3.2.1金属晶体 课件 高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修2

第三章不同聚集状态的物质与性质第二节几种简单的晶体结构模型第一课时金属晶体一、金属晶体的原子堆积模型1.几个概念密堆积：由无方向性的金属键、离子键和范德华力等结合的晶体中，微粒之间的作用力使微粒间尽可能的相互接近，能充分利用空间，因而体系稳定。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据的体积百分数，用它来表示密堆积的程度。等径圆球的堆积I型II型配位数为4配位数为6密置层非密置层12341234562.等径圆球在二维平面堆积模型

金属晶体中的原子可以看成是直径相等的小球。将等径圆球在一个平面上排列，有两种排布方式，按(Ⅰ)型方式排列，剩余的空隙比较大，称之为非密置层；按(Ⅱ)型方式排列，圆球周围剩余的空隙最小，称之为密置层。水果怎么堆？4个小球形成一个四边形空隙，一种空隙。所处位置3个小球形成一个三角形空隙，两种空隙。一种：△见“”另一种：▽见“”

三维空间里非密置层等径圆球的堆积方式先将两组小球以非密置层的排列方式排列在一个平面上：在其上方再堆积一层非密置层排列的小球，使相邻层上的小球紧密接触，有哪些堆积方式？第二层小球的球正对着第一层小球的球心

第二层小球的球心正对着第一层小球形成的空穴

简单立方晶胞（1）简单立方堆积(金属Po)3.等径圆球在三维空间堆积模型81×8=1每个晶胞含原子：①配位数：12341234566同层4，上下层各1（1）简单立方堆积(金属Po)②空间利用率aaaaa=2r（1）简单立方堆积(金属Po)立方体空隙体心立方晶胞（2）体心立方堆积(Na、K、Fe等，又称为A2型)81×8=2+1每个晶胞含原子：3.等径圆球在三维空间堆积模型①配位数：812345678上下层各4（2）体心立方堆积(Na、K、Fe等，又称为A2型)C=4ra=4r3aba②空间利用率（2）体心立方堆积(Na、K、Fe等，又称为A2型)四面体、八面体空隙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？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，形成六方最密堆积。

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。123456123456123456第四层再排A，于是形成ABCABC三层一个周期。得到面心立方最密堆积。123456ABCAABC配位数

（同层

，上下层各

）1263六方最密堆积（A3型）面心立方最密堆积（A1型）金属晶体的两种最密堆积方式AABCBA（3）六方最密堆积（A3型）BABABA镁型晶胞的抽取BAB3.等径圆球在三维空间堆积模型12345678910111212配位数：123456同层

6，上下层各3（3）六方最密堆积（A3型）六方最密堆积，属于密置层堆积，每个晶胞含____个原子，配位数为

，空间利用率_______，许多金属采取这种堆积方式（如Mg、Zn、Co、Ti）。21274%（3）六方最密堆积（A3型）平行六面体的底是平行四边形，各边长a=2r，则平行四边形的面积：平行六面体的高：空间利用率（3）六方最密堆积（A3型）空间利用率（3）六方最密堆积（A3型）BAACCB铜型面心立方晶胞的抽取BBAC（4）面心立方最密堆积（A1型）3.等径圆球在三维空间堆积模型ABC（4）面心立方最密堆积（A1型）12345678910111212配位数：同层

6，上下层各3123456（4）面心立方最密堆积（A1型）面心立方最密堆积，属于密置层堆积，每个晶胞含

个原子，配位数为

，空间利用率

，许多金属采取这种堆积方式（如Cu、Ag、Au、Ni、Pb、Ca）。41274%（4）面心立方最密堆积（A1型）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%a=2.83r（4）面心立方最密堆积（A1型）空间利用率堆积类型代表物质层类型晶胞相切原子配位数空间利用率简单立方体心立方（钾型）六方最密（镁型）面心最密（铜型）Po(钋)非密置层棱上2球6KNaFe非密置层体对角线3球8MgZnTi密置层三棱柱的中心12CuAgAu密置层面角线3球1252%68%74%74%等径圆球的4种堆积方式比较晶体密度ρ求算ρ=m/V根据晶胞结构确定各种粒子的数目根据晶胞的边长或微粒间的距离晶胞质量晶胞体积求求注意单位换算1．有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞结构如下图所示，下列有关说法中正确的是（）

①②③④A．①为简单立方堆积，②为六方最密堆积，③为体心立方堆积，④为面心立方最密堆积B．每个晶胞含有的原子数分别为①1个，②2个，③2个，④4个C．晶胞中原子的配位数分别为①6个，②8个，③8个，④12个D．空间利用率的大小关系为①＜②＜③＜④B图片导学1、金属晶体知识解读金属离子与自由电子间较强的相互作用形成的晶体（1）晶体中不存在单个分子（2）金属阳离子被自由电子所包围2、金属键的特征由于自由电子为整个金属所共有，所以金属键没有方向性和饱和性3、金属共同的物理性质容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。导电性强弱：银铜金铝钨镍铁4、金属晶体的结构与金属性质的内在联系导电性导热性延展性自由电子在外加电场作用下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仍保持相互作用自由电子+金属离子金属原子错位+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++知识解读知识拓展金属晶体结构具有金属光泽和颜色原因因自由电子可吸收所有频率的光，很快释放出去，绝大多数金属具有光泽。某些金属因易吸收某些频率光而呈特殊颜色。当金属呈粉末状时，金属晶体晶面取向杂乱、晶体外形排列不规则，吸收可见光后辐射不出去，所以成黑色。熔点最低的金属是--------汞[-38.87℃]熔点最高的金属是--------钨[3410℃]密度最小的金属是--------锂[0.53g/cm3]密度最大的金属是--------锇[22.57g/cm3]硬度最小的金属是--------铯[0.2]硬度最大的金属是--------铬[9.0]最活泼的金属是----------铯最稳定的金属是----------金延性最好的金属是--------铂[铂丝直径：mm]展性最好的金属是--------金[金箔厚：

mm]知识拓展金属之最当堂巩固1．下列关于金属晶体的叙述正确的是(

)