金属晶体堆积模型复习及计算上精(3)PPT课件

.,第三节金属晶体,金属晶体的四种堆积模型及简单计算,第三课时,教学重点,.,（1）简单立方堆积：,复习：金属晶体基本构型,非最紧密堆积，空间利用率低（52%）,配位数是个。,只有金属钋（Po）采取这种堆积方式,6,.,每个晶胞含个原子，空间利用率不高（68%），配位数为，许多金属（如Na、K、Fe等）采取这种堆积方式。,1,2,3,4,5,6,7,8,8,2,（IA，VB，VIB）,（2）钾型,(体心立方堆积),非密置层堆积,.,金属晶体的两种最密堆积方式镁型和铜型,（3）镁型和铜型,镁型,铜型,.,镁型,铜型,.,此种立方紧密堆积的前视图,A,配位都是数12(同层6，上下层各3),铜型,A,镁型,.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,这种堆积晶胞空间利用率高（74%），属于最密置层堆集，配位数为，许多金属（如Mg、Zn、Ti等）采取这种堆积方式。,.,平行六面体,回顾镁型的晶胞,.,找铜型的晶胞,.,.,.,.,.,.,回顾：配位数,每个小球周围距离最近的小球数,简单立方堆积：,体心立方堆积：,六方紧密堆积：,面心立方紧密堆积：,6,8,12,12,.,空间利用率的计算,1、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,三、金属晶体中有关计算,.,（1）计算晶胞中的微粒数,2、空间利用率的计算步骤：,（2）计算晶胞的体积,空间利用率的计算,.,3、复习：,.,.,三、金属晶体中有关计算,（1）计算晶胞中的微粒数,(一)简单立方：在立方体顶点的微粒为8个晶胞共享，,空间利用率：,(2r)3,4r3/3,=52.36%,微粒数为：81/8=1,1.晶体中原子空间利用率的计算,（2）计算晶胞的体积,.,（2）体心立方：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。,1个晶胞所含微粒数为：81/8+1=2,请计算：空间利用率？,.,以体心立方晶胞为例，计算晶胞中原子的空间占有率。,.,配位数：8,小结：（2）钾型,(体心立方堆积),.,（3）面心立方：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：81/8+61/2=4,请计算：空间利用率？,.,计算面心立方晶胞中原子的空间占有率:,面心,.,小结：（3）面心立方：,属于1个晶胞微粒数为：81/8+61/2=4,空间利用率：,(21.414r)3,44r3/3,=74.05%,.,解：,（4）六方密堆积（镁型）的空间利用率计算,四点间的夹角均为60,.,在镁型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：,先求S,再求S,.,.,练1：金属钨晶胞是一个立方体，在该晶胞中每个顶角各有一个钨原子，中心有一个钨原子，实验测得金属钨原子的相对原子质量为183.9,半径为0.137nm。求晶胞的边长；计算金属钨的密度。,晶胞中每个顶角各有一个钨原子，这个钨原子为8个晶胞共用，每个钨原子有1/8属于该晶胞，体心有一个金属原子，那么，这个晶胞中含钨原子为2个，则=2183.9/6.021023(0.31610-7)3=19.36g/cm3,钾型体心立方晶胞,金属钨的晶胞与已经学过的哪种晶型类似？,1nm=10-9m=10-7cm,复习1pm=10-12m,.,现有甲、乙、丙、丁四种晶胞，可推知甲晶体中与的粒子个数比为；乙晶体的化学式为；丙晶体的化学式为；丁晶体的化学式为。,A,B,C,D,F,E,Z,X,Y,1:1,DC2,或C2D,EF或FE,XY2Z,甲,乙,丙,丁,练2：,.,上图甲、乙、丙分别为体心堆积、面心立方堆积、六方堆积的结构单元，则甲、乙、丙三种结构单元中，金属原子个数比为。,1:2:3,乙晶胞中所含金属原子数为81/8+61/2=4,晶胞中所含金属原子数为121/6+21/2+3=6,练3：,.,面心立方最密堆积,堆积方式及性质小结,简单立方堆积,体心立方密堆积,六方最密堆积,面心立方,六方,体心立方,简单立方,74%,74%,68%,52,12,12,8,6,Cu、Ag、Au,Mg、Zn、Ti,Na、K、Fe,Po,.,.,体心立方堆积,配位数：8,.,面心（铜型）堆积方式的空间利用率计算,面心,.,1、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）铜的原子半径R,a,R,R,o,r,r,课外练习,a,R,R,.,1、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）铜的原子半径R,晶胞中每个顶角各有1个铜原子，这个铜原子为8个晶胞共用，每个铜原子有1/8属于该晶胞，面心有6个金属原子，有1/6属于该晶胞，1个晶胞中含铜原子4个，则=463.54/6.021023(R10-7)3=8.936g/cm3,1nm=10-9m=10-7cm,复习1pm=10-12m,R=nm,.