金属晶体原子堆积方式
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活动与探究1： 平面上金属原子紧密排列的方式
从水槽盒子里取出： 4组等径小球（3个排成一条直线的）
将等径小球放置在平面上，排成4排，使球 面紧密接触，有哪些排列方式？
平面上金属原子紧密排列的两种方式
2
2
3 4 5
1
4
3
1
6
配位数为4
配位数为6
4个小球形成一个四边形空隙，一种空隙。 见“ ”。
在其上方再堆积一层非密置层排列的小球， 使相邻层上的小球紧密接触，有哪些堆积方 式？
三维空间里非密置层的 金属原子的堆积方式
（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
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简 单 立 方 晶 胞
①配位数： 6
3个小球形成一个三角形空隙，两种空隙。 一 种： △ 见“ ” 另一种：▽ 见“ ”
平面上金属原子紧密排列的两种方式
2
2
3 4 5
1
4
3
1
6
配位数为4 非密置层放置
配位数为6 密置层放置
活动与探究2 三维空间里非密置层金属原子的堆积方式
先将两组小球以非密置层的排列方式排列在 一个平面上：
同层4，上下层各1
2 1 4 3 1 4
6 2 3 5
②简单立方晶胞平均占有的原子数目：
1 ×8 = 1 8
③金属原子半径 r 与正方体边长 a 的关系：
a
a
a
a
a=2r
（2）体心立方堆积 （钾型）
体 心 立 方 晶 胞
①配位数： 8
5 8 1
上下层各4
4
6 7 2 3
②体心立方晶胞平均占有的原子数目：
1 ×8 + 1 = 2 8
③金属原子半径 r 与正方体边长 a 的关系：
b a
a a
2a
a
2a
b = 3a b = 4 r 3a=4r
活动与探究3 三维空间里密置层金属原子的堆积方式
将密置层的小球在一个平面上黏合在一起， 再一层一层地堆积起来（至少堆4层），使 相邻层上的小球紧密接触，有哪些堆积方式？ 注意：堆积方式的周期性、稳定性
A
A
B
B
三维空间里密置层的 金属原子的堆积方式
（1） ABAB„ 堆积方式
（2） ABCABC„ 堆积方式
俯视图
2 1 6 5 3 4 2
1 6
5
3 4
A
B
第二层小球的球心对准第一层的 1、3、5 位 （▽）或对准 2、4、6 位（△）。 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。
③金属原子的半径 r 与六棱柱的边长 a、高 h 的关系：
a
a=2r
h
2 6 a h= 3
（2）ABCABC„堆积方式
——面心立方最密堆积（铜型）
A B
C
①配位数： 12
同层 6，上下层各 3
1 7 1 6 2 5 12 6 3 4 5
2 8
9
4
3
10
11
②面心立方紧密堆积晶胞平均占有的原子数目：
A C B A
6
6
6
俯视图：
ABAB…堆积方式
ABCABC…堆积方式
（1）ABAB„堆积方式
—— 六方最密堆积 （镁型）
①配位数： 12
7
同层 6，上下层各 3
1 2 1 6 5 3 4 6 5
8
9
2 3 4
10
12
11
②六方紧密堆积晶胞平均占有的原子数目：
1 1 ×12 + ×2 + 3 6 2 =6
（1）ABAB„堆积方式
第三层小球对准第一层的小球。 每两层形成一个周期地紧密堆积。 前视图
A
2 1 6 5 3 4
B
A
B
A
（2）ABCABC„堆积方式
第三层小球对准第一层小球空穴的2、4、6位。 第四层同第一层。 前视图 每三层形成一个周期地紧密堆积。
A C
B
1 2 5 3 4 1 2 5 3 4 1 2 5 3 4
1 1 ×8 + 2 ×6 = 4 8
③金属原子的半径r与正方体的边长a的关系：
a
a a a a
2a=4r
从水槽盒子里取出： 4组等径小球（3个排成一条直线的）
将等径小球放置在平面上，排成4排，使球 面紧密接触，有哪些排列方式？
平面上金属原子紧密排列的两种方式
2
2
3 4 5
1
4
3
1
6
配位数为4
配位数为6
4个小球形成一个四边形空隙，一种空隙。 见“ ”。
在其上方再堆积一层非密置层排列的小球， 使相邻层上的小球紧密接触，有哪些堆积方 式？
三维空间里非密置层的 金属原子的堆积方式
（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
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简 单 立 方 晶 胞
①配位数： 6
3个小球形成一个三角形空隙，两种空隙。 一 种： △ 见“ ” 另一种：▽ 见“ ”
平面上金属原子紧密排列的两种方式
2
2
3 4 5
1
4
3
1
6
配位数为4 非密置层放置
配位数为6 密置层放置
活动与探究2 三维空间里非密置层金属原子的堆积方式
先将两组小球以非密置层的排列方式排列在 一个平面上：
同层4，上下层各1
2 1 4 3 1 4
6 2 3 5
②简单立方晶胞平均占有的原子数目：
1 ×8 = 1 8
③金属原子半径 r 与正方体边长 a 的关系：
a
a
a
a
a=2r
（2）体心立方堆积 （钾型）
体 心 立 方 晶 胞
①配位数： 8
5 8 1
上下层各4
4
6 7 2 3
②体心立方晶胞平均占有的原子数目：
1 ×8 + 1 = 2 8
③金属原子半径 r 与正方体边长 a 的关系：
b a
a a
2a
a
2a
b = 3a b = 4 r 3a=4r
活动与探究3 三维空间里密置层金属原子的堆积方式
将密置层的小球在一个平面上黏合在一起， 再一层一层地堆积起来（至少堆4层），使 相邻层上的小球紧密接触，有哪些堆积方式？ 注意：堆积方式的周期性、稳定性
A
A
B
B
三维空间里密置层的 金属原子的堆积方式
（1） ABAB„ 堆积方式
（2） ABCABC„ 堆积方式
俯视图
2 1 6 5 3 4 2
1 6
5
3 4
A
B
第二层小球的球心对准第一层的 1、3、5 位 （▽）或对准 2、4、6 位（△）。 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。
③金属原子的半径 r 与六棱柱的边长 a、高 h 的关系：
a
a=2r
h
2 6 a h= 3
（2）ABCABC„堆积方式
——面心立方最密堆积（铜型）
A B
C
①配位数： 12
同层 6，上下层各 3
1 7 1 6 2 5 12 6 3 4 5
2 8
9
4
3
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11
②面心立方紧密堆积晶胞平均占有的原子数目：
A C B A
6
6
6
俯视图：
ABAB…堆积方式
ABCABC…堆积方式
（1）ABAB„堆积方式
—— 六方最密堆积 （镁型）
①配位数： 12
7
同层 6，上下层各 3
1 2 1 6 5 3 4 6 5
8
9
2 3 4
10
12
11
②六方紧密堆积晶胞平均占有的原子数目：
1 1 ×12 + ×2 + 3 6 2 =6
（1）ABAB„堆积方式
第三层小球对准第一层的小球。 每两层形成一个周期地紧密堆积。 前视图
A
2 1 6 5 3 4
B
A
B
A
（2）ABCABC„堆积方式
第三层小球对准第一层小球空穴的2、4、6位。 第四层同第一层。 前视图 每三层形成一个周期地紧密堆积。
A C
B
1 2 5 3 4 1 2 5 3 4 1 2 5 3 4
1 1 ×8 + 2 ×6 = 4 8
③金属原子的半径r与正方体的边长a的关系：
a
a a a a
2a=4r