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金属的结构和性能的关系

原子核由带正电的质子与电中性的中子组成，中子与质子质量相等，质子与外层电子的电荷量相等，外层轨道上的电子数由内而外zui多按2、8、18、32数量排列，每层电子又包含电子s、p、d、f的亚层，例如金属钠原子共有11个电子，即原子中心有11个质子与10个排满了的电子形成一个带正电的整体，剩下一个电子排在zui外层，钠的电子结构式 3s1，此电子多为价电子，价电子数目越少，其活泼性越大。而金属原子的价电子数都是比较少(例如fe4s2，

cu4s1，al3 s2等)，可自由活动金属的价电子形成所谓的电子气，这种自由电子气游动于金属正离子的外围，当外力尚不能拉开这种电子气与金属正离子之间的吸引力，而只能发生变形时，就造成了金属的延展性。正是这种延展性，使金属的强度比其他材料要大，只有当外力增大到使金属正离子的变形超过极限，金属正离子被拉开时，金属才会发生断裂（这就是常说的强度极限)。离子化合物(naci)的原子间吸引力是由带正电的钠离子与带负电的氯离子之间的离子键构成，不存在金属的延展性，因此表现为脆性大，而强度特别是拉伸强度很低。金属的导电性和导热性就是由于价电子游动和互相碰撞传递的结果，金属的光泽也是由于价电子将射入的光反射出去的结果。非金属元素不存在活泼的价电子，因此表现其导电、导热性均差。