六方最密堆积

第三章晶体结构与性质金属晶体1234561234561整理课件金属样品2整理课件

一、金属共同的物理性质容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。金属为什么具有这些共同性质呢?二、金属的结构3整理课件组成粒子：作用力：金属阳离子和自由电子金属离子和自由电子之间的较强作用——金属键〔电子气理论〕金属晶体：通过金属键作用形成的单质晶体金属键强弱判断:阳离子所带电荷多、半径小－金属键强，熔沸点高。4整理课件【讨论1】

金属为什么易导电？在金属晶体中，存在着许多自由电子，这些自由电子的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下自由电子就会发生定向运动，因而形成电流，所以金属容易导电。晶体类型离子晶体金属晶体导电时的状态导电粒子水溶液或

熔融状态下晶体状态自由移动的离子自由电子比较离子晶体、金属晶体导电的区别：三、金属晶体的结构与金属性质的内在联系1、金属晶体结构与金属导电性的关系5整理课件【讨论2】金属为什么易导热？自由电子在运动时经常与金属离子碰撞，引起两者能量的交换。当金属某局部受热时，那个区域里的自由电子能量增加，运动速度加快，通过碰撞，把能量传给金属离子。金属容易导热，是由于自由电子运动时与金属离子碰撞把能量从温度高的局部传到温度低的局部，从而使整块金属到达相同的温度。2、金属晶体结构与金属导热性的关系6整理课件【讨论3】金属为什么具有较好的延展性？

原子晶体受外力作用时，原子间的位移必然导致共价键的断裂，因而难以锻压成型，无延展性。而金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作用没有方向性，各原子层之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。3、金属晶体结构与金属延展性的关系7整理课件4、金属晶体结构具有金属光泽和颜色由于自由电子可吸收所有频率的光，然后很快释放出各种频率的光，因此绝大多数金属具有银白色或钢灰色光泽。而某些金属〔如铜、金、铯、铅等〕由于较易吸收某些频率的光而呈现较为特殊的颜色。当金属成粉末状时，金属晶体的晶面取向杂乱、晶格排列不规那么，吸收可见光后辐射不出去，所以成黑色。8整理课件金属晶体熔点变化规律1、金属晶体熔点变化较大，与金属晶体紧密堆积方式、金属阳离子与自由电子之间的金属键的强弱有密切关系．熔点最低的金属：汞〔常温时成液态〕熔点很高的金属：钨〔3410℃〕铁的熔点：1535℃2、一般情况下，金属晶体熔点由金属键强弱决定：金属阳离子半径越小，所带电荷越多，自由电子越多，金属键越强，熔点就相应越高，硬度也越大。但金属性越弱如：KNaMgAlLiNaKRbCs﹥﹥﹥﹥﹤﹤﹤9整理课件资料金属之最熔点最低的金属是--------汞熔点最高的金属是--------钨密度最小的金属是--------锂密度最大的金属是--------锇硬度最小的金属是--------铯硬度最大的金属是--------铬最活泼的金属是----------铯最稳定的金属是----------金延性最好的金属是--------铂展性最好的金属是--------金10整理课件3、金属晶体的根本堆积模型〔1〕紧密堆积：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。〔3〕配位数：在晶体中与每个微粒紧密相邻的微粒个数。〔2〕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。11整理课件金属原子尽可能地互相接近，尽量占据较小的空间。

——紧密堆积12整理课件活动与探究1：

平面上金属原子紧密排列的方式

从蓝色盒子里取出：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？13整理课件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6112233445614整理课件4个小球形成一个四边形空隙，一种空隙。见“〞。15整理课件3个小球形成一个三角形空隙，两种空隙。一种：△见“〞另一种：▽见“〞

16整理课件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6112233445617整理课件活动与探究2

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？18整理课件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19整理课件简单立方晶胞〔1〕简单立方堆积Po4、金属晶体的原子堆积模型20整理课件①配位数：12341234566同层4，上下层各121整理课件〔2〕金属原子半径r与正方体边长a的关系：aaaaa=2r22整理课件简单立方堆积23整理课件〔3〕简单立方晶胞平均占有的原子数目：81×8=124整理课件体心立方晶胞〔2〕体心立方堆积〔IA，VB，VIB〕25整理课件①配位数：812345678上下层各426整理课件〔2〕金属原子半径r与正方体边长a的关系：aaaa2ab=4rb=3aa=4r3b2a27整理课件28整理课件〔3〕体心立方晶胞平均占有的原子数目：81×8=2+129整理课件活动与探究3

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、稳定性AABB30整理课件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31整理课件123456123456AB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32整理课件前视图ABABA〔3〕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。12345633整理课件〔4〕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。123456123456ABABCA123456前视图C34整理课件俯视图：ABAB…堆积方式ABCABC…堆积方式35整理课件〔3〕ABAB…堆积方式——六方最密堆积〔镁〕36整理课件12345678910111212①配位数：123456同层6，上下层各337整理课件金属原子的半径r与六棱柱的边长a、高h的关系：a=2rahh=a632；38整理课件六方最密堆积的晶胞39整理课件六方最密堆积的空间占有率=74%上下面为菱形边长为半径的2倍2r高为2倍正四面体的高40整理课件41整理课件〔4〕ABCABC…堆积方式——面心立方最密堆积〔铜〕ABC42整理课件12345678910111212①配位数：同层6，上下层各312345643整理课件12345644整理课件②面心立方紧密堆积晶胞平均占有的原子数目：81×8=4+21×645整理课件立方面心最密堆积的配位数=1246整理课件金属原子的半径r与正方体的边长a的关系：a=4r2aaaaa47整理课件立方面心最密堆积的空间占有率=74%48整理课件49整理课件50整理课件51整理课件52整理课件53整理课件金属晶体的四中堆积模型比照54整理课件②密置层三维堆积①非密置层三维堆积〔2〕金属晶体的原子堆积方式a、简单立方堆积配位数6；空间利用率52%b、体心立方堆积〔钾型〕代表物：Be、Mg、Zn、Ti;

配位数:12；空间利用率74%；方式ABAB…C、六方最密堆积〔镁型〕代表物：Li、Na、K、Rb、Cs、Fe;

配位数8；空间利用率68%d、面心立方最密堆积〔铜型〕代表物：Cu、