《金属晶体的原子堆积模型》课件

（1） 第二层小球的球心 正对着 第一层小球的球心
（2） 第二层小球的球心 正对着 第一层小球形成的空穴
（1）简单立方堆积
Po
简 单 立 方 晶 胞
①简单立方晶胞平均占有的原子数目：
1 ×8 = 1 8
•②空间利用率：
③配位数： 6
同层4，上下层各1
2 1 4 3 1 4
6 2 3 5
（2）体心立方堆积（钾型） 碱金属
金属晶体
第二课时
金属晶体的原子堆积模型
小组成员:刘情 杨叶 严婷 瓮秀秀
二、金属晶体的原子堆积模型
紧密堆积原理：
因为金属键没有方向性和饱和性，且晶体中 的原子可看成是直径相等的球体，因此都趋向 于使金属原子吸引更多的其他原子分布于周围， 并以紧密堆积方式降低体系的能量，使晶体变 得比较稳定。
配位数：
每三层形成一个周期。 即ABC ABC的堆积方式。
A C B A 1 6 5 4 2 3 C B A
④面心立方最密堆积
C
B
A
小结：
堆积模型 采纳这种堆 积的典型代 表
简单堆积 体心立方 堆积 Po (钋) K、Na、Fe
空间 利用 率
52% 68% 74% 74%
配位数
Leabharlann Baidu晶胞
6 8 12 12
六方最密 Mg、Zn、Ti 堆积 面心立方 Cu, Ag, Au 最密堆积
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 r
提示： 数出面心立方中的铜的个数：
r
r
o
a
r r
a
小结：三种晶体类型与性质的比较
晶体类型
概念
原子晶体
相邻原子之间以共价 键相结合而成具有空 间网状结构的晶体
体 心 立 方 晶 胞
①体心立方晶胞平均占有的原子数目：
1 ×8 + 1 = 2 8
②空间利用率：
③配位数：
8
上下层各4
5 8 1 4
6 7 2 3
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 )
1 6 5 4 2 3 6 5 4
物质中一个原子周围最近的等距的 原子数目。
100
晶胞的体积
晶体的空间被微粒所占的体积百分 数，用它来表示紧密堆积的程度。
﹪
空间利用率：
晶胞中原子的总体积
×
1、二维空间金属原子的排列方式
非密置层
2
1 4 3 1 6 5
密置层
2
3 4
行列对齐 四球一空
行列相错 三球一空 6
配位数： 4
2、三维空间中金属晶体的堆积方式 （非密置层）
1
2
3
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。
配位数 空间利用率
12 74%
12 74%
第一种：第三层与第一层重合。
每两层形成一个周 期，即 AB AB 堆 积方式。 下图是此种堆积的前 视图
A B
1 6 5 4
2
3
A
B A
③六方最密堆积
第二种：第三层的球与第一层的球不重合。
分子晶体
金属晶体
分子间以范德 通过金属键形成的 华力相结合而 晶体 成的晶体
作用力
构成微粒 物 理 性 质 实例 熔沸点
共价键
原子 很高
范德华力
分子 很低
金属键
金属阳离子和自由 电子 差别较大
硬度
导电性
很大
无（硅为半导体） 金刚石、二氧化硅、 晶体硅、碳化硅
很小
无 Ar、S等
差别较大
导体 Au、Fe、Cu、钢 铁等
能力训练
1．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．金属单质的熔点总是高于分子晶体
2. 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。