金属晶体堆积模型及计算

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三节 金属晶体,金属晶体的四种堆积模型及简单计算,第二课时,教学重点,1,、下列生活中的问题，不能用金属键知识解释的是 （ ）,A,、,用铁制品做炊具,B,、,用金属铝制成导线,C,、,用铂金做首饰,D,、,铁易生锈,D,回顾练习,回顾练习,2,、下列物质中含有金属键的是,( ),A,、金属铝,B,、合金,C,、,NaOH,D,、,NH,4,Cl,AB,3,、金属键的强弱与金属,价电子数,的多少有关，价电子数越多金属键越强；与金属阳离子的,半径大小,也有关，金属阳离子的半径越大，金属键越弱。据此判断下列金属熔点逐渐升高的是 （ ）,A,、,Li Na K B,、,Na Mg Al,C,、,Li Be Mg D,、,Li Na Mg,B,回顾练习,回顾练习,4,、下列有关金属晶体叙述正确的是（ ）,A,、常温下金属单质都以金属晶体形式存在,B,、金属离子与自由电子之间的强烈作用，在一定外力作用下，不因形变而消失,C,、钙的熔、沸点低于钾,D,、温度越高，金属的导电性越好,B,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,3,、三维堆积,密置层,非密置层,（,1,）,.,简单立方堆积：,4,、金属晶体基本构型,非最紧密堆积，空间利用率低（,52%,）,配位数是,个,.,只有金属（,Po,）采取这种堆积方式,（,2,）钾型,-,体心立方堆积,：,这种堆积晶胞是一个体心立方，每个晶胞每个晶胞含,个原子，空间利用率不高（,68%,），属于非密置层堆积，配位数为,，,许多金属（如,Na,、,K,、,Fe,等）,采取这种堆积方式。,1,2,3,4,5,6,7,8,金属晶体的两种最密堆积方式镁型和铜型,（,3,）镁型和铜型,镁型,铜型,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,镁型,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。,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,铜型,1,2,3,4,5,6,下图是镁型紧密堆积的前视图,A,B,A,B,A,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,此种立方紧密堆积的前视图,A,B,C,A,A,B,C,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,。,配位数 12,。,( 同层 6,，,上下层各 3,),下图是铜型型紧密堆积的前视图,A,C,B,A,C,B,A,镁型（立方紧密堆积）,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,这种堆积晶胞空间利用率高（,74%,），属于最密置层堆集，配位数为,，,许多金属（如,Mg,、,Zn,、,Ti,等）,采取这种堆积方式。,120,0,平行六面体,铜型,1,2,3,4,5,6,B,C,A,二、金属晶体中,有关计算,1.,晶胞中微粒数的计算,(1),简单立方：在立方体顶点的微粒为,8,个晶胞共享，,空间利用率：,(2r),3,4,r,3,/3,= 52.36%,微粒数为：,81/8 = 1,（,2,）体心立方：在立方体顶点的微粒为,8,个晶胞共享，处于体心的金属原子全部属于该晶胞。,微粒数为：,81/8 + 1 = 2,空间利用率：,体心立方堆积,配位数：,8,（,3,）面心立方：在立方体顶点的微粒为,8,个晶胞共有，在面心的为,2,个晶胞共有。,微粒数为：,8,1/8 + 61/2 = 4,空间利用率：,(21.414r),3,44,r,3,/3,= 74.05%,2.,配位数：,每个小球周围距离最近的小球数,简单立方堆积：,体心立方堆积：,六方紧密堆积：,面心立方紧密堆积：,6,8,12,12,堆积方式,晶胞类型,空间利用率,配位数,实例,面心立方最密堆积,堆积方式及性质小结,简单立方堆积,体心立方密堆积,六方最密堆积,面心立方,六方,体心立方,简单立方,74%,74%,68%,52,12,12,8,6,Cu,、,Ag,、,Au,Mg,、,Zn,、,Ti,Na,、,K,、,Fe,Po,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/cm,3,，,试求,（,1,）图中正方形边长,a,，,（,2,）,铜的金属半径,r,a,a,r,r,o,r,r,提示：,数出面心立方中的铜的个数,：,巩固练习,