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1、物质结构与性质物质结构与性质2.你能根据右图中金属的用途及日常生活经验归纳出金属的物理性你能根据右图中金属的用途及日常生活经验归纳出金属的物理性质吗质吗?你知道金属为什么具有这些物理性质吗你知道金属为什么具有这些物理性质吗?金属键与金属特性金属键与金属特性1.金属键金属键(3)方向性:方向性:无方向性无方向性(2)形成:形成:成键微粒:成键微粒:金属阳离子和自由电子金属阳离子和自由电子 存存 在:在:金属单质和合金中金属单质和合金中(1) 定义:定义:金属原子失去部分或全部外围电子形成的金属原子失去部分或全部外围电子形成的和和之间的强烈的相互作用。之间的强烈的相互作用。1.非金属原子之间通过共
2、价键结非金属原子之间通过共价键结合成单质或化合物,活泼金属合成单质或化合物,活泼金属与活泼非金属通过离子键结合与活泼非金属通过离子键结合形成了离子化合物。那么,金形成了离子化合物。那么,金属单质中金属原子之间是采取属单质中金属原子之间是采取怎样的方式结合的呢?怎样的方式结合的呢?3根据下表的数据,请你总结影响金属键的因素根据下表的数据,请你总结影响金属键的因素金属金属Na MgAlCr原子外围电子排布原子外围电子排布3s1 3s23s23p13d54s1原子半径原子半径/pm186160143.1124.9原子化热原子化热/kJmol-1108.4146.4326.4397.5熔点熔点/97.
3、56506601900部分金属的原子半径、原子化热和熔点部分金属的原子半径、原子化热和熔点金属的熔点、硬度与金属键的强弱有关,金属键的强弱金属的熔点、硬度与金属键的强弱有关,金属键的强弱又可以用原子化热来衡量。又可以用原子化热来衡量。原子化热原子化热是指是指1mol金属固体完全气化成相互远离的金属固体完全气化成相互远离的气态原子时吸收的能量气态原子时吸收的能量。4(1) 金属元素的原子半径金属元素的原子半径(2) 单位体积内自由电子的数目单位体积内自由电子的数目一般而言:一般而言: 金属元素的原子半径越小,单位体积内自由电子数目金属元素的原子半径越小,单位体积内自由电子数目越大,金属键越强,金
4、属晶体的硬度越大,熔、沸点越越大,金属键越强,金属晶体的硬度越大,熔、沸点越高。高。 如:如:同一周期金属原子半径越来越小,单位体积内自同一周期金属原子半径越来越小,单位体积内自由电子数增加,故熔点越来越高,硬度越来越大;同一由电子数增加,故熔点越来越高,硬度越来越大;同一主族金属原子半径越来越大,单位体积内自由电子数减主族金属原子半径越来越大,单位体积内自由电子数减少,故熔点越来越低,硬度越来越小。少,故熔点越来越低,硬度越来越小。具有金属光泽,能具有金属光泽,能,金属的这些,金属的这些共性是有金属晶体中的化学键和金属原子的堆砌方式所导致的。共性是有金属晶体中的化学键和金属原子的堆砌方式所导
5、致的。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,所以金属具有导电性。场的作用下会定向移动形成电流,所以金属具有导电性。(1) 导电性导电性金属键与金属特性金属键与金属特性2. 金属的物理性质金属的物理性质6导电物质导电物质电解质电解质金属晶体金属晶体状状 态态导电粒子导电粒子升温时升温时导电能力导电能力溶液或熔融液溶液或熔融液固态或液态固态或液态阴离子和阳离子阴离子和阳离子自由电子自由电子增强增强减弱减弱比较电解质导电与金属导电的区别:比较电解质导电与金属导电的区别:化学变化化学变化物理变化物理
6、变化(2)导热性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。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。(3)延展性延展性 金属晶体中由于金属离子与自由电子间的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使在外力作用下,发生形变也不易断裂,因此在
7、一定强度的外力作用下,金属可以发生形变,表现为良好的用下,金属可以发生形变,表现为良好的延展性延展性。金属键与金属特性金属键与金属特性8金属晶体结构具有金属光泽和颜色金属晶体结构具有金属光泽和颜色 由于自由电子可由于自由电子可吸收所有频率的光吸收所有频率的光,然,然后很快释后很快释放出各种频率的光放出各种频率的光,因此绝大,因此绝大多数金属具有银白色或钢灰色光泽。而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较易吸收某些频率的光而呈现较为特殊的颜色的颜色。 当金属成粉末状时,金属晶体的当金属成粉末状时,
8、金属晶体的晶面取晶面取向杂乱、晶格排列不规则向杂乱、晶格排列不规则,吸收可见光,吸收可见光后辐射不出去,所以成黑色。后辐射不出去,所以成黑色。共共 性性金属晶体与性质的关系金属晶体与性质的关系导电性导电性导热性导热性延展性延展性在金属晶体中,存在许多自由电子,自由电子在外加电在金属晶体中,存在许多自由电子,自由电子在外加电场的作用下,自由电子定向运动,因而形成电流场的作用下,自由电子定向运动,因而形成电流由于金属晶体中自由电子运动时与金属离子碰撞并把能由于金属晶体中自由电子运动时与金属离子碰撞并把能量从温度高的部分传导温度低的部分,从而使整块金属量从温度高的部分传导温度低的部分,从而使整块金属
9、达到相同的温度达到相同的温度由于金属晶体中金属键是没有方向性的,各原子层之间由于金属晶体中金属键是没有方向性的,各原子层之间发生相对滑动以后,仍保持金属键的作用,因而在一定发生相对滑动以后,仍保持金属键的作用,因而在一定外力作用下,只发生形变而不断裂外力作用下,只发生形变而不断裂金属晶体与性质的关系金属晶体与性质的关系101.下列有关金属键的叙述错误的是下列有关金属键的叙述错误的是 ( ) A. 金属键没有方向性金属键没有方向性 B. 金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用 C. 金属键中的电子属于整块金属金属键中的电子
10、属于整块金属 D. 金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关B2.下列有关金属元素特性的叙述正确的是下列有关金属元素特性的叙述正确的是 ( ) A. 金属原子只有还原性金属原子只有还原性,金属离子只有氧化性金属离子只有氧化性 B. 金属元素在化合物中一定显正化合价金属元素在化合物中一定显正化合价 C. 金属元素在不同化合物中化合价均不相同金属元素在不同化合物中化合价均不相同 D. 金属元素的单质在常温下均为晶体金属元素的单质在常温下均为晶体B3物质结构理论推出:金属键越强,其金属的硬度越大,熔、沸点越高,物质结构理论推出:金属键越强,其金属的硬度越大,熔
11、、沸点越高,且据研究表明,一般说来,金属原子半径越小,价电子数越多,则金属键且据研究表明,一般说来,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越强。由此判断下列说法错误的是(双选双选)()A镁的硬度大于铝的硬度镁的硬度大于铝的硬度B镁的熔、沸点低于钙的熔、沸点镁的熔、沸点低于钙的熔、沸点C镁的硬度大于钾的硬度镁的硬度大于钾的硬度D钙的熔、沸点高于钾的熔、沸点钙的熔、沸点高于钾的熔、沸点AB 114. 下图是金属晶体内部的下图是金属晶体内部的“电子气电子气”理论示意图:理论示意图:仔细观察并用仔细观察并用“电子气电子气”理论解释金属导电的原因是理论解释金属导电的原因是
12、()A金属晶体中的金属离子在外加电场作用下可发生定向移动金属晶体中的金属离子在外加电场作用下可发生定向移动B金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动C金属晶体在外加电场作用下可失去电子金属晶体在外加电场作用下可失去电子D金属晶体中金属离子与自由电子间的相互作用较弱金属晶体中金属离子与自由电子间的相互作用较弱B5. 下列物质中含有金属键的是下列物质中含有金属键的是(双选双选)()A金属铝金属铝 B合金合金 CNaOH DNH4ClAB6. 金属晶体的形成是因为晶体中存在金属晶体的形成是因为晶体中存在()金属原子金属原子金属离子金属离子自
13、由电子自由电子 阴离子阴离子A只有只有 B只有只有 C D C 晶体的结构是晶胞在空间连续重复延伸而形成的。在金属晶体晶体的结构是晶胞在空间连续重复延伸而形成的。在金属晶体中,金属原子如同半径相等的小球一样,彼此相切、紧密堆积成中,金属原子如同半径相等的小球一样,彼此相切、紧密堆积成晶体。金属晶体中金属原子的紧密堆积是有一定规律的。晶体。金属晶体中金属原子的紧密堆积是有一定规律的。金属晶体金属晶体(1)定义:定义:通过结晶过程形成的具有规则几何外形的固体叫晶体。通过结晶过程形成的具有规则几何外形的固体叫晶体。 通常情况下,大多数金属单质及其合金也是晶体。通常情况下,大多数金属单质及其合金也是晶
14、体。(2)晶胞:晶胞:晶体中能够反映晶体结构特征的基本重复单位晶体中能够反映晶体结构特征的基本重复单位1. 晶体晶体砖块砖块与与墙墙 蜂室蜂室与与蜂巢蜂巢 晶胞晶胞与与晶体晶体平行六面体平行六面体13 二维平面堆积方式二维平面堆积方式I I 型型II II 型型行列对齐四球一空行列对齐四球一空 非最紧密排列非最紧密排列行列相错三球一空行列相错三球一空最紧密排列最紧密排列密置层密置层非密置层非密置层14 三维空间堆积方式三维空间堆积方式. 简单立方堆积简单立方堆积15形成简单形成简单立方晶胞立方晶胞,空间利用率较低,空间利用率较低5252 ,金,金属钋(属钋(PoPo)采取这种堆积方式。)采取这
15、种堆积方式。16. 体心立方堆积体心立方堆积NaNa、K K、CrCr、MoMo、W W等等属于体属于体心立方堆积心立方堆积。体心立方堆积:非密置层在空间体心立方堆积:非密置层在空间一层一层的堆积的另一种方式是一层一层的堆积的另一种方式是将上层的金属原子填入下层四个将上层的金属原子填入下层四个金属原子形成的凹穴中,下一层金属原子形成的凹穴中,下一层的原子核与上一层中四个球围成的原子核与上一层中四个球围成的空在同一直线上。的空在同一直线上。 8 8 个顶点上个顶点上的球互不相切,但均与体心位置的球互不相切,但均与体心位置上的球相切。上的球相切。 配位数配位数 8 8 ,空间利用率为空间利用率为
16、68% 68% 。17密堆积的定义密堆积的定义:密堆积:由无方向性的金属键、离子键和范德华力密堆积:由无方向性的金属键、离子键和范德华力等结合的晶体中,原子、离子或分子等微观粒子等结合的晶体中,原子、离子或分子等微观粒子总是趋向于相互配位数高,能充分利用空间的堆总是趋向于相互配位数高,能充分利用空间的堆积密度最大的那些结构。积密度最大的那些结构。 密堆积方式因充分利用了空间,而使体系的势能尽密堆积方式因充分利用了空间,而使体系的势能尽可能降低,而结构稳定。可能降低,而结构稳定。18第一层第一层 :19123456 第二层第二层 : 对第一层来讲最紧密的堆积方式是将对第一层来讲最紧密的堆积方式是
17、将球对准球对准1,3,5 位。位。 ( 或对准或对准 2,4,6 位,其情形是一位,其情形是一样的样的 )123456AB, 关键是第三层,对第一、二层来说,第三层可以有两种关键是第三层,对第一、二层来说,第三层可以有两种最紧密的堆积方式。最紧密的堆积方式。20 上图是此种六方上图是此种六方堆积的前视图堆积的前视图ABABA 第一种:第一种: 将第三层球对准第一层的球将第三层球对准第一层的球123456 于是每两层形成一个于是每两层形成一个周期,即周期,即 AB AB 堆积方堆积方式,形成六方堆积式,形成六方堆积。 配位数配位数 12 ( 同层同层 6,上下层各上下层各 3 ). .六方堆积六
18、方堆积镁、锌、钛等属于六方堆积镁、锌、钛等属于六方堆积 21六方最密堆积六方最密堆积分解图分解图22 第三层的第三层的另一种另一种排列排列方式,方式,是将球对准第一层是将球对准第一层的的 2 2,4 4,6 6 位位,不同不同于于 AB AB 两层的位置两层的位置,这是这是 C C 层。层。12345612345612345623123456此种立方紧密堆积的前视图此种立方紧密堆积的前视图ABCAABC 第四层再排第四层再排 A,于是形成于是形成 ABC ABC 三层一个周期。三层一个周期。 这种堆积方式可划分出面心这种堆积方式可划分出面心立方晶胞。立方晶胞。 配位数配位数 12 12 ( (
19、 同层同层 6 6, 上下层各上下层各 3 ) 3 ) .面心立方堆积面心立方堆积金、银、铜、铝等属于面心立方堆积金、银、铜、铝等属于面心立方堆积 24BCA ABC ABCABC ABC 形式的堆积,形式的堆积,为什么是面心立方堆积?为什么是面心立方堆积? 我们来加以说明。我们来加以说明。2526理解金属晶体中原理解金属晶体中原子的堆积方式子的堆积方式六方堆积六方堆积面心立方堆积面心立方堆积体心立方堆积体心立方堆积立方堆积立方堆积钾钾型型铜铜型型钋钋型型镁镁型型27简单立方堆积简单立方堆积配位数配位数 = 6空间利用率空间利用率 = 52.36% 体心立方堆积体心立方堆积 体心立方晶胞体心立
20、方晶胞配位数配位数 = 8空间利用率空间利用率 = 68.02% 六方堆积六方堆积 六方晶胞六方晶胞配位数配位数 = 12空间利用率空间利用率 = 74.05%面心立方堆积面心立方堆积面心立方晶胞面心立方晶胞配位数配位数 = 12空间利用率空间利用率 = 74.05%堆积方式及性质小结堆积方式及性质小结28不同金属晶体的堆积方式不同金属晶体的堆积方式简单立方简单立方体心立方体心立方面心立方面心立方六方六方钋钋Po钠钠Na/钾钾K铬铬Cr/钨钨w等等金金Au/银银Ag铜铜Cu等等镁镁Mg/锌锌Zn等等2. 晶胞中金属原子数目的计算(平均值)晶胞中金属原子数目的计算(平均值)30顶点占顶点占1/8
21、棱上占棱上占1/4面心占面心占1/2体心占体心占1 晶胞中的微粒数是指晶胞中的微粒数是指 完全属于完全属于 该晶胞的微粒数。该晶胞的微粒数。晶胞只是晶体微观空间里的一个基本单元,在它的晶胞只是晶体微观空间里的一个基本单元,在它的上下左右前后无间隙并置地排列着无数晶胞,而且上下左右前后无间隙并置地排列着无数晶胞,而且所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列是完全相同的。所以,要考虑一个晶胞中的微排列是完全相同的。所以,要考虑一个晶胞中的微粒是否与其他晶胞共有。粒是否与其他晶胞共有。(1) 处于处于顶点顶点的粒子,同时为的粒子,同时为8个晶胞所共
22、有,每个粒子有个晶胞所共有,每个粒子有1/8属于属于该晶胞;该晶胞;(2) 处于处于棱上棱上的粒子,同时为的粒子,同时为4个晶胞所共有,每个粒子有个晶胞所共有,每个粒子有1/4属于该属于该晶胞;晶胞;(3) 处于处于面上面上的粒子,同时为的粒子,同时为2个晶胞所共有,每个粒子有个晶胞所共有,每个粒子有1/2属于该属于该晶胞;晶胞;(4) 处于晶胞处于晶胞内部内部的粒子,则完全属于该晶胞。的粒子,则完全属于该晶胞。晶胞中粒子数的求算方法:晶胞中粒子数的求算方法:2. 晶胞中金属原子数目的计算(平均值)晶胞中金属原子数目的计算(平均值)在六方体顶点的微粒为在六方体顶点的微粒为6个晶胞共有,在面心的
23、为个晶胞共有,在面心的为2个棱柱共有,在体内的微粒全属于该棱柱。个棱柱共有,在体内的微粒全属于该棱柱。微粒数为:微粒数为:121/6 + 21/2 + 3 = 6 在立方体顶点的微粒为在立方体顶点的微粒为8个晶胞共有,在面心的为个晶胞共有,在面心的为2个晶胞共有。个晶胞共有。微粒数为:微粒数为:81/8 + 61/2 = 4 在立方体顶点的微粒为在立方体顶点的微粒为8个晶胞共享,处于体心的个晶胞共享,处于体心的金属原子全部属于该晶胞。金属原子全部属于该晶胞。微粒数为:微粒数为:81/8 + 1 = 2长方体晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献:长方体晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献: 顶点顶点-1
24、/8 棱棱-1/4 面心面心-1/2 体心体心-1(1)体心立方:体心立方:(2)面心立方:面心立方:(3)六方棱柱:六方棱柱:2. 晶胞中微粒数的计算晶胞中微粒数的计算331201200 0 x xy yz z每个六棱柱实际上含有三个晶胞每个六棱柱实际上含有三个晶胞六方堆积:六方堆积:每个六棱柱含的原子个数为每个六棱柱含的原子个数为 =612 1/6+2 1/2+3则每个晶胞含原子个数为则每个晶胞含原子个数为234金晶体的最小重复单元金晶体的最小重复单元( (也称晶胞也称晶胞) )是面心立方体,即是面心立方体,即在立方体的在立方体的8 8个顶点各有个顶点各有个金原子,各个面的中心个金原子,各
25、个面的中心有一个金原子,每个金原子被相邻的晶胞所共有有一个金原子,每个金原子被相邻的晶胞所共有( (如如图图) )。金原子的直径为。金原子的直径为d d,用,用NANA表示阿伏加德罗常数,表示阿伏加德罗常数,M M表示金的摩尔质量。表示金的摩尔质量。 (1)(1)金晶体每个晶胞中含有金晶体每个晶胞中含有 个金原子。个金原子。 (2)欲计算一个晶胞的体积,除假定金原子是钢性小球欲计算一个晶胞的体积,除假定金原子是钢性小球外,还应假定外,还应假定 。 (3)一个晶胞的体积是多少一个晶胞的体积是多少?(4)金晶体的密度是多少金晶体的密度是多少?3536晶胞结构如图所示,则顶点上原子被晶胞结构如图所示
26、,则顶点上原子被_个晶胞共有个晶胞共有,侧棱上的原子被侧棱上的原子被_个晶胞所个晶胞所共有,共有,顶面棱上的原子被顶面棱上的原子被_个晶胞所共个晶胞所共有有思考思考:如果晶胞结构为六棱柱如果晶胞结构为六棱柱,结果如何结果如何? 12 6 437晶体硼的基本结构单元都晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十是由硼原子组成的正二十面体的原子晶体,其中含面体的原子晶体,其中含有有20个等边三角形和一定个等边三角形和一定数目的顶角,每个顶角上数目的顶角,每个顶角上各有一个原子,试观察右各有一个原子,试观察右边图形,回答:边图形,回答:这个基本结构单元由这个基本结构单元由 个硼原子组成,个硼原子组成
27、,键角是键角是 ,共含有,共含有 个个BB键。键。 12306038金晶体的晶胞是面心立方晶胞,金原子的直径金晶体的晶胞是面心立方晶胞,金原子的直径为为d d,用,用N NA A表示阿伏加德罗常数,表示阿伏加德罗常数,M M表示金的表示金的摩尔质量。摩尔质量。 (1)欲计算一个晶胞的体积,除假定金原子是钢欲计算一个晶胞的体积,除假定金原子是钢性小球外,还应假定性小球外,还应假定 。 (2)一个晶胞的体积是多少一个晶胞的体积是多少?(3)金晶体的密度是多少金晶体的密度是多少?各面对角线上的三个球两两相切各面对角线上的三个球两两相切2da设晶胞边长为设晶胞边长为a,则有,则有a2+a2=(2d)2
28、,即,即a= d2所以一个晶胞的体积为所以一个晶胞的体积为( d)3=2 d322(3)一个金原子的质量可表示为)一个金原子的质量可表示为 . =mV4 M/NA2 d32=M/NA解此类题的关键!解此类题的关键!39已知铜晶胞是面心立方晶胞,该晶胞的边长为已知铜晶胞是面心立方晶胞,该晶胞的边长为3.62 10-10m,每一个铜原子的质量为,每一个铜原子的质量为1.055 10-25kg ,试回答下列问题:,试回答下列问题:(1)一个晶胞中)一个晶胞中“实际实际”拥有的铜原子数是多少?拥有的铜原子数是多少?(2)该晶胞的体积是多大?)该晶胞的体积是多大?(3)利用以上结果计算金属铜的密度。)利
29、用以上结果计算金属铜的密度。(4)计算铜原子的半径)计算铜原子的半径解:解:(1)8 1/8+6 1/2=4(2)V=a3=(3.62 10-10m)3=4.74 10-29m3(3)=mV4 1.055 10-25kg 4.74 10-29m3=8.9 103 Kg/m3(4)每个侧面的对角线长等于原子半径的)每个侧面的对角线长等于原子半径的4倍倍!r= a/4=1.28 10-10m2(1)定义:定义:把两种或两种以上的金属把两种或两种以上的金属(或金属与非金属或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质叫做合金。熔合而成的具有金属特性的物质叫做合金。例如,黄铜是铜和锌的合金(含铜例如,黄
30、铜是铜和锌的合金(含铜67%、锌、锌33%);青);青铜是铜和锡的合金(含铜铜是铜和锡的合金(含铜78%、锡、锡22%);钢和生铁是);钢和生铁是铁与非金属碳的合金。故合金可以认为是具有金属特性铁与非金属碳的合金。故合金可以认为是具有金属特性的多种元素的混合物。的多种元素的混合物。合金的熔点通常比其成分中金属合金的熔点通常比其成分中金属_。某些含有非金属元素的合金具有较高的熔点。某些含有非金属元素的合金具有较高的熔点。具有比各成分金属更好的硬度、强度和机械加工性能。具有比各成分金属更好的硬度、强度和机械加工性能。 低低(2) 合金的特性合金的特性411)具有超导性质的合金,具有超导性质的合金,
31、如如Nb3Ge,Nb3Al,Nh3Sn,V3Si,NbN等等2)具有特殊电学性质的金属间化合物,具有特殊电学性质的金属间化合物,如如InTe-PbSe,GaAs-ZnSe等在半导体材料用等在半导体材料用3)具有强磁性的合金物,具有强磁性的合金物,如稀土元素(如稀土元素(Ce,La,Sm,Pr,Y等)和等)和Co的化合物,具有的化合物,具有特别优异的永磁性能特别优异的永磁性能合金的特性:合金的特性:424)具有奇特吸释氢本领的合金(常称为贮氢具有奇特吸释氢本领的合金(常称为贮氢材料),材料),如如 LaNi5,FeTi,R2Mg17和和R2Ni2Mg15。(R等仅代表稀土 La,Ce,Pr,Nd
32、或混合稀土)是一种很有前途的储能和换能材料。是一种很有前途的储能和换能材料。5)具有耐热特性的合金,具有耐热特性的合金,如如Ni3Al,NiAl,TiAl,Ti3Al,FeAl,Fe3Al,MoSi2,NbBe12。ZrBe12等等不仅具有很好的高温强度,并且,在高温下不仅具有很好的高温强度,并且,在高温下具有比较好的塑性具有比较好的塑性436)耐蚀的合金,如某些金属的碳化物,硼化耐蚀的合金,如某些金属的碳化物,硼化物、氨化物和氧化物等在侵蚀介质中仍很耐物、氨化物和氧化物等在侵蚀介质中仍很耐蚀,若通过表面涂覆方法,可大大提高被涂蚀,若通过表面涂覆方法,可大大提高被涂覆件的耐蚀性能;覆件的耐蚀性
33、能;7)具有形状记忆效应、超弹性和消震性的合具有形状记忆效应、超弹性和消震性的合金,如金,如 TiNi,CuZn,CuSi,MnCu,Cu3Al等已在工业上得到应用。等已在工业上得到应用。钠晶体的晶胞钠晶体的晶胞81/8 +1=2121/6+21/2 + 3 = 6如某晶体是右图六棱柱状晶胞,如某晶体是右图六棱柱状晶胞,则晶胞中的原子数是则晶胞中的原子数是_。7. 右图是钠晶体的晶胞结构,右图是钠晶体的晶胞结构,则晶胞中的原子数是则晶胞中的原子数是_。8. 最近发现一种由某金属原子最近发现一种由某金属原子M和非金属原子和非金属原子N构成的气态团簇分子,如图所示,顶角和面心的构成的气态团簇分子,
34、如图所示,顶角和面心的原子是原子是M原子,棱的中心和体心的原子是原子,棱的中心和体心的原子是N原子,原子,它的化学式为它的化学式为A. M4N4 B. MNC. M14N13D. 条件不够,无法写出化学式条件不够,无法写出化学式CA9. 合金有许多特点合金有许多特点,如钠如钠-钾合金钾合金 ( 含钾含钾50%80%)为液体,而钠钾为液体,而钠钾的单质均为固体,据此推测生铁、纯铁、碳三种物质中,熔点最低的单质均为固体,据此推测生铁、纯铁、碳三种物质中,熔点最低的是的是 A. 生铁生铁 B. 纯铁纯铁 C. 碳碳 D. 无法确定无法确定45金金 属属 之之 最最1、地壳中含量最多的金属元素、地壳中
35、含量最多的金属元素铝。铝。 日常生活中,用于保护钢铁制品所使用的日常生活中,用于保护钢铁制品所使用的“银粉银粉”实际上是金属铝的粉末。实际上是金属铝的粉末。2、人体中含量最高的金属元素、人体中含量最高的金属元素钙。钙。3、目前世界上年产量最高的金属、目前世界上年产量最高的金属铁。铁。4、导电、导热性最好的金属、导电、导热性最好的金属银。银。 银不仅可以用作装饰,还可以用于工业领域。银的银不仅可以用作装饰,还可以用于工业领域。银的化学性质极为稳定,在空气中不易生锈,即便加热也化学性质极为稳定,在空气中不易生锈,即便加热也不和氧气发生反应;它的导电能力在普通金属中名列不和氧气发生反应;它的导电能力
36、在普通金属中名列第一,超过汞和铜,因此一些精密仪表常用银丝作导第一,超过汞和铜,因此一些精密仪表常用银丝作导线。电子管的插脚、电器表面都镀上了银,这样做不线。电子管的插脚、电器表面都镀上了银,这样做不仅仅是为了美观,而是使它具有更强的导电能力。仅仅是为了美观,而是使它具有更强的导电能力。465、硬度最高的金属、硬度最高的金属铬。铬。6、熔点最高的金属、熔点最高的金属钨。钨。 白炽灯、碘钨灯、真空管中的灯丝,都是用钨制成白炽灯、碘钨灯、真空管中的灯丝,都是用钨制成的。因为钨是熔点最高的金属,它的熔点高达的。因为钨是熔点最高的金属,它的熔点高达3410。7、熔点最低的金属、熔点最低的金属汞。汞。
37、熔点熔点-39.3,常温下呈液态,可填充在温度计中。,常温下呈液态,可填充在温度计中。8、密度最大的金属、密度最大的金属锇。锇。 我们平常用的铱金笔,笔尖上有看不到的我们平常用的铱金笔,笔尖上有看不到的1毫米的银毫米的银白色的小圆粒,这个小圆粒用的就是金属锇的合金。白色的小圆粒,这个小圆粒用的就是金属锇的合金。锇是一种硬度很高的灰蓝色金属,耐磨性很好,故而锇是一种硬度很高的灰蓝色金属,耐磨性很好,故而用它做笔尖,再合适不过。用它做笔尖,再合适不过。 锇的最突出特征,是最重锇的最突出特征,是最重的金属,每立方厘米锇重达的金属,每立方厘米锇重达22.7g。也是一种非常稳定。也是一种非常稳定的金属,
38、熔点为的金属,熔点为2700。它不但不溶于普通的酸,甚。它不但不溶于普通的酸,甚至溶解能力最强的王水也奈何它不得。至溶解能力最强的王水也奈何它不得。47 9、 密度最小的、最轻的金属密度最小的、最轻的金属锂。锂。10、光照下最易产生电流的金属、光照下最易产生电流的金属铯。铯。 纯净的铯呈银白色,是最软的金属。铯有着纯净的铯呈银白色,是最软的金属。铯有着一种最可贵的性质,就是它的自由电子的活动一种最可贵的性质,就是它的自由电子的活动性特别高。当其表面受到光线照射时,电子便性特别高。当其表面受到光线照射时,电子便能获得能量而从表面逸出,产生光电流,这种能获得能量而从表面逸出,产生光电流,这种效应叫
39、作光电效应。人们便利用它的这一特点,效应叫作光电效应。人们便利用它的这一特点,把金属铯喷镀在银片上,制成各种光电管。在把金属铯喷镀在银片上,制成各种光电管。在电影、电视、无线电传真、夜视仪以及许多自电影、电视、无线电传真、夜视仪以及许多自动控制设备中,都要用到铯制成的光电管。动控制设备中,都要用到铯制成的光电管。11、海水中储量最大的放射性元素、海水中储量最大的放射性元素铀。铀。4812、展性最强的金属、展性最强的金属金。金。 金是最富有延展性的金属,最薄的金片厚金是最富有延展性的金属,最薄的金片厚度只有度只有1/10000mm。 1g金可以拉成金可以拉成4000m细丝。细丝。假如将假如将30
40、0g金拉成细丝,可以从南京沿着铁路金拉成细丝,可以从南京沿着铁路线延伸至北京。金也可以锤成比纸还薄的金箔,线延伸至北京。金也可以锤成比纸还薄的金箔,厚度仅有厚度仅有1cm的的50万分之一。也就是说,把万分之一。也就是说,把50万张金箔叠合起来,才有万张金箔叠合起来,才有1cm那样厚。那样厚。13、延性最好的金属、延性最好的金属铂。铂。 最细的铂丝直径只有最细的铂丝直径只有1/5000mm。常说的。常说的“白金白金”首饰是用铂加工而成的。首饰是用铂加工而成的。 4914、制造新型高速飞机的重要金属、制造新型高速飞机的重要金属钛。钛。 被科学家称为被科学家称为“二十一世纪的金属二十一世纪的金属”或
41、或“未来的钢铁未来的钢铁”,纯净的钛是银白色的金属,纯净的钛是银白色的金属,约在约在1725熔化。它的主要特点是密度小而强熔化。它的主要特点是密度小而强度大,兼有铝和钢的特点。由于钛有这些优点,度大,兼有铝和钢的特点。由于钛有这些优点,所以,自所以,自50年代以来,一跃成为突出的稀有金年代以来,一跃成为突出的稀有金属。钛可用于制造超音速属。钛可用于制造超音速3倍的高速飞机。因倍的高速飞机。因为这类飞机在飞行时,表面温度较高,铝合金为这类飞机在飞行时,表面温度较高,铝合金和不锈钢,在这种温度下已失去原有性能,而和不锈钢,在这种温度下已失去原有性能,而钛合金在钛合金在550以上仍保持良好的机械性能。以上仍保持良好的机械性能。这种飞机的用钛量占其结构总重量的这种飞机的用钛量占其结构总重量的95,故,故有钛飞机之称。有钛飞机之称。