金属晶体的原子堆积模型课件

1、知识回顾：两种晶体类型与性质的比较晶体类型原子晶体分子晶体金属晶体概念相邻原子之间以共价键相结合而成具有空间网状结构的晶体分子间以范德华力相结合而成的晶体通过金属键形成的晶体作用力构成微粒物理性质熔沸点硬度导电性实例金刚石、二氧化硅、晶体硅、碳化硅 Ar、S等Au、Fe、Cu、钢铁等共价键范德华力金属键原子分子金属阳离子和自由电子很高很低差别较大很大很小差别较大部分为半导体）部分溶于水导电导体知识回顾：两种晶体类型与性质的比较晶体类型原子晶体分子晶体金一、金属键1.金属晶体： 2.金属晶体的物性3.金属键 （1） 定义： （2） 构成粒子：（3）.“电子气”理论 （4）存在（5）.金属键强弱的

2、判断： 金属单质形成的固体。金属阳离子和自由电子之间的较强的相互作用 金属阳离子和自由电子导电，导热，延展性，金属光泽。熔沸点差异大阳离子所带电荷多、半径小，金属键强，熔沸点高。金属单质或合金金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子共用，从而把所有的原子维系在一起。一、金属键1.金属晶体： 金属单质形成的固体。金属阳离子和自金属晶体金属原子自由电子金属晶体金属原子自由电子电子其理论与金属性质的关系导电性导热性延展性金属离子和自由电子自由电子在外加电场的作用下发生定向移动自由电子与金属离子碰撞传递热量晶体中各原子层相对滑动,但排列方式不变金属光泽由于自由电子可吸收所有频率

3、的光，然后很快释放出各种频率的光电子其理论与金属性质的关系导电性导热性延展性金属离子和自由电金属晶体结构具有金属光泽和颜色由于自由电子可吸收所有频率的光，然后很快释放出各种频率的光，因此绝大多数金属具有银白色或钢灰色光泽。而某些金属（如铜、金、铯、铅等）由于较易吸收某些频率的光而呈现较为特殊的颜色。当金属成粉末状时，金属晶体的晶面取向杂乱、晶格排列不规则，吸收可见光后辐射不出去，所以成黑色。金属晶体结构具有金属光泽和颜色由于自由电子可吸收所有频率的光为什么碱金属单质的熔沸点从上到下逐渐降低，而卤素单质的熔沸点从上到下却升高？习练馈反返回为什么碱金属单质的熔沸点从上到下逐渐降低，而卤素单质的熔沸

4、点二、 金属晶体的原子堆积模型二、 金属晶体的原子堆积模型三、金属晶体的原子堆积模型1、几个概念 紧密堆积：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配位数：在晶体中与每个微粒紧密相邻的微粒个数空间利用率：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三、金属晶体的原子堆积模型1、几个概念配位数：在晶体中与每个三种典型立方晶体结构体心立方简单立方面心立方三种典型立方晶体结构体心立方简单立方面心立方金属晶体原子平面排列方式有几种？非密置层探究A143213642A5密置层配位数为4配位数为6金属晶体原子平面排列方式有几种？非密置层探究A1432136金属晶体的堆积

5、方式简单立方堆积非密置层层层堆积情况1：相邻层原子在同一直线上的堆积金属晶体的堆积方式简单立方堆积非密置层层层堆积情况1：简单立方堆积配位数：晶胞含金属原子数16例：（Po）简单立方堆积配位数：晶胞含金属原子数16例：（Po）体心立方堆积非密置层层层堆积情况2：相邻原子层上层原子填入下层原子的凹穴中体心立方堆积非密置层层层堆积情况2：体心立方堆积配位数：28晶胞含金属原子数:金属晶体的堆积方式钾型体心立方堆积配位数：28晶胞含金属原子数:金属晶体的堆积方式123456思考：第二层 对第一层来讲最紧密的堆积方式有几种？123456AB，思考：对第一、二层来说，第三层可以最紧密的堆积方式有几种？

6、密置层堆积方式不存在两层原子在同一直线的情况，只有相邻层紧密堆积方式，类似于钾型。123456123456思考：第二层 对第一层来讲最紧密的堆积方式有几种一种是将球对准第一层的球。123456123456另一种排列方式，是将球对准第一层的 2，4，6 位六方最密堆积一种是将球对准第一层的球。123456123456另一种排列 下图是此种六方紧密堆积的前视图ABABA一种是将球对准第一层的球。123456 于是每两层形成一个周期，即 AB AB 堆积方式，形成六方紧密堆积。 下图是此种六方ABABA一种是将球对准第一层的球。123六方密堆积配位数：12 。 ( 同层 6，上下层各 3 )晶胞含金

7、属原子数:6金属晶体的堆积方式镁型六方密堆积配位数：12 。 ( 同层 6，上下层各 3 )晶金属晶体的原子堆积模型 第三层的另一种排列方式，是将球对准第一层的 2，4，6 位，不同于 AB 两层的位置，这是 C 层。123456123456123456面心立方最密堆积 第三层的另一种排列方式，是将球对准第一层的 123456此种立方紧密堆积的前视图ABCAABC 第四层再排 A，于是形成 ABC ABC 三层一个周期。 配位数：12( 同层 6， 上下层各 3 )123456此种立方紧密堆积的前视图ABCAABC 面心立方 BCA晶胞含金属原子数:4金属晶体的堆积方式铜型面心立方 BCA晶胞

8、含金属原子数:4金属晶体的堆积方式铜金属晶体的原子堆积模型堆积模型采纳这种堆积的典型代表配位数晶胞镁型Mg Zn Ti12简单立方Po6钾型Na K Fe8铜型Cu Ag Au12总 结思考：4中模型单位体积容纳原子数大小关系？52%68%74%74%空间利用率堆积模型采纳这种堆积的典型代表配位数晶胞镁型Mg Zn Ti再见再见1、现有甲、乙、丙、丁四种晶胞,可推知：甲晶体中A与B的离子个数比为 ；乙晶体的化学式为 ；丙晶体的化学式为_；丁晶体的化学式为_。1：1C2DEFXY3Z1、现有甲、乙、丙、丁四种晶胞,可推知：甲晶体中A与B的离子2、钙-钛矿晶胞结构如图所示。观察钙-钛矿晶胞结构，求

9、该晶体中，钙、钛、氧的微粒个数比为多少？2、钙-钛矿晶胞结构如图所示。观察钙-钛矿晶胞结构，求该晶体3、在碳单质的成员中还有一种混合型晶体石墨，如图所示。它是层状结构，层与层之间依靠作用力相结合。每层内部碳原子与碳原子之间靠作用力相结合，其键角为120。分析图中每个六边形含有 个碳原子。 23、在碳单质的成员中还有一种混合型晶体24、最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如下图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是 。解析：由于本题团簇分子指的是一个分子的具体结构，并不是晶体中的最小的一个重复单位，不能采用均摊法分析，所以只需数出该结构内两种原子的数目就可以了。答案为：Ti14C134、最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如下图所在石墨晶体中，层与层之间是以 结合，同一层内C原子与C原子以 结合成平面网状结构，故石墨为混合型晶体或过渡型晶体。 在同一层中，每个C原子与 个C原子形成C-C键，键角为 ，其中最小的环为 元环，每个C原子被 个六元环共有，每个C-C键被 个六元环共有；每个六元环拥有的C原子数为_，拥有的C-C键数为_，则C原子数与C-C键数之比为_。2:323范德华力共价键1203六325、过渡型晶体在石墨晶体中，层与层之间是以