《金属晶体原子堆积模型》.ppt

金属晶体 第二课时 第二课时二：金属晶体的原子堆积模型 金属晶体的原子空间堆积模型1 1、简单立方堆积（Po） 简单立方堆积 金属晶体的原子空间堆积模型2 金属晶体的原子空间堆积模型2 金属晶体的原子空间堆积模型 1、2 教学延伸： 晶体熔点比较： 面心立方最密堆积的空间占有率 =74% 3. 已知金属铜为面心立方晶体，如图所示，铜的相对原子质量为63.54，密度为8.936g/cm3，试求 （1）图中正方形边长 a， （2）铜的金属半径 r a a r r o r r 提示： 数出面心立方中的铜的个数： 【小结】晶体的类型和性质 导电性 硬度 熔沸点 典型实例 作用力 构成的粒子 原子晶体 金属晶体 分子晶体 离子晶体 晶体类型 阴、阳离子 分子 原子 离子键 范德华力 共价键 略硬而脆 较小 很大 较高 低 很高 溶于水或熔融态下均导电 熔融态不导电 不导电 NaOH、NaCl、Na2O等 HCl、Cl2、CO2、He、P4、S等 金刚石、SiC、SiO2、Si等 金属离子自由电子 金属键 较硬 差别较大 良好 Na、Al Fe、Cu * * 编写：宁夏固原二中 黄占军 2015·03·24 高二化学（选修3）第三章 第四节 金属晶体 Ti 金属晶体的原子堆积模型 编写：宁夏固原二中 黄占军 2015.3.24 金属晶体的原子堆积模型 （1）几个概念 紧密堆积：微粒之间的作用力使微粒间尽可能的相互接近，使它们占有最小的空间 配位数：在晶体中与每个微粒紧密相邻的微粒个数 空间利用率：晶体的空间被微粒占满的体积百分数，用它来表示紧密堆积的程度 （2）金属晶体的原子在二维平面堆积模型 金属晶体中的原子可看成直径相等的小球。将等径圆球在一平面上排列，有两种排布方式，按（b）图方式排列，圆球周围剩余空隙最小，称为密置层；按（a）图方式排列，剩余的空隙较大，称为非密置层。 （a）非密置??? I型 II型 行列相错三球一空最紧密排列 （b）密置层 行列对齐四球一空 非最紧密排列 金属原子在平面上有几种排列方式？ （a）非密置层????（b）密置层 两种排列方式的配位数分别是多少？哪种排列方式使一定体积内含有的原子数目最多？ 思考：金属原子在形成晶体时有几种堆积方式？ 思考·探究： 若将许多乒乓球在三维空间堆积起来，有几种不同的堆积方式？比较不同方式堆积时金属晶体的配位数、原子的空间利用率、晶胞的区别。 4 6 晶胞的形状是什么？含几个原子？空间利用率有多高？ （a）：非密置型（钋型、钾型） 52％ (3)金属晶体的原子在三维空间四种堆积模型 (3)金属晶体的原子在三维空间四种堆积模型 ①简单立方堆积（Po） 形成简单立方晶胞，配位数为6；空间利用率较低52％ 金属钋（Po）采取这种堆积方式。 配位数：原子周围与其最近等距离的同种原子的个数。 例如：简单立方 配位数=6 ①简单立方堆积（Po） 这是非密置层另一种堆积方式，将上层金属填入下层金属原子形成的凹穴中,得到的是体心立方堆积。 （碱金属）Cr、Mo、W等属于体心立方堆积。 ②体心立方堆积—钾型 ②体心立方堆积—钾型 这是非密置层另一种堆积方式，将上层金属填入下层金属原子形成的凹穴中,得到的是体心立方堆积。配位数=8空间利用率较低68％ 体心立方堆积 (K) b2=a2+a2 c2=a2+b2 c2=a2+(a2+a2 ) =3a2 配位数：8 （a）：非密置型（钋型、钾型） ①简单立方堆积（Po） 行列相错三球一空最紧密排列体心立方，配位数=8，空间利用率：68％ 行列对齐四球一空 非最紧密排列，简单立方，配位数=6，空间利用率：52％ ②体心立方堆积（K） 金属晶体的原子空间堆积模型3、4 (b)：密置型（镁型、铜型） 1 2 3 4 5 6 第三课时 第一层 ： 镁型 铜型 ③、④镁型和铜型 1 2 3 4 5 6 第二层 对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准1，3，5 位。(或对准 2，4，6 位，其情形是一样的 ) 1 2 3 4 5 6 A B ， 关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧密的堆积方式。 1 2 3 4 5 6 于是每两层形成一个周期，即 AB AB 堆积方式，形成六方紧密堆积。 配位数 12 。 ( 同层 6，上下层各 3 ) ，空间利用率为74% 1 2 3 4 5 6 第一种是将球对准第一层的球 下图是此种六方 紧密堆积的前视图 A B A B A 1 2 3 4 5 6 ③六方最密堆积—镁型 密排六方配位数为12 3