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金属键的共同特性——导电性、导热性、金属光泽性及延展性

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:图1-1 金属键模型自由电子的这种金属结构决定了固体金属的共同特性——导电性、导热性、金属光泽性及延展性。金属的自由电子在外加电场的作用下,定向移动可以形成电流,因此金属具有导电性。温度升高,金属离子振动加剧,电子定向运动受到更大的阻碍,所以温度升高,金属的电阻增加。由于自由电子不属于某一特定原子所有,在外力作用下,金属离子的位置发生相对位移后,不破坏金属键,从而显示金属特有的延展性。

金属键的共同特性——导电性、导热性、金属光泽性及延展性

一般情况下,金属是处于固体的。金属原子之间相互结合成固体时,彼此相互影响,各金属原子的外层电子易脱离原子核的吸引成为正离子,正离子按照一定规律排列起来,在平衡位置上振动,而外层的价电子成为自由电子,在各离子间自由运动,为整个金属所共有,形成所谓的电子气,这些带负电的自由电子与带正电荷的金属离子之间产生相互吸引力,自由电子形成的电子气像粘合剂一样,将金属正离子或原子吸引在一起,金属的这种结合方式称为金属键。形象地说,自由电子像可流动的粘合剂一样,将金属原子或离子粘合在一起(见图1-1)。

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图1-1 金属键模型

自由电子的这种金属结构决定了固体金属的共同特性——导电性、导热性、金属光泽性及延展性。

金属的自由电子在外加电场的作用下,定向移动可以形成电流,因此金属具有导电性。由于金属原子和离子不是静止的,是在其平衡位置上不断振动的,这种振动对电子的定向移动有阻碍作用,加上金属正离子对电子的吸引作用,故金属有电阻。温度升高,金属离子振动加剧,电子定向运动受到更大的阻碍,所以温度升高,金属的电阻增加。(www.xing528.com)

金属的自由电子可以吸收可见光,然后又把大部分的光反射出来,因此金属不透明,且有金属光泽。

金属一端受热后,通过自由电子的高速运动,将能量迅速“输送”到冷的一端(金属离子与自由电子不断碰撞而交换能量),故金属有导热性。

由于自由电子不属于某一特定原子所有,在外力作用下,金属离子的位置发生相对位移后,不破坏金属键,从而显示金属特有的延展性。

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