新人教版《金属晶体》9

第三节《金属晶体》

第二课时金属原子在二维空间（平面）上有二种排列方式二、金属晶体的原子堆积模型

（a）非密置层

（b）密置层

金属晶体可以看成金属原子在三维空间中堆积而成.那么,非密置层在三维空间里堆积有几种方式？请比较不同方式堆积时金属晶体的配位数、原子的空间利用率、晶胞的区别。配位数=4配位数=6思考与交流晶胞的形状是什么？含几个原子？1、简单立方堆积[Po]配位数：空间占有率：每个晶胞含原子数：6152%2、体心立方堆积-----钾型金属晶体的堆积方式──体心立方堆积

非密置层的另一种堆积是将上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中（IA，VB，VIB）配位数：空间占有率：每个晶胞含原子数：868%2空间利用率计算例1：计算体心立方晶胞中金属原子的空间利用率。

解：体心立方晶胞：中心有1个原子，8个顶点各1个原子，每个原子被8个晶胞共享。每个晶胞含有几个原子:1+8×1/8=2

空间利用率计算设原子半径为r、晶胞边长为a，根据勾股定理，得：2a2+a2=(4r)2空间利用率

=晶胞含有原子的体积/晶胞体积100%

=123456

第二层对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准

1，3，5位。(或对准2，4，6位，其情形是一样的)123456AB，

关键是第三层。对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧密的堆积方式。思考：密置层的堆积方式有哪些？

下图是此种六方紧密堆积的前视图ABABA

第一种是将第三层的球对准第一层的球。123456

于是每两层形成一个周期，即ABAB堆积方式，形成六方紧密堆积。

配位数

。(同层

，上下层各

。)1263

第二种是将第三层的球对准第一层的

2，4，6位，不同于AB两层的位置，这是

C层。123456123456123456123456此种立方紧密堆积的前视图ABCAABC

第四层再排A，于是形成

ABCABC三层一个周期。得到面心立方堆积。

配位数

。(同层

，上下层各

)1263镁型[六方密堆积]3、按密置层的堆积方式的第一种：六方密堆积配位数：空间占有率：每个晶胞含原子数：1274%2镁型[六方密堆积]（BeMgⅢBⅣBⅦB）4、铜型[面心立方]按密置层的堆积方式的第二种：面心立方堆积面心立方BCA配位数：空间占有率：每个晶胞含原子数：铜型[面心立方]BCA1274%4（ⅠBPbPdPt）例2：求面心立方晶胞的空间利用率.解：晶胞边长为a，原子半径为r.由勾股定理：a2+a2=(4r)2a=2.83r每个面心立方晶胞含原子数目：81/8+6½=4=(44/3r3)/a3=(44/3r3)/(2.83r)

3100%=74%空间利用率计算三、金属晶体的结构特征：在金属晶体里，金属阳离子有规则地紧密堆积，自由电子几乎均匀分布在整个晶体中，不专属哪几个特定的金属离子，而是被许多金属离子共有。四、金属晶体的熔点变化规律：（1）金属晶体熔点变化差别较大。如汞在常温下是液体，熔点很低（－38.9。C）。而铁等金属熔点很高（1535。C）。这是由于金属晶体紧密堆积方式、金属阳离子与自由电子的静电作用力不同而造成的差别。（2）一般情况下（同类型的金属晶体），金属晶体的熔点由金属阳离子半径、所带的电荷数、自由电子的多少而定。阳离子半径越小，所带的电荷越多，自由电子越多，相互作用就越大，熔点就会越高。

1、金属晶体的四种堆积模型对比阅读《资料卡片》并掌握2、石墨是层状结构的混合型晶体晶体具有规则的几何外形，晶体中最基本的重复单位称为是晶胞。NaCl晶体结构如图所示，已知FexO晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，x值小于1，测知FexO晶体密度为5.71g/cm3，晶胞边长为4.28×10-10m。（1）FexO中x值（精确到0.01）为？（2）晶体中的Fen+分别为Fe2+

、Fe3+

，在Fe2+和Fe3+总数中，Fe2+所占分数（用小数表示，精确至0.001）为？(3)此晶体的化学式为？（4）与某个Fe2+（或Fe3+）距离最近且等距离的O2-围成