金属晶体的原子堆积模型

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1、晶体结构——几种典型的晶体结构编写：宁夏固原二中黄占军2015·03·24高二化学（选修3）第三章第四节金属晶体Ti金属晶体第二课时金属晶体的原子堆积模型编写：宁夏固原二中黄占军2015.3.24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

2、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I型II型行列相错三球一空最紧密排列（b）密置层行列对齐四球一空非最紧密排列第二课时二：金属晶体的原子堆积模型金属原子在平面上有几种排列方式？（a）非密置层    （b）密置层两种排列方式的配位数分别是多少？哪种排列方式使一定体积内含有的原子数目最多？思考：金属原子在形成晶体时有几种堆积方式？思考·探究：若将许多乒乓球在三维空间堆积起来，有几种不同的堆积方式？比较不同方式堆积时金属晶体的配位数

3、、原子的空间利用率、晶胞的区别。461、简单立方堆积（Po）金属晶体的原子空间堆积模型1晶胞的形状是什么？含几个原子？空间利用率有多高？（a）：非密置型（钋型、钾型）52％(3)金属晶体的原子在三维空间四种堆积模型(3)金属晶体的原子在三维空间四种堆积模型①简单立方堆积（Po）形成简单立方晶胞，配位数为6；空间利用率较低52％金属钋（Po）采取这种堆积方式。配位数：原子周围与其最近等距离的同种原子的个数。例如：简单立方配位数=6①简单立方堆积（Po）简单立方堆积这是非密置层另一种堆积方式，将上层金属填入下层金属原子形成

4、的凹穴中,得到的是体心立方堆积。（碱金属）Cr、Mo、W等属于体心立方堆积。②体心立方堆积—钾型金属晶体的原子空间堆积模型2②体心立方堆积—钾型金属晶体的原子空间堆积模型2这是非密置层另一种堆积方式，将上层金属填入下层金属原子形成的凹穴中,得到的是体心立方堆积。配位数=8空间利用率较低68％体心立方堆积(K)b2=a2+a2c2=a2+b2c2=a2+(a2+a2)=3a2配位数：8金属晶体的原子空间堆积模型1、2（a）：非密置型（钋型、钾型）①简单立方堆积（Po）行列相错三球一空最紧密排列体心立方，配位数=8，空间利

5、用率：68％行列对齐四球一空非最紧密排列，简单立方，配位数=6，空间利用率：52％②体心立方堆积（K）金属晶体的原子空间堆积模型3、4(b)：密置型（镁型、铜型）123456第三课时第一层：镁型铜型③、④镁型和铜型123456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)123456AB，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。123456于是每两层形成一个周期，即ABAB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

6、率为74%123456第一种是将球对准第一层的球下图是此种六方紧密堆积的前视图ABABA123456③六方最密堆积—镁型密排六方配位数为123.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。123456123456123456金属晶体的原子空间堆积模型4④六方最密堆积—铜型123456此种立方紧密堆积的前视图ABCAABC第四层再排A，于是形成ABCABC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)面心立方配位数为12④面心立方:铜型BCA金属晶体的原

7、子空间堆积模型4面心立方最密堆积的空间占有率=74%镁型铜型金属晶体的两种最密堆积方式ABABAMg型Cu型配位数均为12③六方最密堆积④六方最密堆积ABCAABC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Po(钋)52%6钾型(bcp)K、Na、Fe68%8镁型(hcp)Mg、Zn、Ti74%12铜型(ccp)Cu,Ag,Au74%121．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

8、的熔点总是高于分子晶体能力训练B2.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。74%BCA面心立方最密堆积的空间占有率=74%3.已知金属铜为面心立方晶体，如图所示，铜的相对原子质量