晶体物理特性
相关主题
- 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)。
（3）延展性
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, 因此在一定强度的外力作用下,金属可以发生
形变,表现为良好的延展性。
金属晶体的延展性
++++++++ ++++ ++++
++++
+++
++++++++
位错
++++++++
++++++++
++++
+++
++++++++
自由电子
+ 金属离子
金属原子
金属晶体的一般性质及其结构根源
I. 有自由电子存在, 是良好的导体; II.自由电子与金属离子碰撞传递热量，具有良好的 传热性能; III.自由电子能够吸收可见光并能随时放出, 使 金属不透明, 且有光泽; IV. 等径圆球的堆积使原子间容易滑动, 所以金 属具有良好的延展性和可塑性; V. 金属间能“互溶”, 易形成合金。
特别提醒：(1)金属晶体在受外力作用下，各层之 间发生相对滑动，但金属键并没有被破坏； (2)金属晶体中只有金属阳离子，无阴离子； (3)原子晶体的熔点不一定都比金属晶体的高，如 金属钨的熔点就高于一般的原子晶体； (4)分子晶体的熔点不一定就比金属晶体的低，如 汞常温下是液体，熔点很低。
例2 物质结构理论指出：金属晶体中金属离子 与自由电子之间的强烈相互作用，叫金属键。 金属键越强，其金属的硬度越大，熔、沸点越 高。根据研究表明，一般来说，金属原子半径 越小，价电子数越多，则金属键越强。由此判 断下列说法错误的是( ) A．镁的硬度大于铝 B．镁的熔、沸点高于钙 C．镁的硬度大于钾 D．钙的熔、沸点高于钾
思考感悟 (1)金属晶体都是纯净物吗？ (2)金属导电与电解质溶液导电有什么区别？ 【提示】 (1)金属晶体包括金属单质及其合金。 (2)金属导电的微粒是电子，电解质溶液导电的微 粒是阳离子和阴离子；金属导电过程不生成新物 质，属物理变化，而电解质导电的同时要在阴、 阳两极生成新物质，属于化学变化，故二者导电 的本质是不同的。
5、金属晶体的特征
（1）、结构特征
a、由金属阳离子和自由电子构成
b、晶体中的作用力只有金属键
（2）性质特性
色、态、导（导电、导热）、延、还
注（1）具有金属光泽的晶体不一定是金 属晶体，如：石墨、晶体硅
（2）具有良好导电性的晶体不一定是金 属晶体，如：石墨
金属晶体物理属性
色、态、导、（导电、导热）、延、还
电子气理论解释
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。
【思路点拨】 解答本题时要注意以下两点： (1)金属晶体熔、沸点高低决定于金属键的强弱。 (2)金属阳离子所带电荷越多，半径越小，金属键 越强。
【解析】 此题考查的是金属晶体的性质，如硬 度和熔、沸点的比较。比较依据：看价电子数和 原子半径，价电子数：Mg<Al，Mg＝Ca，Mg>K， K<Ca；原子半径：Mg>Al，Mg<Ca，Mg<K， K>Ca，综合分析，镁的硬度小于铝；镁的熔、 沸点高于钙；镁的硬度大于钾；钙的熔、沸点高 于钾。故A错误。 【答案】 A
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。
Байду номын сангаас
通常情况下金属晶体内部电子的运动是自 由流动的，但在外加电场的作用下会定向 移动形成电流
（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。
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, 因此在一定强度的外力作用下,金属可以发生
形变,表现为良好的延展性。
金属晶体的延展性
++++++++ ++++ ++++
++++
+++
++++++++
位错
++++++++
++++++++
++++
+++
++++++++
自由电子
+ 金属离子
金属原子
金属晶体的一般性质及其结构根源
I. 有自由电子存在, 是良好的导体; II.自由电子与金属离子碰撞传递热量，具有良好的 传热性能; III.自由电子能够吸收可见光并能随时放出, 使 金属不透明, 且有光泽; IV. 等径圆球的堆积使原子间容易滑动, 所以金 属具有良好的延展性和可塑性; V. 金属间能“互溶”, 易形成合金。
特别提醒：(1)金属晶体在受外力作用下，各层之 间发生相对滑动，但金属键并没有被破坏； (2)金属晶体中只有金属阳离子，无阴离子； (3)原子晶体的熔点不一定都比金属晶体的高，如 金属钨的熔点就高于一般的原子晶体； (4)分子晶体的熔点不一定就比金属晶体的低，如 汞常温下是液体，熔点很低。
例2 物质结构理论指出：金属晶体中金属离子 与自由电子之间的强烈相互作用，叫金属键。 金属键越强，其金属的硬度越大，熔、沸点越 高。根据研究表明，一般来说，金属原子半径 越小，价电子数越多，则金属键越强。由此判 断下列说法错误的是( ) A．镁的硬度大于铝 B．镁的熔、沸点高于钙 C．镁的硬度大于钾 D．钙的熔、沸点高于钾
思考感悟 (1)金属晶体都是纯净物吗？ (2)金属导电与电解质溶液导电有什么区别？ 【提示】 (1)金属晶体包括金属单质及其合金。 (2)金属导电的微粒是电子，电解质溶液导电的微 粒是阳离子和阴离子；金属导电过程不生成新物 质，属物理变化，而电解质导电的同时要在阴、 阳两极生成新物质，属于化学变化，故二者导电 的本质是不同的。
5、金属晶体的特征
（1）、结构特征
a、由金属阳离子和自由电子构成
b、晶体中的作用力只有金属键
（2）性质特性
色、态、导（导电、导热）、延、还
注（1）具有金属光泽的晶体不一定是金 属晶体，如：石墨、晶体硅
（2）具有良好导电性的晶体不一定是金 属晶体，如：石墨
金属晶体物理属性
色、态、导、（导电、导热）、延、还
电子气理论解释
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。
【思路点拨】 解答本题时要注意以下两点： (1)金属晶体熔、沸点高低决定于金属键的强弱。 (2)金属阳离子所带电荷越多，半径越小，金属键 越强。
【解析】 此题考查的是金属晶体的性质，如硬 度和熔、沸点的比较。比较依据：看价电子数和 原子半径，价电子数：Mg<Al，Mg＝Ca，Mg>K， K<Ca；原子半径：Mg>Al，Mg<Ca，Mg<K， K>Ca，综合分析，镁的硬度小于铝；镁的熔、 沸点高于钙；镁的硬度大于钾；钙的熔、沸点高 于钾。故A错误。 【答案】 A
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。
Байду номын сангаас
通常情况下金属晶体内部电子的运动是自 由流动的，但在外加电场的作用下会定向 移动形成电流
（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。