金属晶体堆积模型及计算 课件.ppt

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1、第二节金属晶体和离子晶体金属晶体的四种堆积模型及简单计算一、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）.简单立方堆积：1、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6（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。1234567828金属晶体的两种最密堆积方式──镁型和铜型（3）镁型

2、和铜型镁型铜型123456123456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铜型123456下图是镁型紧密堆积的前视图ABABA123456123456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)下图是铜型型紧密堆积的前视图ACBACBA镁型（立方紧密堆积）123456789101112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。1

3、21200平行六面体铜型123456BCA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)34лr3/3=52.36%微粒数为：8×1/8=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：8×1/8+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+6×1/2=4空间利用率：(2×1.414r)34×4лr3/3=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

4、方堆积：六方紧密堆积：面心立方紧密堆积：681212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％121286Cu、Ag、AuMg、Zn、TiNa、K、FePo三、金属晶体熔点变化规律1、金属晶体熔点变化较大，与金属晶体紧密堆积方式、金属阳离子与自由电子之间的金属键的强弱有密切关系．熔点最低的金属：汞（常温时成液态）熔点很高的金属：钨（3410℃）铁的熔点：1535℃2、一般情况下，金属晶体熔点由金属键强弱决定：金属阳离子半径越小，所带电荷越多，自由电子越多，金属键越强

5、，熔点就相应越高，硬度也越大。但金属性越弱如：KNaMgAlLiNaKRbCs﹥﹥﹥﹥﹤﹤﹤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raarrorr提示：数出面心立方中的铜的个数：巩固练习