金属晶体的原子堆积模型

1、知识回顾：两种晶体类型与性质的比较,共价键,范德华力,金属键,原子,分子,金属阳离子和自由电子,很高,很低,差别较大,很大,很小,差别较大,部分为半导体）,部分溶于水导电,导体,一、金属键,1.金属晶体： 2.金属晶体的物性 3.金属键 （1） 定义： （2） 构成粒子： （3）.“电子气”理论 （4）存在 （5）.金属键强弱的判断：,金属单质形成的固体。,金属阳离子和自由电子之间的较强的相互作用,金属阳离子和自由电子,导电，导热，延展性，金属光泽。熔沸点差异大,阳离子所带电荷多、半径小，金属键强，熔沸点高。,金属单质或合金,金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子共用

2、，从而把所有的原子维系在一起。,金属晶体,金属原子,自由电子,电子其理论与金属性质的关系,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、晶格排列不规则，吸收可见光后辐射不出去，所以成黑色。,为什么碱金属单质的熔沸点从上到下逐渐降低，而卤素单质的熔沸点从上到下却升高？,习,练,馈,反,返回,二、 金属晶体的原子堆积模型,三、金属晶体的原子堆积模型,1、几个概念 紧密堆积：微粒之间的作用力使微

3、粒间尽可能的相互接近，使它们占有最小的空间,配位数：在晶体中与每个微粒紧密相邻的微粒个数,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,三种典型立方晶体结构,体心立方,简单立方,面心立方,金属晶体原子平面排列方式有几种？,非密置层,A,1,4,3,2,1,3,6,4,2,A,5,密置层,配位数为4,配位数为6,金属晶体的堆积方式简单立方堆积,非密置层层层堆积情况1： 相邻层原子在同一直线上的堆积,简单立方堆积,配位数：,晶胞含金属原子数,1,6,例：（Po）,体心立方堆积,非密置层层层堆积情况2： 相邻原子层上层原子填入下层原子的凹穴中,体心立方堆积,配位数：,2,8

4、,晶胞含金属原子数:,金属晶体的堆积方式钾型,思考：第二层 对第一层来讲最紧密的堆积方式有几种？,思考：对第一、二层来说，第三层可以最紧密的堆积方式有几种？,密置层堆积方式不存在两层原子在同一直线的情况，只有相邻层紧密堆积方式，类似于钾型。,一种是将球对准第一层的球。,另一种排列方式，是将球对准第一层的 2，4，6 位,六方最密堆积,下图是此种六方 紧密堆积的前视图,A,一种是将球对准第一层的球。,于是每两层形成一个周期，即 AB AB 堆积方式，形成六方紧密堆积。,六方密堆积,配位数：,12 。 ( 同层 6，上下层各 3 ),晶胞含金属原子数:,6,金属晶体的堆积方式镁型,第三层的另一种排

5、列方式，是将球对准第一层的 2，4，6 位，不同于 AB 两层的位置，这是 C 层。,面心立方最密堆积,此种立方紧密堆积的前视图,A,第四层再排 A，于是形成 ABC ABC 三层一个周期。,配位数：,12( 同层 6， 上下层各 3 ),面心立方,晶胞含金属原子数:,4,金属晶体的堆积方式铜型,总 结,思考：4中模型单位体积容纳原子数大小关系？,52%,68%,74%,74%,空间利用率,再见,1、现有甲、乙、丙、丁四种晶胞,可推知：甲晶体中A与B的离子个数比为 ；乙晶体的化学式为 ；丙晶体的化学式为_；丁晶体的化学式为_。,1：1,C2D,EF,XY3Z,2、钙-钛矿晶胞结构如图所示。观察

6、钙-钛矿晶胞结构，求该晶体中，钙、钛、氧的微粒个数比为多少？,3、在碳单质的成员中还有一种混合型晶体 石墨，如图所示。它是层状结构，层与层之间依靠作用力相结合。每层内部碳原子与碳原子之间靠作用力相结合，其键角为120。分析图中每个六边形含有 个碳原子。,2,4、最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如下图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是 。,解析：由于本题团簇分子指的是一个分子的具体结构，并不是晶体中的最小的一个重复单位，不能采用均摊法分析，所以只需数出该结构内两种原子的数目就可以了。答案为：Ti14C13,在石墨晶体中，层与层之间是以 结合，同一层内C原子与C原子以 结合成平面网状结构，故石墨为混合型晶体或过渡型晶体。 在同一层中，每个C原子与 个C原子形成C-C键，键角为 ，其中最小的环为 元环，每个C原子被 个六元环共有，每个C-C键被 个六元环共有；每个六元环拥有的C原子数为_，拥有的C-C键数为_，则C原子数 与C-C键数之比为_。,2:3,2,3,范德华力,共价键,120,3,六,3,2,5、过渡型晶体,6.食盐晶体如右图所示。