资源简介

(共24张PPT)
◆人教版(2019)选择性必修二第三章晶体结构与性质
第三节 金属晶体与离子晶体
金属晶体三维空间的堆积方式
1.掌握金属晶体三维空间的堆积方式。
2.理解配位数和空间利用率的概念。
3.学会计算空间利用率和配位数。
【学习目标】
【重、难点】空间利用率及配位数的计算
目录
金属晶体的原子在二维平面堆积模型
金属晶体堆积的几个概念
金属晶体的四种三维空间堆积方式
课堂小结
01
02
03
04
任务一：金属晶体的原子在二维平面的堆积模型
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，有如下两种排布方式：
非密置层放置
密置层放置
哪种排列方式圆球周围剩余空隙最小？
⑥
①
②
③
④
⑤
①
②
③
④
A
B
配位数：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。
空间利用率=
晶胞所含微粒的总体积
晶胞所占的总体积
____________________
×100 ％
球的体积V=
4
3
__
× π r3
任务二：金属晶体堆积的几个概念
②
③
④
①
A
配位数为4
配位数为6
⑥
①
⑤
②
③
④
B
r为球的半径
任务三：金属晶体三维空间的堆积方式
1.简单立方堆积
2.体心立方堆积
3.面心立方堆积
4.六方最密堆积
非密置层堆积形式
密置层堆积形式
密堆积
最密堆积
空间利用率较高
空间利用率较低
任务三：金属晶体三维空间的堆积方式
（1）简单立方堆积
为清晰起见，我们使金属原子不相切，以便更好地观察堆积的晶胞。
简单立方堆积的特征：第二层小球的球心正对着第一层小球的球心，空间利用率较低，金属钋（Po）采用这种堆积方式，因此又称为钋型。
1.非密置层堆积形式
①代表金属钋（Po）
②配位数：6
简单立方的晶胞边长a=2r
任务三：金属晶体三维空间的堆积方式
= =
=
___________________
a3
×π
a
2
—
（ ）3
π
___
6
52％
简单立方堆积的空间利用率
（1）简单立方堆积
1.非密置层堆积形式
体心立方堆积的特征：上层金属原子填入下层的金属原子的凹穴中，空间利用率比简单立方堆积高，碱金属（Na、K等）和铁属于这种堆积方式，又叫钾型。
任务三：金属晶体三维空间的堆积方式
1.非密置层堆积形式
（2）体心立方堆积
①代表金属Na、K、Fe
②配位数：8
简单立方的晶胞边长a=
4r
—
任务三：金属晶体三维空间的堆积方式
1.非密置层堆积形式
（2）体心立方堆积
正方体
8（上下层各4）
2
c=4r c= a r= a V=a3
4
—
配位数是__________________________，
这些原子围成的空间图形是__________。
完全属于一个晶胞的原子是______个。
a
r
b
c
体心立方堆积的空间利用率
= =
=
_____________________
a3
×π
2×
a
4
—
（ ）3
π
8
____
68％
（2）体心立方堆积
任务三：金属晶体三维空间的堆积方式
2.密置层堆积形式
（1）面心立方堆积
第一层中心原子周围有6个空隙，第二层原子放置于第一层的①③⑤空隙内，第三层原子对准第一层②④⑥空隙内，依次重叠，每三层形成一个周期，这种紧密堆积叫面心立方最密堆积。
配位数是________________________，完全属于一个晶胞的原子有___个。
4
12（同层6个,上下层各3个）
1
2
3
4
5
6
ACBACBA
正视图
（1）面心立方堆积
任务三：金属晶体三维空间的堆积方式
2.密置层堆积形式
①代表金属 铜、银、金
②配位数：12
任务三：金属晶体三维空间的堆积方式
2.密置层堆积形式
（1）面心立方堆积
B
C
A
面心立方堆积
的空间利用率
=74 ％
面对角线：4r = a ；a =2 r
V = a3=（2 r）3
___________
=
4
3
__
4× πr 3
（2 r）3
a
a
r
r
o
r
r
任务三：金属晶体三维空间的堆积方式
2.密置层堆积形式
（1）面心立方堆积
任务三：金属晶体三维空间的堆积方式
2.密置层堆积形式
（2）六方最密堆积
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（△），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。这种紧密堆积叫六方最密堆积。
在六方最密堆积中，配位数_____________________，完全属于一个晶胞的原子有___个。空间利用率各是多少？
2
12（同层6个，上下层各3个）
晶胞为平行六面体，底面是平行四边形，侧面是矩形
1
2
3
4
5
6
A
BABA
前视图
六方最密堆积晶胞
任务三：金属晶体三维空间的堆积方式
2.密置层堆积形式
（2）六方最密堆积
①代表金属镁、锌、钛
②配位数：12
任务三：金属晶体三维空间的堆积方式
2.密置层堆积形式
（2）六方最密堆积
六方最密堆积的空间利用率 。
金属晶体
堆积方式
非密置层
简单立方堆积
体心立方堆积
密置层
六方最密堆积
面心立方堆积
三种最常见
的堆积方式
课堂小结
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
简单立方堆积
体心立方堆积
面心立方堆积
六方最密堆积
Po (钋)
52%
6
K、Na、Fe
68%
8
Cu、Ag、Au
74%
12
Zn、Ti、Mg
74%
12
课堂小结
THANKS
延时符

展开更多......

收起↑