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1、第三节 金属键理论,金属材料是应用最广泛的三大材料之一。 金属的许多特性与其成键特征有关。,一.金属的特性,1.固态时由相同原子形成金属晶体。,2.成键的原子价电子数相对较少，有少数原子间难达到“八隅结构”。,3.与非金属相比，原子半径更大，核对价电子的吸引力更小。,4.金属具有优良的导热、导电、延展性；部分金属的硬度很大，熔点很高。,二.金属键理论,1.改性价键理论（“电子气模型”）,（1）.理论要点 在金属晶体中，价电子不属于某个特定的原子，而在整个晶体中自由运动，失去电子的金属原子与其周围的自由电子相互作用形成金属键。,（2）.对金属基本特性的解释,（a）.金属的导电性、导热性、延展性等
2、。与自由电子的流动性相关。,（b）.金属的熔点、沸点等 与共用电子数目有关。,2.金属能带理论（量子力学模型）,（1）基本论点,成键时，金属原子轨道通过线性组合形成新的能级；当形成的原子数目很大时，能量相近的轨道间能差很小，从而性能一些能级密集的区域，即能带（energy bond）。 能量相近的能带可以重叠。电子在带内运动需要能量较少，带间能量较大。 能带的性质、种类等决定物质的基本性质。,（2）能带的形式,根据电子的填充情况，能带分为。,满带：全部能级被电子占据。,空带：全部能级都没有被电子占据。,导带：部分能级被电子占据。,禁带：从满带顶到导带底部的区域。,（3）应用,区分导体、半导体、绝缘体,导带,满带,空带,满带,金属,半导体、绝缘体,能带关系,满带,空带,禁带,E禁带小于3eV，则为半导体。,E禁带大于5eV，则为绝缘体。,3.金属晶体,通过金属键形成的晶体。一般采用密集的堆积方式获得稳定结构。,六方 密堆积晶胞,金属晶体密堆积方式图示,1,2,4,3,5,6,1,2,4,3,5,6,1,3,5位堆积,堆积第一层A层,堆积第一层及第二层A:B层,
