第三节金属晶体(第二课时)ppt课件.ppt

第三节 金属晶体,第二课时,组成粒子：作用力：,金属阳离子和自由电子,金属离子和自由电子之间的较强作用 金属键（电子气理论）,金属晶体：,通过金属键作用形成的单质晶体,“电子气理论”(自由电子理论)金属原子脱落下来的价电子形成遍布整个晶体的“电子气”,被所有原子所共用，从而把所有的原子维系在一起。,五、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,金属晶体原子平面排列方式有几种？,非密置层,A,1,4,3,2,1,3,6,4,2,A,5,密置层,配位数为4,配位数为6,（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（a）图方式排列，剩余的空隙较大，称为非密置层；按（b）图方式排列，圆球周围剩余空隙较小，称为密置层 。,（a）非密置层 （b）密置层,配位数,4,6,金属晶体的堆积方式简单立方堆积,非密置层层层堆积情况1：相邻层原子在同一直线上的堆积,（3）金属晶体的原子在三维空间堆积模型,简单立方堆积（Po）,非密置层一层一层垂直堆积,简单立方堆积,体心立方堆积,非密置层层层堆积情况2：相邻原子层上层原子填入下层原子的凹穴中,体心立方堆积（碱金属、铁、铬、钼、钨） 钾型,上层金属原子填入下层金属原子形成凹穴中,非密置层一层一层堆积,体心立方堆积,配位数：8原子数：2,思考：第二层 对第一层来讲最紧密的堆积方式有几种？,思考：对第一、二层来说，第三层可以最紧密的堆积方式有几种？,密置层堆积方式不存在两层原子在同一直线的情况，只有相邻层紧密堆积方式，类似于钾型。,一种是将球对准第一层的球。,另一种排列方式，是将球对准第一层的 2，4，6 位,六方最密堆积和面心立方最密堆积,a、六方最密堆积（Mg、Zn、Ti）镁型,密置层的原子按上述体心立方堆积的方式堆积,第一层 密置层,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。,第一种是将球对准第一层的球。,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%,下图是此种六方紧密堆积的前视图,A,配位数：12,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。,b、面心立方最密堆积（Cu、Ag、Au）铜型,此种立方紧密堆积的前视图,A,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 ),金属晶体的四中堆积模型对比,1.下列有关金属晶体的判断正确的是 A简单立方、配位数6、空间利用率空间利用率为68% B钾型、配位数6、空间利用率为68% C镁型、配位数8、空间利用率74% D铜型、配位数12、空间利用率为74%,课堂练习,2下列排列方式是镁型堆积方式的是（ ）AABCABCABCBABABABCABBAABBA DABCCBAABCCBA,3.晶胞是晶体中最小的重复单元已知铁为面心立方晶体，其结构如下图甲所示，面心立方的结构特征如下图乙所示若铁原子的半径为 试求铁金属晶体中的晶胞长度，即下图 丙中AB的长度为_m,4. 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。,依题意画出侧面图，设正立方体边长为a，则体积为a3。原子半径，每个正立方体包括金属原子818+61/24(个)，球体体积共4空间利用率为：.,