2017-2018学年人教版选修3 第三章 第三节 金属晶体第2课时课件（共26张）.pptx

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a:配位数4b :配位数63、金属晶体的原子在三维空间堆积模型①简单立方堆积（Po）简单立方堆积②体心立方堆积—钾型（碱金属）体心立方堆积配位数：83 、六方最密堆积镁型铜5544AB 第二层 对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准1，3，5 位。 ( 或对准 2，4，6 位，其情形是一样的 ) 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。BB 下图是此种六方紧密堆积的前视图 第一种是将球对准第一层的球。AA126354A 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。配位数 12 。 ( 同层 6，上下层各 3 )，空间利用率为74%(3)、镁型111222 第三层的另一种排列方式，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。666333554445CC1263BB54AA 第四层再排 A，于是形成 ABC ABC 三层一个周期。 得到面心立方堆积。A 配位数 12 。( 同层 6， 上下层各 3 ) 此种立方紧密堆积的前视图④面心立方:铜型 CBA镁型铜型金属晶体的两种最密堆积方式 空间利用率计算例1：计算体心立方晶胞中金属原子的空间利用率。 解：体心立方晶胞：中心有1个原子， 8个顶点各1个原子，每个原子被8个 晶胞共享。每个晶胞含有几个原子:1 + 8 × 1/8 = 2空间利用率计算设原子半径为r 、晶胞边长为a ，根据勾股定理，得：2a 2 +a 2 = (4r) 2空间利用率 ? = 晶胞含有原子的体积 / 晶胞体积 ? 100% =例2：求面心立方晶胞的空间利用率.解：晶胞边长为a，原子半径为r.由勾股定理： a 2 + a 2 = (4r)2 a = 2.83 r每个面心立方晶胞含原子数目： 8 ? 1/8 + 6 ? ? = 4? = (4 ? 4/3 ?r 3) / a 3 = (4 ? 4/3 ?r 3) / (2.83 r ) 3 ? 100 % = 74 %堆积模型采纳这种堆积的典型代表空间利用率配位数晶胞简单立方52%6钾型(bcp)K、Na、Fe68%8镁型(hcp)Mg、Zn、Ti74%12铜型(ccp)Cu, Ag, Au74%12Po (钋)能力训练1．下列有关金属元素特征的叙述中正确的是A．金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性B．金属元素在化合物中一定显正价C．金属元素在不同化合物中的化合价均不同D．金属单质的熔点总是高于分子晶体2、某些金属晶体(Cu、Ag、Au)的原子按面心立方的形式紧密堆积，即在晶体结构中可以划出一块正立方体的结构单元，金属原子处于正立方体的八个顶点和六个侧面上，试计算这类金属晶体中原子的空间利用率。 8、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）铜的金属半径 rr提示：数出面心立方中的铜的个数：raorra