第三节金属晶体要想解释金属的各种物理性质,让我们先来认识“金属键与电子气理论”。金属共同的物理性质:容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等电子气理论:描述金属键本质的最简单理论是“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”,被所有原子所共用,从而把所有的金属原子维系在一起。由此可见,金属晶体跟原子晶体一样,是一种“巨分子”。金属键的强度差别很大。例如,金属钠的熔点较低、硬度较小,而钨是熔点最高、硬度最大的金属,这是由于形成的金属键强弱不同的缘故。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。怎样用电子气理论解释的各种物理性质呢?电子气理论还可以用来解释金属材料良好的延展性。当金属受到外力作用时,晶体中的各原子层就会发生相对滑动,但不会改变原来的排列方式,而且弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用,所以金属都有良好的延展性。当向金属晶体中掺人不同的金属或非金属原子时,就像在滚珠之间掺人了细小而坚硬的砂土或碎石一样,会使这种金属的延展性甚至硬度发生改变,这也是对金属材料形成合金以后性能发生改变的一种比较粗浅的解释。电子气理论还十分形象地用电子气在电场中定向移动解释金属良好的导电性,用电子气中的自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞解释金属的热导率随温度升高而降低的现象。简单立方简单立方体心立方体心立方面心立方面心立方二、金属晶体的原子堆积模型金属原子在平面上的的两种放置方式:金属原子在二维平面里放置得到的两种方式,配位数分别为4和6,可分别称为非密置层和密置层。简单立方堆积:这种堆积方式形成的晶胞是一个立方体,每个晶胞含1个原子,被称为简单立方堆积。这种堆积方式的空间利用率太低,只有金属钋(Po)采取这种堆积方式。2、钾型非密置层的另一种堆积方式是将上层金属原子填人下层的金属原子形成的凹穴中,每层均照此堆积.交流探究:动手把非密置层的小球黏合在一起,再一层一层地堆积起来,使相邻层的球紧密接触。试一试,除了上述两种堆积方式外,是否可能有第三种方式?3、镁型和铜型密置层的原子按上述钾型堆积方式堆积,会得到两种基本堆积方式——镁型和铜型。镁型如图3—25左所示,按ABABABAB……的方式堆积...