人教版高中化学选修3：物质结构与性质 复习题 全省一等奖

复习题第一页，共二十六页。金属晶体的原子堆积模型

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，所以可以把金属晶体看成是由直径相等的刚性圆球的三维空间堆积而成的。1.理论基础：第二页，共二十六页。堆积原理：组成晶体的金属原子在没有其他因素影响时，在空间的排列大都遵循紧密堆积原理。这是因为金属键没有方向性，因此都趋向于使金属原子吸引更多的其他原子分布于周围，并以紧密堆积方式降低体系的能量，使晶体变得比较稳定。第三页，共二十六页。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。空间利用率：空间被晶体质点占据的百分数。用来表示紧密堆积的程度。配位数：在密堆积中，一个原子或离子周围距离最近的原子或离子的数目。第四页，共二十六页。2、金属晶体的原子在二维平面堆积模型

金属晶体中的原子可看成直径相等的小球。将等径圆球在一平面上排列，有两种排布方式，按（b）图方式排列，圆球周围剩余空隙最小，称为密置层；按（a）图方式排列，剩余的空隙较大，称为非密置层。（a）非密置层

（b）密置层a:配位数4b:配位数61234123456第五页，共二十六页。（1）非密置层在三维空间堆积非最紧密堆积，空间利用率低（52%）配位数是

个只有金属（Po）采取这种堆积方式63.金属晶体的原子在三维空间的堆积模型a.简单立方堆积：第六页，共二十六页。a简单立方堆积第七页，共二十六页。这种堆积晶胞是一个体心立方，每个晶胞含

个原子，空间利用率也不高（68%），属于非密置层堆积，配位数为

，如碱金属、Fe等采取这种堆积方式。b.钾型----体心立方堆积：28第八页，共二十六页。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%

=第九页，共二十六页。金属晶体的两种最密堆积方式──镁型和铜型c

金属的最密堆积镁型铜型第十页，共二十六页。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，思考：第三层如何才能作到密置层的堆积呢？第十一页，共二十六页。

下图是此种六方紧密堆积的前视图ABABA123456第一种是将球对准第一层的球。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

)，空间利用率为74%镁型----六方最密堆积第十二页，共二十六页。金属原子的半径r与六棱柱的边长a、高h的关系：a=2rh=a632第十三页，共二十六页。123456123456b.铜型

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。412356----面心立方最密堆积第十四页，共二十六页。BCA第十五页，共二十六页。123456铜型BCA第十六页，共二十六页。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：每个面心立方晶胞含原子数目：81/8+6½=4

=(44/3r3)/a3100%=74%第十七页，共二十六页。堆积方式晶胞类型空间利用率配位数实例面心立方最密堆积堆积方式及性质小结简单立方堆积体心立方密堆积六方最密堆积面心立方六方体心立方简单立方74%74%68%52％121286Cu、Ag、AuMg、Zn、TiNa、K、FePo第十八页，共二十六页。第十九页，共二十六页。ZnS晶胞第二十页，共二十六页。CaF2晶胞第二十一页，共二十六页。第二十二页，共二十六页。第二十三页，共二十六页。下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)