面心立方堆积4晶胞中金属原子数目的计算

B A
六方最密堆积分解图
第三层的另一种排列 方式，是将球对准第一层 1 6 5 4
2
3
的
2，4，6
位，不同
于 AB 两层的位置，这是 C 层。
1 6 5
2 3 4
1 6
5
2
Байду номын сангаас
3
4
第四层再排 A，于是形 成 ABC ABC 三层一个周
A
期。 得到面心立方堆积。
C
B
1 6
5
2
A
3
4
C B
A
配位数 12 。 ( 同层 6， 上下层各 3 ) 此种立方紧密堆积的前视图
积密度最大的那些结构。
密堆积方式因充分利用了空间，而使体系的势能尽
可能降低，而结构稳定。
这样得到的是简单立方堆积,自然界只有钋(Po)采 用这种排列.
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，如金属K等。
第二层
对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准
1.定义：金属离子和自由电子之间的强烈的相 互作用。 2.形成 成键微粒:金属阳离子和自由电子 存在:金属单质和合金中 3.方向性: 无方向性
4.金属的共性:具有金属光泽,能导电,导热, 具有良好的延展性,金属的这些共性是有金 属晶体中的化学键和金属原子的堆砌方式所 导致的
（1）导电性 （2）导热性 （3）延展性
12 晶胞结构如图所示，则顶点上原子被______ 6 个晶胞所 个晶胞共有,侧棱上的原子被_______ 共有，顶面棱上的原子被_______ 4 个晶胞所共 有 思考:如果晶胞结构为六棱柱,结果如何?
晶体硼的基本结构单元都 是由硼原子组成的正二十 面体的原子晶体，其中含 有20个等边三角形和一定 数目的顶角，每个顶角上 各有一个原子，试观察右 边图形，回答： 这个基本结构单元由 12 个硼原子组成， 键角是 ，共含有 30 个 B—B键。
最近发现一种由某金属原子M和非金属 原子N构成的气态团簇分子，如图所 示．顶角和面心的原子是 M原子，棱的 中心和体心的原子是 N 原子，它的化学 式为 C A． M 4 N 4 C． M14 N13 D．条件不够，无法写出化学式 B．MN
5.合金
(1)定义：把两种或两种以上的金属(或金属 与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质叫 做合金。 (2)特点 ①合金的熔点比其成分中金属 (低，高， 低 介于两种成分金属的熔点之间；) ②具有比各成分金属更好的硬度、强度和机 械加工性能。
通常情况下金属内部电子的运动是不固定 的，但在外加电场的作用下会定向移动形 成电流
导电物质 状态 导电粒子 升温时导电能力
电解质溶液或熔融液
金属晶体
导电本质
相对滑动
5.金属的特性
注：金属的熔点硬度和金属键的强弱有关，金属键的强 弱又可以用原子化热来衡量。原子化热是指1mol金 属固体完全气化成相互远离的气态原子时吸收的能量。 部分金属的原子半径、原子化热和熔点 金属 原子外围电子排步 原子半径/pm Na 3s1 186 Mg 3s2 160 Al Cr
金属键 金属晶体
一.已学过的金属知识
1.金属的分类 (1)黑色金属和有色金属 (2)重金属和轻金属 4.5g/cm3 (3)稀有金属和常见金属
2.金属元素在周期表中的位置及原子结构特征
二.金属键
描述金属键的最简单的理论是“电子气”理论. 该理论把金属键描述为金属原子脱落下来的价电子 形成遍布整块晶体的“电子气”.这些电子不是专属 于某几个特定的金属离子,而是均匀分布于整个晶体 中,被所有原子共用,从而把所有的金属原子维系在 一起.金属原子则“浸泡”在“电子气”的“海洋” 中.
黄铁矿
萤石
水晶
绿色鱼眼石
菱锰矿
三.金属晶体
1.晶体 (1)定义:通过结晶过程形成的具有规则几何外形的固体叫
晶体。 (2)其结构特征是内部的微粒在三维空间的排布具有特定 的周期性,即隔一定距离重复出现。
2.晶胞：能够反映晶体结构特征的基本重复单元 3.原子的密堆积方式
密堆积的定义:
密堆积：由无方向性的金属键、离子键和范德华力 等结合的晶体中，原子、离子或分子等微观粒子 总是趋向于相互配位数高，能充分利用空间的堆
1，3，5 位。 ( 或对准 2，4，6 位，其情形是一样的 )
1 6 5
2
3 4 6 5 4
1
2
3
A
，
B
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。
下图是此种六方 紧密堆积的前视图
1 6 5
2
3 4
A
B
A
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 )
3s23p1 3d54s1 143.1 326.4 660 124.9 397.5 1900
原子化热/KJ*mol-1 108.4 146.4 熔点/℃ 97.5 650
6.影响金属键强弱的因素
（1）金属元素的原子半径 （2）单位体积内自由电子的数目 如：同一周期金属原子半径越来越小，单位体积内自 由电子数增加，故熔点越来越高，硬度越来越大； 同一主族金属原子半径越来越大，单位体积内自由 电子数减少，故熔点越来越低，硬度越来越小。
ABC
ABC
形式的堆积，
为什么是面心立方堆积？
我们来加以说明。
C B A
面心立方最密堆积分解图
镁型，六方堆积
铜型，面心立方堆积
4.晶胞中金属原子数目的计算(平均值)
顶点占1/8
棱占1/4
面心占1/2
体心占1
金晶体的最小重复单元(也称晶胞)是面心立方体，即 在立方体的8个顶点各有—个金原子，各个面的中心 有一个金原子，每个金原子被相邻的晶胞所共有 (如 图)。金原子的直径为d，用NA表示阿伏加德罗常数， M表示金的摩尔质量。 (1)金晶体每个晶胞中含有 个金原子。 (2)欲计算一个晶胞的体积，除假定金原子是钢性小球 外，还应假定 。 (3)一个晶胞的体积是多少? (4)金晶体的密度是多少?