质氟为淡黄绿色，氯气为黄绿色，溴为红棕色，碘为紫黑色。
材料结构与分析1
材料结构与分析1.晶体及其基本特征2.七大晶系，14种布拉菲点阵3.三种常见晶体结构（体心、面心、密排六方）代表金属、一个晶胞包含原子个数、致密度、配位数、密排面、密排方向、四面体间隙、八面体间隙4.晶面指数和晶向指数的标注5.晶体中的结合键（物理键、化学键），作用力来源、结合键强弱及其特点金属、陶瓷、高分子材料结合件类型6.晶体结构缺陷类型：（1）几何形态：点、显、面、体（2）形成原因：热、杂质、非化学计量Fe1-x O，Zn1+x O。
零维、一维、二维、三维。
7.点缺陷：类型（大的置换原子；肖脱基空位；间隙原子；复合空位；弗兰克尔空位；小的置换原子）、浓度计算、对晶体材料性能的影响（比容、电阻率↑，比热容↑，扩散系数、介电常数等）8.线缺陷：刃型位错、螺型位错、混合位错。
形成、特征、柏氏矢量（标定、物理意义）、晶体中位错的萌生（1. 液体金属凝固形成位错、2. 过饱和空位凝聚过程形成位错、3. 局部应力集中形成位错）位错运动（滑移、攀移）9.面缺陷：分类（表面、晶界、层错、孪晶面）、晶界偏析（对强韧性、晶间腐蚀、应力腐蚀、蠕变断裂强度、钢回火脆性，钢淬透性有重要影响）、性质（晶界熔点低，易过烧b. 晶界是易扩散通道c. 晶界易形核d. 晶界易受腐蚀e. 晶界常温下强化，高温下弱化）10.合金晶体结构：固溶体和化合物11.熔体的结构：熔体是玻璃制造的中间产物、瓷釉在高温状态下是熔体状态、耐火材料的耐火度与熔体含量有直接关系、瓷胎中40%-60%是玻璃状态（高温下是熔体态）。
性质：粘度、表面张力12. 玻璃的通性：1.各向同性2．介稳性3．由熔融态向玻璃态转化的过程是可逆的与渐变的，在一定的温度范围内完成，无固定熔点。
4．由熔融态向玻璃态转化时物理、化学性质随温度变化的连续性5．物理、化学性质随成分变化的连续性玻璃的结构：1微晶学说2无规则网络学说13. 材料的性能是指材料对电、磁、光、热、机械载荷的反应，主要决定于材料的组成与结构。
导体金属材料的颜色产生机理
导体金属材料的颜色产生机理引言导体金属材料的颜色产生是由其电子结构和光的相互作用所决定的。
金属材料的颜色是人类对其光的反射和吸收情况的一种感官反应。
本文将探讨导体金属材料颜色产生的机理及其背后的科学原理。
金属的电子结构金属的颜色是由其电子结构的特性所决定的。
金属是一种具有良好导电性和热传导性的物质，这是由于金属中存在自由电子。
自由电子能够在金属晶体中自由移动，导致金属具有良好的导电性质。
金属中的自由电子的存在与金属的电子结构密切相关。
金属的电子结构可以通过量子力学的理论来描述。
根据量子力学的原理，金属中的电子被分布在一系列能量轨道中，这些能量轨道被称为能带。
其中，最外层的能带称为导带，其内部的能带称为价带。
导带中的电子称为自由电子，它们能够自由地在金属中移动。
光的相互作用金属的颜色是由光的相互作用所决定的。
光是一种电磁波，其波长决定了光的颜色。
当光照射到金属表面时，光的能量会被金属吸收或反射。
金属中的自由电子与光的相互作用是导致金属颜色产生的主要机制。
当光照射到金属表面时，部分光的能量会被金属吸收。
吸收光的能量会使金属中的自由电子跃迁到一个较高的能级，形成激发态。
当电子从激发态返回到基态时，会释放出能量。
这些能量以光的形式发射出来，形成我们所看到的金属颜色。
颜色的产生机理金属的颜色是由其反射和吸收光的特性所决定的。
金属吸收光的特性与其导带和价带之间的能量差有关。
当光照射到金属表面时，金属会吸收能量较小的波长光，而反射能量较大的波长光。
吸收的光能量会使金属中的自由电子跃迁到更高的能级，而反射的光则是未被能带吸收的光。
金属的颜色与其能带结构有关。
当能带之间的能量差较小时，金属会吸收较短波长的光，其颜色会偏向蓝色；当能带之间的能量差较大时，金属会吸收较长波长的光，其颜色会偏向红色。
金属的颜色还受到光的入射角度和金属表面的粗糙度等因素的影响。
导体金属材料的颜色导体金属材料的颜色由其电子结构和光的相互作用所决定。
金属键和金属晶体
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。
化学物质颜色
化学物质颜色化学物质颜色1. 概述颜色是我们感知和区分物质的一个重要特征，而化学物质的颜色往往与其分子结构、化学键以及电子结构密切相关。
本文将介绍一些常见的化学物质以及它们的颜色。
2. 过渡金属化合物的颜色过渡金属化合物是一类由过渡金属离子和非金属离子组成的化合物，其颜色丰富多样。
常见的过渡金属离子包括铁、铜、锌、镍等。
2.1 铁的颜色铁常见的氧化态有Fe2+和Fe3+，分别对应着不同的颜色。
Fe2+溶液呈现浅绿色，而Fe3+溶液呈现黄色至橙色。
2.2 铜的颜色铜的氧化态为Cu+和Cu2+，对应着不同的颜色。
Cu+的溶液呈现蓝色，而Cu2+的溶液呈现蓝绿色。
2.3 锌的颜色锌通常呈现银白色，但在空气中被氧化时会变为灰色。
2.4 镍的颜色镍的氧化态为Ni2+，溶液呈现绿色。
3. 元素的颜色除了过渡金属化合物，一些元素自身也具有特定的颜色。
3.1 氧气的颜色氧气是一种无色无味的气体，但在液态或固态下，它呈现蓝色。
3.2 碘的颜色碘是一种固态原子，呈现紫黑色。
3.3 硫的颜色硫是一种黄色的固态元素，但在溶液中也能呈现不同的颜色，如酸性溶液中为无色，碱性溶液中为黄色。
4. 化合物的颜色不同的化合物由于其分子结构不同，显示出各种各样的颜色。
4.1 酮的颜色酮是一类具有碳氧双键的化合物，常呈现无色或微黄色。
4.2 醛的颜色醛是一类具有羰基的化合物，常呈现无色或淡黄色。
4.3 酸和碱的指示剂酸和碱的指示剂能够根据溶液的酸碱性显示出不同的颜色，如红色表示酸性，绿色表示中性，蓝色表示碱性。
5. 彩色化学反应一些化学反应本身也具有颜色变化的特征。
5.1 酸碱中和反应酸碱中和反应通常伴随着酸碱指示剂的颜色变化，如酸性溶液由红色变为橙色，碱性溶液由蓝色变为绿色。
5.2 氧化还原反应氧化还原反应往往伴随着电子的转移，导致物质的颜色发生变化。
例如，铁离子在还原条件下呈现绿色，而在氧化条件下呈现橙色。
6. 其他颜色相关概念除了上述介绍的化学物质颜色，还存在一些与颜色相关的概念。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
7.1.2金属的颜色
极强的吸收得到了很高的反射率(表面光滑), 因而产生了金属的光泽. 金属的态密度图与金属的颜色 决定了金属的光谱在不同区域有不同的吸收 状态,产生不同的颜色 金属锂的态密度图近似抛物线形状.
不同金属与合金颜色变化的原因是由于 吸收系数k随波长而变化. (1)铁和铜的颜色 Fe 3d64s2, 4s已满，光照无明显变化， 3d未满，会发生符合选择定则的跃迁。 3d的态密度随能量增加只在小范围内往 复变化，高于Fermi面部分随能量增加 变化不大。 铁对所有波长的光吸收都不完全，即吸 收系数随波长变化不大，呈现灰色。
Cu 3d104s1，3d满而4s不满。4s轨道在 高于Fermi能级出现态密度随能量增加而 变小的状态，意味着在较高能级中发生跃 迁的电子数没有低能级多，即对光的吸收 减少，反射率也降低。 光谱的蓝端能量高于红端，铜对蓝紫光的 吸收和反射弱于对红黄光的吸收和反射， 即吸收系数k对不同波长的光变化较大。 对蓝紫光的部分吸收给出其补色，故金属 铜是浅红带黄的颜色
7.2.2杂质对带隙的影响及相关 颜色
金刚石中含有少量杂质,会产生奇妙的颜色变 化 1.“氮施主”的影响 每引入一个氮原子,增加了一个多余的电子. 这些电子在带隙里形成分立的能级,由于热运 动,表现为一个增宽的带,大于2.2eV的能量可 激发电子到空带,产生蓝与紫光的吸收 含十万分之一的氮的金刚石 呈黄色.
7.2绝缘体与半导体的颜色Fra bibliotek7.2.1能带间隙与绝缘体、半导体的颜色 绝缘体只有满带和空带，带隙Eg5eV， 半导体也只有满带和空带，带隙Eg<3eV 例禁带宽度 硅(Si):1.1eV, 锗( Ge):0.72eV, 砷化 铗GaAs:1.4eV 金刚石: 5.4eV,无色 硫化镉(CdS):2.6eV,镉橙 (Cd4SSe3):2.3eV
(2)银的颜色与光泽 对所有波长的光都有很高的反射率— —银白色； 只是光谱紫端反射率稍小，很少的吸 收产生淡黄的暖光泽。
(3)黄金的反射色与透射色 Au 5d106s1, s轨道不满,与铜类似,光谱 紫端有比铜更小的反射率,比铜在更小波 长范围内较弱的吸收给出其补色—黄色。 金在光谱红端反射最强(吸收也最强),在 紫端应有较强的透射.若打成厚度小于 100nm (比可见光380~700nm的波长还 小)的薄片,能观察到因光的透射而呈现的 稍带淡蓝的绿色. 观察到的透射色从另一个角度说明了吸 收和反射的存在.
2.“硼受主”的影响 每引入一个硼原子,因缺少一个电子而产生 一个空穴. 空穴可接受从满带中激发来的电子,能级仅 为0.4eV,也形成一个增宽的带,能吸收任何 能量的光(很低的能量都可使电子进入空穴). 每百万分之一的硼,可使金刚石呈现诱人的 蓝色,十分稀有. 室温下的热激发使电子从满带进入硼受主的 能级,在满带中留下空穴,使含硼的金刚石有 一定的电导率.
7.1.6具有类金属外观的物质的颜 色
物质具有类似金属中电子的行为,会产生类似 金属外观的颜色. 黄铁矿:铁的4s和3d轨道与硫的sp3杂化轨道 叠加的分子轨道形成类似金属的能带,在光谱 的紫端因减少了吸收形成了黄色. 石墨:离域电子产生强的类金属反射,可导电. 聚二乙炔:可观察到金属金与铜的颜色,导电性 差(不能形成长的离域键)
7.1.5合金的颜色
合金一般具有一定的金属性能，根据组成合金 的金属的结构和性质，可分为： 金属固熔体 金属化合物 金属间隙化合物或金属间隙固熔体 根据共熔比例，金属固熔体可产生居间颜色； 大多数合金系统出现新的晶体结构，其态密度 图及颜色发生特殊变化。
黄金：黄色，质软加入不同金属，产生多 种颜色 加入银与铜的混合物，不改变颜色，却可 增加硬度，降低成本，即K金； 加入25%的银产生绿色； 加入25%的铜，产生红色； 加入适量钯或铜、锌混合物，白金； （是白色K金，千万别当作铂金！） 加入少量铁，产生蓝色； 加入铝产生绛紫色。
第7章 金属键与金属及半导体、绝 缘体的颜色
7.1 金属键与金属的颜色
7.1.1金属键和能带理论简介 1.金属键: 使金属原子结合成金属晶体的化学键.无方向 性,无饱和性,其强度由金属的原子化热衡量. 自由电子的胶合作用,使球形的金属原子做紧 密堆积,形成能量较低的稳定体系.
2.能带理论 满带:被电子充满的能带; 空带:没有电子填充的能带; 导带:被电子部分填充的能带; 不同金属元素和不同的原子轨道构成的 能带宽度不同. 能带间隙的大小决定该物质是导体、半 导体、绝缘体。