高中化学 专题3 微粒间作用力与物质性质 3.1.2 金属晶体（2）课件 苏教版选修3.ppt

专题三微粒间作用力与物质性质 第一单元金属键金属晶体 2 黄铁矿 萤石 水晶 绿色鱼眼石 1 晶体 1 定义 通过结晶过程形成的具有规则几何外形的固体叫晶体 通常情况下 大多数金属单质及其合金也是晶体 阅读教科书p30的化学史话人类对晶体结构的认识 金属晶体 2 晶胞 什么是晶胞 晶体中能够反映晶体结构特征的基本重复单位说明 晶体的结构是晶胞在空间连续重复延伸而形成的 晶胞与晶体的关系如同砖块与墙的关系 在金属晶体中 金属原子如同半径相等的小球一样 彼此相切 紧密堆积成晶体 金属晶体中金属原子的紧密堆积是有一定规律的 金属晶体 1 金属晶体的堆积方式和对应的晶胞 教科书p31 二维平面堆积方式 i型 ii型 行列对齐四球一空非最紧密排列 行列相错三球一空最紧密排列 密置层 非密置层 三维空间堆积方式 简单立方堆积 形成简单立方晶胞 空间利用率较低52 金属钋 po 采取这种堆积方式 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 na k cr mo w等属于体心立方堆积 体心立方堆积 第一层 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 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 上图是此种六方堆积的前视图 a 第一种 将第三层球对准第一层的球 于是每两层形成一个周期 即abab堆积方式 形成六方堆积 配位数12 同层6 上下层各3 六方堆积 镁 锌 钛等属于六方堆积 六方最密堆积分解图 此种立方紧密堆积的前视图 a 第四层再排a 于是形成abcabc三层一个周期 这种堆积方式可划分出面心立方晶胞 配位数12 同层6 上下层各3 面心立方堆积 金 银 铜 铝等属于面心立方堆积 简单立方堆积 体心立方堆积 体心立方晶胞 六方堆积 六方晶胞 面心立方堆积 面心立方晶胞 堆积方式及性质小结 2 晶胞中金属原子数目的计算 平均值 顶点占1 8 棱上占1 4 面心占1 2 体心占1 2 晶胞中微粒数的计算 在六方体顶点的微粒为6个晶胞共有 在面心的为2个晶胞共有 在体内的微粒全属于该晶胞 微粒数为 12 1 6 2 1 2 3 6 在立方体顶点的微粒为8个晶胞共有 在面心的为2个晶胞共有 微粒数为 8 1 8 6 1 2 4 在立方体顶点的微粒为8个晶胞共享 处于体心的金属原子全部属于该晶胞 微粒数为 8 1 8 1 2 长方体晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献 顶点 1 8棱 1 4面心 1 2体心 1 1 体心立方 2 面心立方 3 六方晶胞 合金 1 定义 把两种或两种以上的金属 或金属与非金属 熔合而成的具有金属特性的物质叫做合金 例如 黄铜是铜和锌的合金 含铜67 锌33 青铜是铜和锡的合金 含铜78 锡22 钢和生铁是铁与非金属碳的合金 故合金可以认为是具有金属特性的多种元素的混合物 2 合金的特性 合金的熔点比其成分中金属 低 高 介于两种成分金属的熔点之间 具有比各成分金属更好的硬度 强度和机械加工性能 低 1 右图是钠晶体的晶胞结构 则晶胞中的原子数是 如某晶体是右图六棱柱状晶胞 则晶胞中的原子数是 练习 8 1 8 1 2 12 1 6 2 1 2 3 6 2 最近发现一种由某金属原子m和非金属原子n构成的气态团簇分子 如图所示 顶角和面心的原子是m原子 棱的中心和体心的原子是n原子 它的化学式为 a b mnc d 条件不够 无法写出化学式 c 练习 练习 a 3 合金有许多