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金属 晶体 原子 堆积 方式 课件
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其临床表现为持续性、进行性的多个智能功能域障碍的临床综合征,包括记忆、语言、视空间能力、应用、辨认、执行功能及计算力等认知功能的损害。 第三章 晶体结构与性质 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 其临床表现为持续性、进行性的多个智能功能域障碍的临床综合征,包括记忆、语言、视空间能力、应用、辨认、执行功能及计算力等认知功能的损害。 金属样品 其临床表现为持续性、进行性的多个智能功能域障碍的临床综合征,包括记忆、语言、视空间能力、应用、辨认、执行功能及计算力等认知功能的损害。 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。 金属为什么具有这些共同性质呢 ? 二、金属的结构 其临床表现为持续性、进行性的多个智能功能域障碍的临床综合征,包括记忆、语言、视空间能力、应用、辨认、执行功能及计算力等认知功能的损害。 组成粒子: 作用力: 金属阳离子和自由电子 金属离子和自由电子之间的较强作 用 金属键(电子气理论) 金属晶体: 通过金属键作用形成的单质晶体 金属 键强弱判断 : 阳离子所带电荷多、 半径小金属键强, 熔沸点高。 其临床表现为持续性、进行性的多个智能功能域障碍的临床综合征,包括记忆、语言、视空间能力、应用、辨认、执行功能及计算力等认知功能的损害。 【 讨论 1】 金属为什么易导电? 在金属晶体中,存在着许多自由电子,这些自由 电子的运动是没有一定方向的,但在外加电场的条件 下 自由电子 就会 发生定向运动 ,因而形成电流,所以 金属容易导电。 晶体类型 离子晶体 金属晶体 导电时的状态 导电粒子 水溶液或 熔融状态下 晶体状态 自由移动的离子 自由电子 比较离子晶体、金属晶体导电的区别: 三、金属晶体的结构与金属性质的内在联系 1、金属晶体结构与金属导电性的关系 其临床表现为持续性、进行性的多个智能功能域障碍的临床综合征,包括记忆、语言、视空间能力、应用、辨认、执行功能及计算力等认知功能的损害。 【 讨论 2】 金属为什么易导热? 自由电子在运动时经常与金属离子碰撞, 引起两者能量的交换。当金属某部分受热时, 那个区域里的自由电子能量增加,运动速度加 快,通过碰撞,把能量传给金属离子。 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。 2、金属晶体结构与金属导热性的关系 其临床表现为持续性、进行性的多个智能功能域障碍的临床综合征,包括记忆、语言、视空间能力、应用、辨认、执行功能及计算力等认知功能的损害。 【 讨论 3】 金属为什么具有较好的延展性? 原子晶体受外力作用时,原子间的位移必 然导致共价键的断裂,因而难以锻压成型, 无延展性。而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。 3、金属晶体结构与金属延展性的关系 其临床表现为持续性、进行性的多个智能功能域障碍的临床综合征,包括记忆、语言、视空间能力、应用、辨认、执行功能及计算力等认知功能的损害。 4、金属晶体结构具有金属光泽和颜色 由于自由电子可 吸收所有频率的光 ,然后很 快释 放出各种频率的光 ,因此绝大多数金属 具有银白色或钢灰色光泽。而某些金属(如 铜、金、铯、铅等)由于 较易吸收某些频率 的光而呈现较为特殊的颜色 。 当金属成粉末状时,金属晶体的 晶面取向杂 乱、晶格排列不规则 ,吸收可见光后辐射不 出去,所以成黑色。 其临床表现为持续性、进行性的多个智能功能域障碍的临床综合征,包括记忆、语言、视空间能力、应用、辨认、执行功能及计算力等认知功能的损害。 金属晶体熔点变化规律 1、金属晶体熔点变化较大, 与金属晶体紧密堆积方式、金属阳离子与自由电子之间的金 属键的强弱有密切关系 熔点最低的金属:汞(常温时成液态) 熔点很高的金属:钨( 3410 ) 铁的熔点: 1535 2、一般情况下,金属晶体熔点由金属键强弱决定: 金属阳离子半径越小,所带电荷越多,自由电子越多, 金属键越强,熔点就相应越高,硬度也越大。 但金属性越弱 如: K Na Mg Al Li Na K Rb Cs 其临床表现为持续性、进行性的多个智能功能域障碍的临床综合征,包括记忆、语言、视空间能力、应用、辨认、执行功能及计算力等认知功能的损害。 资 料 金属之最 熔点最低的金属是 -------- 汞 熔点最高的金属是 -------- 钨 密度最小的金属是 -------- 锂 密度最大的金属是 -------- 锇 硬度最小的金属是 -------- 铯 硬度最大的金属是 -------- 铬 最活泼的金属是 ---------- 铯 最稳定的金属是 ---------- 金 延性最好的金属是 -------- 铂 展性最好的金属是 -------- 金 其临床表现为持续性、进行性的多个智能功能域障碍的临床综合征,包括记忆、语言、视空间能力、应用、辨认、执行功能及计算力等认知功能的损害。 3、金属晶体的基本堆积模型 ( 1) 紧密堆积 :微粒之间的作用力使微 粒间尽可能的相互接近,使它们占有最小 的空间。 ( 3) 配位数 :在晶体中与每个微粒紧密 相邻的微粒个数。 ( 2) 空间利用率 :晶体的空间被微粒占 满的体积百分数,用它来表示紧密堆积 的程度。 金属原子 尽可能地互相接近 ,尽量占据较小 的空间。 紧密堆积 活动与探究 1: 平面上 金属原子 紧密排列 的方式 从蓝色盒子里取出: 4组乒乓球( 3个排成一条直线的) 将乒乓球放置在 平面 上,排成 4排,使 球面 紧密接触 ,有哪些排列方式? 平面上 金属原子 紧密排列 的 两种方式 配位数为 4 配位数为 6 1 1 2 2 3 3 4 4 5 6 4个小球形成一个 四边形 空隙 ,一种空隙。 见 “ ” 。 3个小球形成一个 三角形 空隙, 两种空隙 。 一 种: 见 “ ” 另一种: 见“ ” 平面上 金属原子 紧密排列 的 两种方式 非密置层放置 密置层放置 配位数为 4 配位数为 6 1 1 2 2 3 3 4 4 5 6 活动与探究 2 三维空间 里 非密置层 金属原子的 堆积方式 先将两组小球以 非密置层 的排列方式排列在 一个平面上: 在其上方再堆积一层 非密置层 排列的小球, 使 相邻层上 的小球 紧密接触 ,有哪些堆积方 式? 三维空间 里 非密置层 的 金属原子的堆积方式 ( 1) 第二层小球的 球心 正对 着 第一层小球的 球心 ( 2) 第二层小球的 球心 正对 着 第一层小球形成的 空穴 简 单 立 方 晶 胞 ( 1)简单立方堆积 Po 4、金属晶体的原子堆积模型 配位数: 1 2 3 4 1 2 3 4 5 6 6 同层 4,上下层各 1 ( 2)金属原子半径 r 与正方体边长 a 的关系: a a a a a = 2 r 其临床表现为持续性、进行性的多个智能功能域障碍的临床综合征,包括记忆、语言、视空间能力、应用、辨认、执行功能及计算力等认知功能的损害。 简单立方堆积 ( 3)简单立方晶胞平均占有的原子数目: 8 1 8 = 1 体 心 立 方 晶 胞 ( 2)体心立方堆积 ( IA, VB, VIB ) 配位数: 8 1 2 3 4 5 6 7 8 上下层各 4 ( 2)金属原子半径 r 与正方体边长 a 的关系: a a a a 2 a b = 4 r b = 3 a a = 4 r 3 b 2 a 其临床表现为持续性、进行性的多个智能功能域障碍的临床综合征,包括记忆、语言、视空间能力、应用、辨认、执行功能及计算力等认知功能的损害。 ( 3)体心立方晶胞平均占有的原子数目: 8 1 8 = 2 + 1 活动与探究 3 三维空间 里 密置层 金属原子的 堆积方式 将 密置层 的小球在一个平面上黏合在一起, 再一层一层地堆积起来( 至少堆 4层 ),使 相邻层 上的小球 紧密接触 ,有哪些堆积方式? 注意:堆积方式的周期性、稳定性 A A B B 三维空间 里 密置层 的 金属原子的堆积方式 ( 1) ABAB 堆积方式 ( 2) ABCABC 堆积方式 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 A B 第二层小球的球心对准第一层的 1、 3、 5 位 ( )或对准 2、 4、 6 位( )。 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。 俯视图 前视图 A B A B A ( 3) ABAB 堆积方式 第三层小球对准第一层的小球。 每两层形成一个周期 地 紧密堆积 。 1 2 3 4 5 6 ( 4) ABCABC 堆积方式 第三层小球对准第一层小球空穴的 2、 4、 6位 。 第四层同第一层。 每三层形成一个周期 地 紧密堆积 。 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 A B A B C A 1 2 3 4 5 6 前视图 C 俯视图: ABAB 堆积方式 ABCABC 堆积方式 ( 3) ABAB 堆积方式 六方最密堆积 (镁) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12 配位数: 1 2 3 4 5 6 同层 6, 上下层各 3 其临床表现为持续性、进行性的多个智能功能域障碍的临床综合征,包括记忆、语言、视空间能力、应用、辨认、执行功能及计算力等认知功能的损害。 金属原子的半径 r 与六棱柱的边长 a、高 h 的关系: a = 2 r a h h = a 6 3 2 ; 其临床表现为持续性、进行性的多个智能功能域障碍的临床综合征,包括记忆、语言、视空间能力、应用、辨认、执行功能及计算力等认知功能的损害。 六方最密 堆积的晶胞 其临床表现为持续性、进行性的多个智能功能域障碍的临床综合征,包括记忆、语言、视空间能力、应用、辨认、执行功能及计算力等认知功能的损害。 六方最密堆积的空间占有率 =74% 上下面为菱形 边长为半径的 2倍 2r 高为 2倍 正四面体的高 r2 3 6 2 其临床表现为持续性、进行性的多个智能功能域障碍的临床综合征,包括记忆、语言、视空间能力、应用、辨认、执行功能及计算力等认知功能的损害。 ( 4) ABCABC 堆积方式 面心立方最密堆积 (铜) A B C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12 配位数: 同层 6, 上下层各 3 1 2 3 4 5 6 其临床表现为持续性、进行性的多个智能功能域障碍的临床综合征,包括记忆、语言、视空间能力、应用、辨认、执行功能及计算力等认知功能的损害。 1 2 3 4 5 6 面心立方紧密堆积晶胞平均占有的原子数目: 8 1 8 = 4 + 2 1 6 其临床表现为持续性、进行性的多个智能功能域障碍的临床综合征,包括记忆、语言、视空间能力、应用、辨认、执行功能及计算力等认知功能的损害。 立方面心最密堆积的配位数 =12 金属原子的半径 r与正方体的边长 a的关系: a = 4 r 2 a a a a a 其临床表现为持续性、进行性的多个智能功能域障碍的临床综合征,包括记忆、语言、视空间能力、应用、辨认、执行功能及计算力等认知功能的损害。 立方面心最密堆积的空间占有率 =74% 其临床表现为持续性、进行性的多个智能功能域障碍的临床综合征,包括记忆、语言、视空间能力、应用、辨认、执行功能及计算力等认知功能的损害。 其临床表现为持续性、进行性的多个智能功能域障碍的临床综合征,包括记忆、语言、视空间能力、应用、辨认、执行功能及计算力等认知功能的损害。 其临床表现为持续性、进行性的多个智能功能域障碍的临床综合征,包括记忆、语言、视空间能力、应用、辨认、执行功能及计算力等认知功能的损害。 其临床表现为持续性、进行性的多个智能功能域障碍的临床综合征,包括记忆、语言、视空间能力、应用、辨认、执行功能及计算力等认知功能的损害。 其临床表现为持续性、进行性的多个智能功能域障碍的临床综合征,包括记忆、语言、视空间能力、应用、辨认、执行功能及计算力等认知功能的损害。 其临床表现为持续性、进行性的多个智能功能域障碍的临床综合征,包括记忆、语言、视空间能力、应用、辨认、执行功能及计算力等认知功能的损害。 金属晶体的四中堆积模型对比 其临床表现为持续性、进行性的多个智能功能域障碍的临床综合征,包括记忆、语言、视空间能力、应用、辨认、执行功能及计算力等认知功能的损害。 密置 层三维 堆积 非密 置层三 维堆积 ( 2)金属晶体的原子堆积方式 a、简单立方堆积 配位数 6;空间利用率 52% b、体心立方堆积 (钾型) 代表物: Be、 Mg、 Zn、 Ti; 配位数 :12 ; 空间利用率 74%;方式 ABAB C、六方最密堆积 (镁型) 代表物: Li、 Na、 K、 Rb、 Cs、 Fe ; 配位数 8; 空 间利用率 68% d、面心立方最密堆积 (铜型) 代表物: Cu、 Au、 Ag; 配位数 : 12 ; 空间 利用率 74%; 方式: ABCABC 其临床表现为持续性、进行性的多个智能功能域障碍的临床综合征,包括记忆、语言、视空间能力、应用、辨认、执行功能及计算力等认知功能的损害。
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