金属的原子结构.ppt

金属的原子结构
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本章主要内容
金属的原子结构
金属的晶体结构
实际金属的晶体结构
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同样是由碳元素组成的，为什么是硬度最高的物质，而石墨却很软？
为什么原子能结合成固体？
材料中存在哪几种键合方式？
决定键合方式的主要因素有哪些？
材料的哪些性能和其键合方式有密切的关系？
思考
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硅表面原子排列 碳表面原子排列
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金属的原子结构
物质的组成（Substance Construction）
物质由无数微粒（Particles）聚集而成
分子（Molecule）：单独存在，保存物质化学特性
dH2O= M(H2)为2 M（protein）为百万
原子（Atom）： 化学变化中最小微粒
原子结构
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-27
-27
-31
质子：正电荷m＝×10 kg
原子核（nucleus)
中子：电中性m＝×10 kg
电子（electron）：带负电，按能量高低排列
m
＝ kg，约为质子的1/1836
e=×10-19C
NA=×1023atom/mol
M：原子量
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金属原子的外层价电子数比较少（通常s, p 价电子数少于4）
电子云
正离子
各个原子的价电子极易挣脱原子核的束缚而成为自由电子，在整个晶体内运动，即弥漫于金属正离子组成的晶格之中而形成电子云。
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金属键
这种在金属中的自由电子与金属正离子相互作用所构成的键合称为金属键。
金属键无方向性，饱和性。
金属键的强弱和自由电子的多少、离子半径、电子层结构等因素有关
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在外电压的作用下， 自由电子可以定向移动，故有导电性。
金属受外力发生变形时，金属键不被破坏， 故金属有很好的延展性。
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金属可以吸收波长范围极广的光，并重新反射出，故金属晶体不透明，且有金属光泽。
受热时通过自由电子的碰撞及其与金属离子之间的碰撞， 传递能量， 故金属是热的良导体。