一根二极管,是由P区和N区构成,中间发挥作用的是PN结,通电时的机理就是N区金属周围的电子移向P区的空穴,所以电阻大大减小,后面的电子又会马上补上N区缺少的电子自由电子被激发),这是从物理的角度来说.如果是从化学的角度来说,金属里存在金属键,在金属晶体中，自由电子作穿梭运动，它不专属于某个金属原子而为整个金属晶体所共有,你可以把金属看成一堆金属阳离子和一堆电子的集合体,在通电的时候这些电子吸收能量被激发,所以自由流动.
为什么金属会有自由移动的电子？解释的通俗一点 我初中
这要涉及高中化学知识。金属单质都是晶体，叫金属晶体，金属晶体由金属离子(或金属原子)、自由电子组成，自由电子可以任意运动，形象地说就是金属离子沉浸在电子的“海洋”之中。因而金属具有能自由移动的电子
可以参考相关词条：http://baike.baidu.com/view/101858.htm
金属为什么有自由电子
通俗地说，如果没有自由电子，电子都是局域化的、不能自由移动（就像绝缘体），那么该材料就不可能是金属。
金属中的电子与电子之间的相互作用非常小，通常可以把它们看作是无相互作用的自由电子气（即电子与电子就好像气体中的分子一样，彼此之间没有太强的相互作用，每个分子可以自由的移动；而液体、固体中的分子则不然，相互作用很强）。相互作用力非常弱，就意味着没有束缚、可以自由移动，因此金属中的电子是自由的。
如果你学过固体物理，就很容易理解，这是能带论里面最基本的一个问题。在动量空间，金属具有未填满的能带。占据在这个被部分填充的能带上的电子就是可自由移动的电子的来源，它们可以自由地激发到同一能带未被占据的空状态上。而绝缘体中，低能量的能带是全占满的，它的上方是没有电子占据的空带。能量最高的电子需要克服满带到空带之间能隙才能被激发，因此绝缘体中的电子是不自由的，是局域化的。
楼上回答的很晦涩难懂。纠正一个错误，轨道劈裂不是能带形成的原因。如果是轨道起主导，那么电子是局域化的，这是再采用能带的图象就是不正确的了。
而楼上的楼上说的“为了使这个量子力学系统严谨，则这些价电子就必须不再属于某个原子，而被整个金属晶体共有”，十分没有科学道理，如果你系统地学过量子力学（或高等量子力学），就不会这么说。
为什么金属可以导电金属里哪有自由移动的离子
由于金属元素的电负性小，电离能也较小，最外层电子容易脱离原子核的束缚，进而电离成自由电子。将金属正离子看成是刚性球体的晶状排列，其电子则在其空隙中运动。这些在三维空间中运动的离域范围很大的电子，与金属正离子吸引胶合在一起，形成金属晶体，金属的这种结合称为金属键。由于自由电子可以在整个金属晶体中运动，因此金属具有良好的导电和导热性，同样由于电子的胶合作用，原子间容易滑动，因而金属具有很好的延展性。
既然一个原子的原子核对其电子具有吸引束缚作用，那为什么自由电子可以在金属导体里自由移动呢？
金属导体导电原理
金属导体内没有自由电子，在库仑电场力的作用下，原子核外层电子脱离原子核，并作了一小段距离的加速运动，直到电场力与电子受的阻力相等后作匀速直线运动，电流达到稳定数值。原子核对外层电子的束缚本来就小，当电子脱离核后，受核的束缚引力就可以忽略，所以，在形成电流后电子所受到的阻力主要来电子云气，就象汽车、飞机在空气中运动受空气的阻力，阻力的大小与运动速度大小成正比。
关于金属导体导电，经典导电理论认为，是由于金属导体内部存在大量的可以自由移动的自由电子，这些自由电子在电场力的作用下定向移动而形成电流。最新研究表明任何物体中都没有可自由移动的自由电子，金属导体中同样没有自由电子，所有原子的核外电子都绕原子核作高速运动。
所有的原子均由原子核与绕核运动的核外电子构成，原子核外电子绕核运动所需的向心力由原子核与电子之间的库仑电场力提供，众多的核外电子在原子核外距核不同距离的轨道上运动，距核最近的电子，受原子核的作用力最大，电子的总能量最低，而距核最远的最外层电子，受原子核的束缚力最小，电子的势能最大，总能量最大。这最外层电子由于受束缚最小，所以它经常受邻近原子的干扰，而绕邻近原子核运动。金属原子之间就是依据这种外层电子干扰后的互绕运动形成的作用力而结合成金属体的。由于这种结合力非常小，所以金属有柔软、加热易产生形变等特点。
不管金属原子核最外层电子是自绕核运动也好还是互绕核运动也好，它总是没有脱离原子核的束缚虽然束缚力非常小，但在没有外力对其做功的前提下，外层电子仍然没有足够的能量脱离原子核的束缚，跑到原子核的束缚之外；在偶然的情况下（比如原子在受光照），核外电子可能得到了能量而脱离原子核的束缚，到了原子核束缚之外的空间，形成自由电子，但自由电子的能量非常大，不是它最稳定的状态，所以，自由电子一旦靠近原子核电场力作用范围空间，就立即把多余的能量予以释放，重新回到原来绕核运动的轨道上，这些多余的能量又以光的形式发射出来。
如果金属导体在磁场中作切割磁感线运动，则导体内部核外电子受到洛仑兹力的作用，并在这种作用下原子发生极化，产生了原子极化电动势。但不管洛仑兹力多大，它也不能对电子做功，增加电子动能，使它脱离原子核束缚，并使电子在脱离原子核束缚后，继续对它做功，在力的方向上发生加速运动形成电流。
电子如何脱离原子核在金属内自由移动？
普朗克提出：像原子作为一切物质的构成单元一样，“能量子”（量子）是能量的最小单元，原子吸收或发射能量是一份一份地进行的。当原子核获得特定的能量，电子就会在原子核内从激发态进行自由跃迁到特定原子核外围的特定区域活动；当电子获得足够多的能量时候，逐渐远离并且摆脱原子核对电子束缚时候，电子就会从原子里面逃逸出来变成自由电子，自由电子再经过集合成为特定的电荷量形成电压，如果电路是闭合电路就会形成电势差从而形成电子定向移动形成回路再而演变成电流；
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