第一单元金属键金属晶体

第一单元第二课时,金属晶体中原子的基本堆积模型,专题3微粒间作用力与物质性质,邯郸市第二中学王玉琨,考纲要求：了解金属晶体常见的堆积方式。,本节目标：1.了解金属晶体四种基本堆积模型，知道四种金属晶体的配位数；2.掌握均摊法晶胞中微粒个数的计算方法；3.知道原子半径与晶胞边长的关系；会计算金属晶体的空间利用率。,复习回顾：晶体的概念,晶体：,具有规则几何外形的固体。,晶体为什么具有规则的几何外形呢?,构成晶体的微粒有规则排列的结果.,晶胞在空间连续重复延伸而形成晶体。,晶胞：是能够反映晶体结构特征的基本重复单位。从晶体中“截取”出来具有代表性的最小部分。,一、金属晶体的原子堆积模型,由于金属键没有方向性，每个金属原子中的电子分布基本是球对称的，所以可以把金属晶体看成是由直径相等的圆球的三维空间堆积而成的。,1、理论基础,2、二维堆积,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,空隙大,空隙小,1、一维堆积,平面上金属原子紧密排列的两种方式,非密置层放置,密置层放置,配位数为4,配位数为6,1,1,2,2,3,3,4,4,5,6,配位数：在晶体中与每个微粒紧密相邻的微粒个数,（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,三维空间里非密置层金属原子的堆积方式,3、三维堆积,注意观察：晶体的配位数和小球相切的位置,简单立方晶胞,（1）简单立方堆积,Po,配位数：6,体心立方晶胞,（2）体心立方堆积,（碱金属）,配位数：8,（1）ABAB堆积方式,（2）ABCABC堆积方式,三维空间里密置层金属原子的堆积方式,A,B,A,B,C,A,C,A,B,A,B,A,俯视图,（3）ABAB堆积方式,六方最密堆积,（镁）,配位数：12,六方最密堆积晶胞,（4）ABCABC堆积方式,面心立方最密堆积,（铜）,配位数：12,面心立方晶胞,简单立方堆积体心立方堆积六方紧密堆积面心立方堆积,总结：金属晶体四种基本堆积方式,动动手：完成四种晶体堆积模型。,学生活动一看课本36页，计算晶胞中原子个数。,简单立方晶胞,体心立方晶胞,六方紧密堆积晶胞,+3,=6,面心立方晶胞,即：每个晶胞中有2个原子,学生活动二1、计算简单立方、体心立方、面心立方晶胞边长和原子半径的关系。2、计算空间利用率。（只列式即可）,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。,空间利用率=,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,在A3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：,空间利用率,六方最密堆积,六方最密堆积,小结：金属晶体的4种堆积方式比较,Po(钋),棱上2球,6,KNaFe,体对角线3球,8,MgZnTi,三棱柱的中心,12,CuAgAu,面对角线3球,12,52%,68%,74%,74%,1,2,2,4,欢迎各位专家老师指导！,配位数：,1,2,3,4,5,6,6,同层4，上下层各1,1.简单立方堆积,配位数：,8,1,2,3,4,5,6,7,8,上下层各4,2.体心立方堆积,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,12,配位数：,同层6，上下层各3,3.六方紧密堆积,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,12,配位数：,同层6，上下层各3,4.面心立方堆积,请看:,体心：1,面心：1/2,顶点：1/8,棱边：1/4,金属原子半径r与正方体边长a的关系：,a=2r,=52%,空间利用率=,Po,简单立方堆积,