《金属键金属晶体》课件

专题3微粒间作用力与物质性质第一单元金属键金属晶体（第二课时）1精选课件2精选课件黄铁矿3精选课件萤石4精选课件水晶5精选课件绿色鱼眼石6精选课件菱锰矿7精选课件二、晶体1.晶体与非晶体

(1)晶体：内部微粒（原子、离子或分子）在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质。(2)非晶体：内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态。8精选课件2.晶体的特性

（1）具有规则的几何外形。（2）自范性：在适宜条件下，晶体能够自发地呈现封闭的、规则的多面体外形。

（3）各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。

（4）对称性：晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。

（5）有固定的熔点而非晶态没有。9精选课件3.晶体的种类根据内部微粒的种类和微粒间的相互作用不同，将晶体分为离子晶体、金属晶体、原子晶体和分子晶体。10精选课件4、晶胞：从晶体中“截取”出来具有代表性的最小部分。是能够反映晶体结构特征的基本重复单位。整个晶体就是晶胞按其周期性在二维空间重复排列而成的。这种排列必须是晶胞的并置堆砌。11精选课件晶胞与晶体砖块与墙蜂室与蜂巢12精选课件三、金属晶体金属原子通过金属键形成的晶体称为金属晶体。主要有三种晶体类型。A1A2A313精选课件金属晶体的原子平面堆积模型

（a）非密置层

（b）密置层哪种排列方式圆球周围剩余空隙最小？1、晶体的密堆积和非密置结构14精选课件（1）、简单立方堆积（Po）2、金属晶体的原子空间堆积模型金属晶体的堆积方式──简单立方堆积

15精选课件简单立方堆积：将非密置层在空间一层一层的堆积，有两种堆积方式，其中一种的堆积如上图，相邻非密置层的原子核在同一直线上，这种堆积方式形成的晶胞为一个立方体即简单立方。配位数为6，分别位于上、下前、后、左、右。这种堆积的空间利用率低。16精选课件（2）、体心立方堆积金属晶体的堆积方式──钾型

17精选课件体心立方堆积：非密置层在空间一层一层的堆积的另一种方式是将上层的金属原子填入下层四个金属原子形成的凹穴中，下一层的原子核与上一层中四个球围成的空在同一直线上。8个顶点上的球互不相切，但均与体心位置上的球相切。配位数8，空间利用率为68%。18精选课件

金属钾K的体心立方堆积

K、Na、Cr、Mo、W19精选课件（3）、面心立方堆积在一个层中，最紧密的堆积方式，是一个球与周围6个球相切，在中心的周围形成6个凹位，将其算为第一层。20精选课件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。21精选课件

第三层的一种排列方式，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。12345612345612345622精选课件123456面心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12。(同层6，上下层各3)Au、Ag、Cu、Al23精选课件BCA

ABCABC形式的堆积，为什么是面心立方堆积？我们来加以说明。24精选课件面心立方最密堆积（A一）图25精选课件面心立方最密堆积（A1）分解图26精选课件下图是六方紧密堆积的前视图ABABA

另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ABAB堆积方式，形成六方紧密堆积。

配位数12。(同层6，上下层各3)（4）、六方紧密堆积Mg、Zn、Ti27精选课件六方最密堆积（A3）图28精选课件六方最密堆积（A3）分解图29精选课件3、归纳和总结：三维堆积－四种方式简单立方堆积钾型体心立方由非密置层一层一层堆积而成30精选课件ＡＢＡＣＢＡ镁型铜型金属晶体的两种最密堆积方式面心立方堆积六方堆积31精选课件4.常见三种密堆积的晶胞六方晶胞32精选课件六方密堆结构晶胞33精选课件面心立方晶胞34精选课件面心立方结构晶胞35精选课件体心立方晶胞36精选课件体心立方结构晶胞37精选课件38精选课件四、晶胞中粒子数的求算（均摊法）1、方法：（1）处于顶点的粒子，同时为8个晶胞所共有，每个粒子有1/8属于该晶胞；（2）处于棱上的粒子，同时为4个晶胞所共有，每个粒子有1/4属于该晶胞；39精选课件（4）处于晶胞内部的粒子，则完全属于该晶胞。（3）处于面上的粒子，同时为2个晶胞所共有，每个粒子有1/2属于该晶胞；40精选课件2.三种金属晶体晶胞中微粒数的计算

(1)六方晶胞：在六方体顶点的微粒为6个晶胞共有，在面心的为2个晶胞共有，在体内的微粒全属于该晶胞。

微粒数为：12×1/6+2×1/2+3=6（2）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2个晶胞共有。微粒数为：8×1/8+6×1/2=4

41精选课件长方体晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献：顶----1/8棱----1/4面----1/2心----1(3)、体心立方：在立方体顶点的微粒为8个晶胞共享，处于体心的金属原子全部属于该晶胞。

微粒数为：8×1/8+1=242精选课件

1、合金是指由两种或两种以上的金属或金属与非金属经熔炼、烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的物质。合金一般是将各组分熔合成均匀的液体，再经冷凝而制得的。五、合金43精选课件1)具有超导性质的合金，如Nb3Ge，Nb3Al，Nh3Sn，V3Si，NbN等2)具有特殊电学性质的金属间化合物，如InTe-PbSe，GaAs-ZnSe等在半导体材料用3)具有强磁性的合金物，如稀土元素（Ce，La，Sm，Pr，Y等）和Co的化合物，具有特别优异的永磁性能2、合金的特性：44精选课件4)具有奇特吸释氢本领的合金（常称为贮氢材料），如LaNi5，FeTi，R2Mg17和R2Ni2Mg15。(R等仅代表稀土La，Ce，Pr，Nd或混合稀土）是一种很有前途的储能和换能材料。5)具有耐热特性的合金，如Ni3Al，NiAl，TiAl，Ti3Al，FeAl，Fe3Al，MoSi2，NbBe12。ZrBe12等不仅具有很好的高温强度，并且，在高温下具有比较好的塑性45精选课件6)耐蚀的合金，如某些金属的碳化物，硼化物、氨化物和氧化物等在侵蚀介质中仍很耐蚀，若通过表面涂覆方法，可大大