晶體結(jié)構(gòu)的堆積模型

1、組織建設(shè),化學(xué) 選修 3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì),晶體的堆積模型,石家莊市第十八中學(xué) 高中化學(xué)組 李紅欣,主動思考,思考：金屬鍵有何特點？ 構(gòu)成金屬晶體的陽離子在空間如何排列？,三、金屬晶體的原子堆積模型,由于金屬鍵沒有方向性，每個金屬原子中的電子分布基本是球?qū)ΨQ的，所以可以把金屬晶體看成是由直徑相等的圓球的三維空間堆積而成的。,理論基礎(chǔ)：,3,第三節(jié) 金屬晶體,金屬原子盡可能地互相接近，盡量占據(jù)較小的空間。 緊密堆積,動畫演示,三、金屬晶體的原子堆積模型,堆積原理：,1、幾個概念,配位數(shù)：在晶體中與每個微粒緊密相鄰 ,且距離相等的微粒個數(shù),空間利用率：晶體的空間被微粒占滿的體積百分?jǐn)?shù),緊密堆積：微粒之

2、間的作用力使微粒間盡可能的相互接近，使它們占有最小的空間,知識探究,用來表示緊密堆積程度,分組討論 活動探究,金屬晶體的原子堆積模型,【假設(shè)】 1.金屬內(nèi)部的金屬原子均為等徑剛性小球 2.所有小球緊密堆積，彼此相切 【討論1】 1.金屬原子在二維平面有哪些排列方式？每個金屬原子配位數(shù)是多少？ 溫馨提示：必要時可以借助盒子里的小球進(jìn)行堆積 組內(nèi)同學(xué)合作把結(jié)果記錄在學(xué)案上！,1、在二維平面上金屬原子緊密排列的方式,合作辨析 得出結(jié)論,I 型,II 型,密置層,非密置層,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,三、金屬晶體的原子堆積模型,第三節(jié) 金屬晶體,合作辨

3、析 得出結(jié)論,【討論2】 （1）金屬原子在三維空間里有哪些堆積方式？ （2）每個原子配位數(shù)為多少？ （3）嘗試找出該堆積的晶胞？數(shù)出晶胞中平均含有的原子個數(shù)？,堆積要求：一層一層地在三維空間內(nèi)堆積 緊密接觸 每層配位數(shù)相同,溫馨提示：必要時可以借助盒子里的小球進(jìn)行堆積 組內(nèi)同學(xué)合作把結(jié)果記錄在學(xué)案上！,分組討論 活動探究,第二層小球的球心 正對著 第一層小球的球心,第二層小球的球心 正對著 第一層小球形成的空穴,3.金屬晶體的原子在三維空間里的堆積模型,（1）在三維空間里非密置層金屬原子的堆積方式,相鄰非密置層的原子核在同一直線上,簡單立方堆積,簡單立方晶胞,每個晶胞含原子：,只有金屬（Po）

4、采取這種堆積方式,1,2,3,4,5,6,配位數(shù)：,同層4，上下層各1,（1）簡單立方堆積,知識探究,6,簡單立方堆積,簡單立方堆積的空間占有率？,52%,（2）體心立方堆積（例如Na、K、Fe）,（鉀型）,1,2,3,4,5,6,7,8,配位數(shù)：,8,上下層各4,體心立方晶胞,（2）體心立方堆積（例如Na、K、Fe）,（鉀型）,每個晶胞含原子：,空間占有率？,68%,第二層對第一層來講最緊密的堆積方式是將球?qū)?zhǔn) 1，3，5 位 ( 或?qū)?zhǔn) 2，4，6 位，其情形是一樣的 ),關(guān)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。,第三節(jié) 金屬晶體,（2）在三維空間里密置層金屬原子

5、的堆積方式,合作辨析,在三維空間里密置層金屬原子的兩種堆積方式,鎂型,銅型,第三節(jié) 金屬晶體,課本,P75,鎂型,銅型,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,12,配位數(shù)：,同層 6，上下層各 3,(3)六方最密堆積（如Mg、Zn、Co、Ti等）,知識探究,每個晶胞含原子數(shù)？,120,(3)六方最密堆積（鎂型）,每個晶胞含原子數(shù)：,2,+ 1,= 2,(3)六方最密堆積（鎂型）,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,同層 6，上下層各 3,若第三層的另一種排列方式，是將球?qū)?zhǔn)第一層的2、4、6位，不同于 AB 兩層的位置，這是C 層。,銅型緊密堆積,1 ABC銅型最密堆積晶胞的抽取,B,第三節(jié) 金屬晶體,每個晶胞含原子：,(4)面心立方最密堆積（銅型）,（如Cu、Ag、Au、Ni、Pb、Ca）,第三節(jié) 金屬晶體,(4)面心立方最密堆積（銅型）,（如Cu、Ag、Au、Ni、Pb、Ca）,空間占有率？,74%,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,(3)六方最密堆積（如Mg、Zn、Co、Ti等）,知識探究,面心立方最密堆積,簡單立方堆積,體心立方密堆積,六方最密堆積,面心立方,六方,體心立方,簡單立方,74%,74%,68%,52,12,12,8,6,Cu、Ag、Au,Mg、Zn、Ti,Na、K、Fe,Po,金屬晶