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课件网) ◆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 ... ...
