第三节第三节 金金 属属 晶晶 体体第三节第三节 金金 属属 晶晶 体体本节内容提要：一、金属晶体的性质、组成一、金属晶体的性质、组成 二、金属晶体结构密堆积的几种常见二、金属晶体结构密堆积的几种常见 形式形式1、等径圆球的最密堆积 4、六方最密堆积 面心立方最密堆积2、简单立方堆积3、体心堆积 一、金属共同的物理性质一、金属共同的物理性质 容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。二、金属的结构二、金属的结构问题：构成金属晶体的粒子有哪些？问题：构成金属晶体的粒子有哪些？组成粒子：组成粒子：作用力：作用力：金属阳离子和自由电子金属阳离子和自由电子金属阳离子和自由电子之间的较强金属阳离子和自由电子之间的较强作用作用金属键（电子气理论）金属键（电子气理论）金属晶体：金属晶体： 通过金属键作用形成的单质晶体通过金属键作用形成的单质晶体金属键强弱判断金属键强弱判断: :阳离子所带电荷越多、阳离子所带电荷越多、半径越小金属键强，熔沸点高。半径越小金属键强，熔沸点高。电子气理论：电子气理论： 经典的金属键理论叫做经典的金属键理论叫做“电子气理论电子气理论”。它把金属键形象地描绘成从金属原子上它把金属键形象地描绘成从金属原子上“脱脱落落”下来的大量自由电子形成可与气体相比下来的大量自由电子形成可与气体相比拟的带负电的拟的带负电的“电子气电子气”，金属原子则，金属原子则“浸浸泡泡”在在“电子气电子气”的的“海洋海洋”之中。之中。思考与交流思考与交流怎样解释金属的导电性、导热性、延展性？比较离子晶体、金属晶体导电的区别？比较离子晶体、金属晶体导电的区别？晶体类型晶体类型晶体类型晶体类型离子晶体离子晶体离子晶体离子晶体金属晶体金属晶体金属晶体金属晶体 导电时的状态导电时的状态导电时的状态导电时的状态导电粒子导电粒子导电粒子导电粒子资资料料金属之最金属之最熔点最低的金属是熔点最低的金属是- 汞汞熔点最高的金属是熔点最高的金属是- 钨钨密度最小的金属是密度最小的金属是- 锂锂密度最大的金属是密度最大的金属是- 锇锇硬度最小的金属是硬度最小的金属是- 铯铯硬度最大的金属是硬度最大的金属是-铬铬最活泼的金属是最活泼的金属是-铯铯最稳定的金属是最稳定的金属是-金金延性最好的金属是延性最好的金属是- 铂铂展性最好的金属是展性最好的金属是-金金1、等径圆球的密堆积 密置列：a 密置层：图2：等径圆球的密置层二、金属晶体的原子堆积的几种常见形式二、金属晶体的原子堆积的几种常见形式 密置双层：2、金属晶体结构密堆积的几种常见形式、金属晶体结构密堆积的几种常见形式n n简单立方堆积（简单立方堆积（PoPo）简单立方堆积n n体心立方堆积（体心立方堆积（ IA，VB，VIB，Fe）空间利用率空间利用率=配位数配位数8金属晶体的原子空间堆积模型金属晶体的原子空间堆积模型3 3镁型镁型铜型铜型123456123456AB， 关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧密的堆积方式。密的堆积方式。ABABA123456 配位数配位数 12 ( 同层同层 6，上下层各，上下层各 3 )空间利用率空间利用率=六方最密堆积空间利用率计算n n解：解： 第三层的第三层的另一种排列另一种排列方式，是将球对准第一层方式，是将球对准第一层的的 2，4，6 位，不同于位，不同于 AB 两层的位置，这是两层的位置，这是 C 层。层。123456123456123456123456ABCAABC 配位数配位数 12 。( 同层同层 6， 上下层各上下层各 3 ) 面心立方 BCA堆堆积积模模型型采采纳这纳这种堆种堆积积的的典型代表典型代表空空间间利用率利用率配位数配位数晶胞晶胞简单简单立立方方52%52%6 6钾钾型型(bcp)(bcp)K K、NaNa、FeFe68%68%8 8镁镁型型(hcp)(hcp)MgMg、ZnZn、TiTi74%74%1212铜铜型型(ccp)(ccp)Cu, Ag, AuCu, Ag, Au74%74%1212Po (钋)