人教版高中化学选修3第三章第三节金属晶体第2课时PPT课件

1、人教版高中化学选修人教版高中化学选修3 第三章第三节第三章第三节 金属晶体（第金属晶体（第2课时）课时） 长子县第一中学校长子县第一中学校 杨昕杨昕教学目标1.了解金属晶体内原子的几种常见排列方式了解金属晶体内原子的几种常见排列方式。2.掌握金属晶体的四种堆积模型及简单计算掌握金属晶体的四种堆积模型及简单计算。 一、金属晶体的原子堆积模型一、金属晶体的原子堆积模型 1 1、理论基础、理论基础 由于金属键没有方向性，每个金属由于金属键没有方向性，每个金属原子中的电子分布基本是球对称的，所原子中的电子分布基本是球对称的，所以可以把金属晶体看成是由直径相等的以可以把金属晶体看成是由直径相等的圆球的三

2、维空间堆积而成的。圆球的三维空间堆积而成的。2、几个概念、几个概念 紧密堆积紧密堆积：微粒之间的作用力使微粒间尽可：微粒之间的作用力使微粒间尽可能的相互接近，使它们占有最小的空间能的相互接近，使它们占有最小的空间 配位数配位数：在晶体中与每个微粒紧密相邻的微：在晶体中与每个微粒紧密相邻的微粒个数粒个数 空间利用率空间利用率：晶体的空间被微粒占满的体积：晶体的空间被微粒占满的体积百分数，用它来表示紧密堆积的程度百分数，用它来表示紧密堆积的程度分组活动并讨论分组活动并讨论分组活动分组活动1： 用自己准备的乒乓球在平面里排用自己准备的乒乓球在平面里排放，有几种方式？配位数分别是几？放，有几种方式？配

3、位数分别是几？ 2、二维堆积、二维堆积I I 型型II II 型型行列对齐四球一行列对齐四球一空空 非最紧密排列非最紧密排列行列相错三球一行列相错三球一空最紧密排列空最紧密排列密置层密置层非密置层非密置层3、三维堆积、三维堆积密置层密置层非密置层非密置层分组活动分组活动2： 用自己准备好的非密置层，按照要用自己准备好的非密置层，按照要求做课本上的两种堆积方式，并数配求做课本上的两种堆积方式，并数配位数。位数。（1）.简单立方堆积：简单立方堆积：非最紧密堆积，空间利用率低（非最紧密堆积，空间利用率低（52%）配位数是配位数是 个个.只有金属（只有金属（Po）采取这种堆积方式）采取这种堆积方式（2

4、 2）体心立方堆积体心立方堆积：这种堆积晶胞是一个体心立方，每个晶胞含这种堆积晶胞是一个体心立方，每个晶胞含 个个原子，空间利用率不高（原子，空间利用率不高（68%68%），属于非密置层堆），属于非密置层堆积，配位数为积，配位数为 ，许多金属（如许多金属（如NaNa、K K、FeFe等）等）采取这种堆积方式。采取这种堆积方式。12345678分组活动分组活动3： 将密置层一层一层地堆积起来，使将密置层一层一层地堆积起来，使相邻层的球紧密接触，按照要求做课相邻层的球紧密接触，按照要求做课本上的两种堆积方式，并数配位数。本上的两种堆积方式，并数配位数。金属晶体的两种最密堆积方式金属晶体的两种最密堆

5、积方式面心立方和六方最密堆积面心立方和六方最密堆积（3 3）面心立方和六方最密堆积）面心立方和六方最密堆积六方最密堆积六方最密堆积面心立方堆积面心立方堆积 下图是六方最紧密堆积的前视图下图是六方最紧密堆积的前视图ABABA123456（六方紧密堆积）（六方紧密堆积）123456789101112 这种堆积晶胞空间利用率高（这种堆积晶胞空间利用率高（74%74%），属于），属于最密置层堆集，配位数为最密置层堆集，配位数为 ，许多金属（如许多金属（如MgMg、ZnZn、TiTi等）等）采取这种堆积方式。采取这种堆积方式。1200平行六面体平行六面体123456此种立方紧密堆积的前视图此种立方紧密堆

6、积的前视图ABCAABC 第四层再排第四层再排 A，于是形于是形成成 ABC ABC 三层一个周三层一个周期。期。 得到面心立方堆积得到面心立方堆积。 配位数配位数 12 。( 同层同层 6， 上下层各上下层各 3 ) 下图是面心立方堆积的前视图下图是面心立方堆积的前视图ACBACBA123456BCA（面心立方紧密堆积）（面心立方紧密堆积）这种堆积晶胞空间利用率高（这种堆积晶胞空间利用率高（74%），属于最密置层堆），属于最密置层堆集，配位数为集，配位数为 ，许多金属（如许多金属（如Cu、Ag、Au等）等）采取采取这种堆积方式。这种堆积方式。二、金属晶体中有关计算二、金属晶体中有关计算晶胞中

7、微粒数的计算及空间利用率的计算晶胞中微粒数的计算及空间利用率的计算(1)简单立方：在立方体顶点的微简单立方：在立方体顶点的微粒为粒为8个晶胞共享个晶胞共享空间利用率：空间利用率：(2r)(2r)3 34 4r r3 3/3/3= 52.36%= 52.36%微粒数为：微粒数为：81/8 = 1（2）体心立方：在立方体顶）体心立方：在立方体顶点的微粒为点的微粒为8个晶胞共享，处个晶胞共享，处于体心的金属原子全部属于于体心的金属原子全部属于该晶胞。该晶胞。微粒数为：微粒数为：81/8 + 1 = 2空间利用率：空间利用率：体心立方堆积体心立方堆积配位数：配位数：8（3）面心立方：在立方体顶点的微粒

8、为）面心立方：在立方体顶点的微粒为8个晶胞共有，在面心的为个晶胞共有，在面心的为2个晶胞共有。个晶胞共有。微粒数为：微粒数为：81/8 + 61/2 = 4 空间利用率：空间利用率：(2(21.414r)1.414r)3 34 44 4r r3 3/3/3= 74.05%= 74.05%2.配位数：配位数：每个小球周围距离最近的小球数每个小球周围距离最近的小球数简单立方堆积：简单立方堆积：体心立方堆积：体心立方堆积：六方紧密堆积：六方紧密堆积：面心立方紧密堆积：面心立方紧密堆积：681212堆积方式堆积方式 晶胞类型晶胞类型空间利空间利用率用率配位数配位数实例实例面心立方面心立方最密堆积最密堆积堆积方式及性质小结堆积方式及性质小结简单立简单立方堆积方堆积体心立方体心立方密堆积密堆积六方最六方最密堆积密堆积面心立方面心立方六方六方体心立方体心立方简单立方简单立方74%74%68%52121286Mg、Zn、TiCu、Ag、AuNa、K、FePo 已知金属铜为面心立方晶体，如图所示，铜的已知金属铜为面心立方