高中化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 金屬堆積方式 課件選修3

金屬晶體的堆積方式金屬晶體的堆積方式蘇教版選修蘇教版選修3 3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)一、理論基礎(chǔ)：一、理論基礎(chǔ)： 由于金屬鍵沒(méi)有方向性，每個(gè)金屬由于金屬鍵沒(méi)有方向性，每個(gè)金屬原子中的電子分布基本是球?qū)ΨQ的，所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。圓球的三維空間堆積而成的。（一）一維堆積（一）一維堆積二、金屬堆積方式二、金屬堆積方式（二）二維堆積（二）二維堆積I I 型型II II 型型行列對(duì)齊四球一行列對(duì)齊四球一空空 非最緊密排列非最緊密排列行列相錯(cuò)三球一行列相錯(cuò)三球一空最緊密排列空最緊密排列密置層密置層非密置層非密置層（三）三維堆積（三）三維堆積密置層密置層非密置層非密置層1.1.簡(jiǎn)單立方堆積：簡(jiǎn)單立方堆積：三、金屬晶體基本構(gòu)型三、金屬晶體基本構(gòu)型 邊長(zhǎng)邊長(zhǎng) = 2r= 2r非最緊密堆積，非最緊密堆積，空間利用率低空間利用率低 例：例：金屬鉀金屬鉀 K K 的體的體心立方堆積心立方堆積 （2 2）體心立方堆積（）體心立方堆積（A A2 2）：）：體對(duì)角線體對(duì)角線 = 4r= 4r3 3邊長(zhǎng)邊長(zhǎng)=4 r/3=4 r/3(3)(3)六方緊密堆積（六方緊密堆積（A A3 3）123456于是每?jī)蓪有纬梢粋€(gè)周期，即：于是每?jī)蓪有纬梢粋€(gè)周期，即：ABAB、 AB AB 堆積方式，形成六方緊密堆積堆積方式，形成六方緊密堆積。 各層均為密置層各層均為密置層A AB BA AB BA A(3)(3)六方緊密堆積六方緊密堆積A AA AA AA AB BB B密置層密置層邊長(zhǎng)邊長(zhǎng) = 2r= 2r高高 = 4 r/3= 4 r/36 6(4)(4)面心立方緊密堆積（面心立方緊密堆積（A A1 1）123456123456123456A AB BC CABCAABC(4)(4)面心立方緊密堆積面心立方緊密堆積123456BCA邊長(zhǎng)邊長(zhǎng) = 2 r= 2 r面對(duì)角線面對(duì)角線 = 4r= 4r密置層密置層2 2四、晶體中有關(guān)計(jì)算四、晶體中有關(guān)計(jì)算1.晶胞中微粒數(shù)的計(jì)算晶胞中微粒數(shù)的計(jì)算(1)簡(jiǎn)單立方：在立方體頂點(diǎn)的微簡(jiǎn)單立方：在立方體頂點(diǎn)的微粒為粒為8個(gè)晶胞共享，個(gè)晶胞共享，空間利用率：空間利用率：(2r)(2r)3 34 4r r3 3/3/3= 52.36%= 52.36%微粒數(shù)為：微粒數(shù)為：81/8 = 1（2）體心立方：在立方體頂）體心立方：在立方體頂點(diǎn)的微粒為點(diǎn)的微粒為8個(gè)晶胞共享，處個(gè)晶胞共享，處于體心的金屬原子全部屬于于體心的金屬原子全部屬于該晶胞。該晶胞。 （3）六方晶胞：在六方體頂）六方晶胞：在六方體頂點(diǎn)的微粒為點(diǎn)的微粒為6個(gè)晶胞共有，在個(gè)晶胞共有，在面心的為面心的為2個(gè)晶胞共有，在體個(gè)晶胞共有，在體內(nèi)的微粒全屬于該晶胞。內(nèi)的微粒全屬于該晶胞。微粒數(shù)為：微粒數(shù)為：121/6 + 21/2 + 3 = 6 微粒數(shù)為：微粒數(shù)為：81/8 + 1 = 2（4）面心立方：在立方體頂點(diǎn)的微粒為）面心立方：在立方體頂點(diǎn)的微粒為8個(gè)晶胞共有，在面心的為個(gè)晶胞共有，在面心的為2個(gè)晶胞共有。個(gè)晶胞共有。微粒數(shù)為：微粒數(shù)為：81/8 + 61/2 = 4 空間利用率：空間利用率：(2(21.414r)1.414r)3 34 44 4r r3 3/3/3= 74.05%= 74.05%2.配位數(shù)：配位數(shù)：每個(gè)小球周圍距離最近的小球數(shù)每個(gè)小球周圍距離最近的小球數(shù)簡(jiǎn)單立方堆積：簡(jiǎn)單立方堆積：體心立方堆積：體心立方堆積：六方緊密堆積：六方緊密堆積：面心立方緊密堆積：面心立方緊密堆積：681212