金属键与金属晶体其一
金属键
在一百多种化学元素中，金属约占80%，它们有许多共同的性质：不透明、有金属光泽、导电和传热性能优良、富有延展性等。
矩道化学仿真实验室
金属的这些性质是金属内部结构的反映，金属元素的电负性较小，电离能也较小。金属原子的最外层价电子容易脱离原子核的束缚，而在由各个正离子形成的势场中比较自由地运动，形成“自由电子”或称“离域电子”。
这些在三维空间中运动离域范围很大的电子，与正离子吸引胶合在一起，形成金属晶体。金属中的这种结合力称为金属键。金属的一般特性都和金属中存在着这种“自由电子”有关。自由电子能较“自由”地在整个晶粒内运动，使金属具有良好的导电和传热性。
自由电子能吸收可见光并能立即放出，使金属不透明、有金属光泽；由于自由电子的胶合作用，当晶体受到外力作用时，原子间容易进行滑动，所以能锤打成薄片、抽拉成细丝，表现出良好的延展性和可塑性。金属间能形成各种组成的合金，也是由金属键的性质决定的。
按“自由电子”模型，金属键没有方向性，每个原子中电子的分布基本上是球形的，自由电子的胶合作用使球形的金属原子作紧密堆积，形成能量较低的稳定体系。
金属晶体的堆积方式
自然界中许多固态物质都是晶体，具有着规则的几何外形，比如食盐、雪花等物质。通常情况下，大部分金属单质也是晶体。
在金属晶体中，金属如同等径圆球一样，彼此相切，紧密堆在一起，这种堆积是有一定规律的。在晶体中，能够反映晶体结构特征的基本重复单位，我们称之为晶胞。
一维紧密堆积采取方式必然如下：
二维紧密堆积可有两种排列方式如下：
从上面可以看出，在二维堆积时，第二种的排列比第一种更紧密，因此第一种称为非密置层，第二种称为密置层。
我们将上面二维堆积的两种方式按照一定的方式在三维空间中堆积，就得到了金属晶体的4种基本堆积方式：简单立方、体心立方、面心立方和六方。
简单立方
体心立方
面心立方
六方
矩道化学VR/3D虚拟仿真实验室，基于一线教学实践，以学科素养为指导，以开放性、探究性、学科性为主要目标，提供高度自由的“化学探究实验室”和探究式学习环境，助力基于情境、问题导向，以实验为基础的科学探究活动，促进化学学科关键素养——理解与辨析、分析与推测、探究与创新、归纳与论证的养成，推进深度学习，引领学生高阶思维发展。
END