人教版选修3 第3章第3节 金属晶体（第2课时） 课件（55张）.ppt

第三节金属晶体 2 金属晶体的原子堆积模型 教学目标 知识与能力了解金属晶体的4种基本堆积模型了解金属晶体性质的一般特点理解金属晶体的类型与性质的关系 情感态度与价值观 培养学生的合作意识教学难点重点金属晶体的4种基本堆积模型教学方法 活动探究法 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 1 几个概念 紧密堆积 在晶体中与每个微粒紧密相邻的微粒个数 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 配位数 空间利用率 空间利用率的计算 空间利用率 指构成晶体的原子 离子或分子在整个晶体空间中所占有的体积百分比 球体积空间利用率 100 晶胞体积 探究1 平面上金属原子紧密排列的方式 4组乒乓球 3个排成一条直线的 将乒乓球放置在平面上 排成4排 使球面紧密接触 有哪些排列方式 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 非密置层 b 密置层 平面上金属原子紧密排列的两种方式 配位数为4 配位数为6 1 1 2 2 3 3 4 4 5 6 4个小球形成一个四边形空隙 一种空隙 见 3个小球形成一个三角形空隙 两种空隙 一种 见 另一种 见 思考 金属原子在形成晶体时有几种堆积方式 3 金属晶体的原子在三维空间堆积模型 三维空间里非密置层金属原子的堆积方式 先将两组小球以非密置层的排列方式排列在一个平面上 在其上方再堆积一层非密置层排列的小球 使相邻层上的小球紧密接触 有哪些堆积方式 三维空间里非密置层的金属原子的堆积方式 1 第二层小球的球心正对着第一层小球的球心 2 第二层小球的球心正对着第一层小球形成的空穴 简单立方晶胞 1 简单立方堆积 a 配位数 1 2 3 4 5 6 6 同层4 上下层各1 b 简单立方晶胞平均占有的原子数目 每个晶胞只含一个原子 空间利用率低 只有金属钋 po 采取这种堆积方式 c 金属原子半径r与正方体边长a的关系 a 2r 体心立方晶胞 2 体心立方堆积 a 配位数 8 1 2 3 4 5 6 7 8 上下层各4 b 体心立方晶胞平均占有的原子数目 许多金属是这种堆积方式 如碱金属 c 金属原子半径r与正方体边长a的关系 b 4r 三维空间里密置层金属原子的堆积方式 将密置层的小球在一个平面上黏合在一起 再一层一层地堆积起来 至少堆4层 使相邻层上的小球紧密接触 有哪些堆积方式 注意 堆积方式的周期性 三维空间里密置层的金属原子的堆积方式 1 abab 堆积方式 2 abcabc 堆积方式 第二层 心对空 1 2 3 4 5 6 第二层小球的球心对准第一层的1 3 5位 或对准2 4 6位 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 俯视图 a b a b a 1 abab 堆积方式 第三层小球对准第一层的小球 每两层形成一个周期地紧密堆积 第三层 心对心 2 abcabc 堆积方式 第三层小球对准第一层小球空穴的2 4 6位 第四层同第一层 每三层形成一个周期地紧密堆积 a b a b c a c 第三层 心对空 俯视图 abab 堆积方式 abcabc 堆积方式 1 abab 堆积方式 六方最密堆积 镁 六方最密堆积图 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12 a 配位数 同层6 上下层各3 b 六方紧密堆积晶胞平均占有的原子数目 6 3 2 abcabc 堆积方式 面心立方最密堆积 铜 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12 a 配位数 同层6 上下层各3 b 面心立方紧密堆积晶胞平均占有的原子数目 六方最密堆积 面心立方最密堆积 金属晶体的两种最密堆积方式 拓展 1 六方紧密堆积的晶胞中 金属原子的半径r与六棱柱的边长a 高h有什么关系 及空间利用率计算 2 面心立方紧密堆积的晶胞中 金属原子的半径r与正方体的边长a有什么关系 及空间利用率计算 金属原子的半径r与六棱柱的边长a 高h的关系 a 2r 六方最密堆积的空间利用率计算 解 在堆积中取出六方晶胞 平行六面体的底是平行四边形 各边长a 2r 则平行四边形的面积 平行六面体的高 金属原子的半径r与正方体的边长a的关系 面心立方最密堆积的空间利用率计算 理解金属晶体中原子的堆积方式 六方堆积 面心立方堆积 体心立方堆积 立方堆积 钾型 铜型 钋型 镁型 po 钋 52 6 k na fe 68 8 mg zn ti 74 12 cu ag au 74 12 练习