化學人教版（2023）選擇性必修2 3.3.3.金屬晶體的原子堆積模型（共27張ppt）

第第頁化學人教版（2023）選擇性必修23.3.3.金屬晶體的原子堆積模型（共27張ppt）(共27張PPT)

金屬晶體的原子堆積模型

選擇性必修2第三章第三節(jié)金屬晶體與離子晶體

動車綿延，萬里河山展新顏；

國之重器，航母腳下天地寬。

金屬晶體的原子堆積模型

a、金屬晶體的微觀原子看成直徑相等的宏觀圓球

1、金屬晶體原子堆積模型的理論基礎：

思考：在一個盒子里裝有大小相同的金屬圓球，怎樣排列才能裝得最多？在搬運時不易晃動？

b、球形金屬原子盡可能地相互接近使空間得以充分利用形成穩(wěn)定的緊密堆積結(jié)構(gòu)。

2.金屬晶體的原子在二維平面堆積模型

小組合作：

用所給的三組乒乓球推演在二維平面金屬原子可能的堆積方式？

先看一維空間

金屬原子排成一條直線

有幾種堆積方式？

I型

II型

配位數(shù)為4

配位數(shù)為6

密置層堆積

非密置層堆積

1

2

3

4

1

2

3

4

5

6

2.金屬晶體的原子在二維平面堆積模型

配位數(shù)：在晶體中與每個微粒緊密相鄰(一般指相切)的微粒個數(shù)。

行列對齊

球?qū)η?/p>

行列交錯

球?qū)?/p>

配位數(shù)與空間利用率的關系？

3、金屬晶體的原子在三維空間的堆積模型

三維立體空間的堆積應該以二維平面空間的堆積為基礎

當二維空間為非密置層堆積，三維空間有幾種堆積方式呢？

（1）非密置層在三維空間的堆積：

a、簡單立方堆積：

為更好地觀察堆積的晶胞，我們使金屬原子不相切。

簡單立方晶胞

3、金屬晶體的原子在三維空間的堆積模型

晶胞的空間利用率：晶胞的空間被微粒占據(jù)的體積百分數(shù)，用它來表示緊密堆積的程度。

小組合作：

配位數(shù)，空間利用率（低或高）

6

晶胞邊長（a）=____r

2

棱邊上兩原子（幾何位置關系）；

相切

晶胞均攤所得的原子共____個

1

低

小組合作：計算簡單立方晶胞空間利用率

空間利用率較低只有金屬Po采用簡單立方晶胞堆積！

b、體心立方堆積：

體心立方晶胞

小組合作：

（2）配位數(shù)空間利用率，；

（3）L體對角線=_____r=a，

體對角線上3原子，；

相切

8

4

（1）晶胞均攤所得的原子共____個

2

較高

小組合作：計算體心立方晶胞空間利用率

體心立方晶胞堆積空間利用率相對較大，很多金屬如Na、K、Fe等都采用此法堆積。體心立方晶胞又稱為鉀型晶胞。

1

2

3

4

5

6

最緊密的堆積方式是將第二層球?qū)实谝粚忧虻?，3，5空隙位(或?qū)?，4，6空隙位，其情形是一樣的)

1

2

3

4

5

6

A

B

，

關鍵是第三層，對第一、二層來說，第三層可以有兩種最緊密的堆積方式。

（2）密置層在三維空間的堆積：

a、六方最密堆積

1

2

3

4

5

6

A

B

A

B

A

小組合作

配位數(shù):空間用率，；

12

晶胞均攤所得的原子共____個

2

高

六方最密晶胞空間利用率很高，已達最大值。Ti、Mg、Zn等

很多金屬都采取此法堆積。六方最密晶胞也被稱作鎂型晶胞。

1

2

3

4

5

6

1

2

3

4

5

6

1

2

3

4

5

6

1

2

3

4

5

6

A

B

C

A

A

B

C

1

2

3

4

5

6

B

C

A

b、面心立方最密堆積

小組合作，自主學習

(3)配位數(shù)空間用率，；

(4)L面對角線=____r=a，

(2)面對角線上3原子，；

相切

12

4

(1)晶胞均攤所得的原子共____個

4

高

小組合作：計算面心立方晶胞空間利用率

六方最密晶胞的空間利用率？

面心立方晶胞空間利用率很高與六方最密晶胞空間利用率相等，Cu、Ag、Au等很多金屬都采取此法堆積。也被稱作銅型晶胞。

簡單立方

鉀型

（體心立方密堆積）

鎂型

（六方最密堆積）

銅型

（面心立方最密堆積）

小結(jié)：

金屬晶體的四種晶胞

釙

型

口訣

金屬堆積有四晶，非密簡單和體心；

面心立方ABC，八角六面CuAgAu；

六方最密為AB，十二配位緊相鄰。

周期系（主表）中的金屬采取的堆積方式的總況

金屬堆積主要方式有哪些？

同種金屬的堆積方式只能有一種嗎？

這是由于它們受熱后會改變堆積方式的緣故。

非密置層

簡單立方堆積

體心立方堆積

密置層

六方最密堆積

面心立方堆積

三種最常見堆積方式

一、理論基礎

二、二維空間的堆積模型

1、非密置層堆積2、密置層堆積

三、三維空間的堆積模型

4、反思總結(jié)、暢談收獲

1.金屬晶體中金屬原子的堆積基本方式有（）

A.1B.2C.3D.4

D

2．金屬晶體的堆積方式、空間利用率和配位數(shù)關系正確的是()A．釙Po——簡單立方堆積——52%——8B．鈉Na——體心立方堆積——74%——12C．鋅Zn——六方最密堆積——68%——8D．銀Ag——面心立方最密堆積——74%——12

D

練習

3、下列關于金屬晶體的堆積模型說法正確的是()

A．金屬晶體中的原子在二維空間有三種堆積方式。

B．金屬晶體中非密置層在三維空間可形成兩種堆積方式，其配位數(shù)都是6。

C．六方最密堆積和面心立方最密堆積是密置層在三維空間形成的兩種堆積方式。

D．金屬晶體中的原子在三維空間的堆積有多種方式，其空間利用率相同。

C

4.關于下列四種金屬堆積模型的說法正確的是()

A.圖1和圖4為非密置層堆積,圖2和圖3為密置層堆積B.圖1~圖4分別是簡單立方堆積、體心立方堆積、面心立方堆積、體心立方堆積C.圖1~圖4每個晶胞所含有原子數(shù)分別為1、2、2、4D