结构化学第8章 金属的结构和性质.pptx

第8章 金属的结构和性质;在100多种化学元素中, 金属约占80%。; 8.1.1 金属键的“自由电子”模型;; 自由电子模型完全忽略电子间的相互作用, 也忽略了原子实形成的周期势场对自由电子的作用, 处理结果当然与真实金属有差距, 后来发展了“近自由电子模型”。; 8.1.2 固体能带理论;;分子轨道能级演变成能带的示意图;; 导体、绝缘体和半导体的能带结构特征 ; 8.2 球的密堆积 8.2.1 等径圆球的最密堆积; 配位数：6;13; 正八面体空隙 正四面体空隙 点阵型式： 平面六?? 结构基元内容： 2个球 正当格子中正四面体空隙数： 2个 正八面体空隙数： 1个;正四面体空隙和正八面体空隙;正四面体空隙和正八面体空隙;密置双层中，球数: 正八面体空隙数:正四面体空隙数=2:1:2;密置三层;; 红、绿、蓝球是同一种原子，分别处于三层;ABCABC…;(a); 体对角线方向（111面）为密置层法线方向，晶胞内有四个球代表四个金属原子。;晶胞参数：; 各种结构具有不同的堆积密度，定量表征堆积密度的指标是空间利用率Po： Po=Va / Vc 计算空间利用率时注意两点: (1) 晶胞中的原子数目应是“净”数目，而不是表观数目； (2) 原子体积是用半径计算，晶胞体积则用晶胞常数（例如边长）计算，因此要找出二者之间的关系，才能统一起来。这种关系随晶体结构而异。;;A1中球数:八面体空隙数:四面体空隙数=1:1:2的图解; 2. X参与形成八面体空隙共6次，其中第1~3次发生在绿球层与红球层之间:;第4~6次发生在红球层与蓝球层之间:; 4. X参与形成四面体空隙共8次。其中, 第1~4次发生在绿球层与红球层之间: ;第5~8次发生在红球层与蓝球层之间: ; 5. X每参与形成四面体1次, 就对应着1/4个四面体。G共参与8次, 故对应着 2 个四面体空隙。 结论: 我们从一个球G出发, 得到邻接的1个八面体空隙与2 个四面体空隙(“净”的而不是表观的), 从而证明了A1堆积中球数:八面体空隙数:四面体空隙数=1:1:2的关系。 ;; A3型最密堆积中可以划分出什么晶胞? 可以直观地看出是六方晶胞：;六方晶胞的c轴垂直于密置层; A3密置层为(001)面，晶胞内有2个球代表2个金属原子。;原子分数坐标：;;;A1 A3堆积对比;8.2.2 等径圆球的体心立方密堆积;( A2型堆积中, 存在关系: 体对角线长 ; A4 型堆积(金刚石型或四面体型堆积);;; 8.3 金属单质的结构; 8.3.2 金属原子半径; A1型: ;原子半径的计算举例：;;