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1、 改變金屬原子堆積方式,能夠隨意變形自我修復(fù)的金屬機(jī)器人選修三 第三章 第三節(jié) 金屬晶體的原子堆積模型理論基礎(chǔ):緊密堆積微粒之間的作用力,使微粒間盡可能的相互接近,使它們占有最小的空間降低體系的能量。在密堆積中,一個(gè)原子周圍距離最近且相等的原子的數(shù)目??臻g利用率晶體的空間被微粒占滿的體積百分?jǐn)?shù),用來(lái)表示緊密堆積的程度。配位數(shù)理論假設(shè)金屬原子可看成是直徑相等的剛性球體。 等徑剛性圓球相切高度有序緊密堆積。堆積越緊密,體系能量越低,結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。金屬晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn):合作探究三維空間里金屬晶體原子的堆積方式? 一維空間 (一列) 二維空間(平面)三維空間 (體) 一維空間緊密堆積:小組:自制的二維堆積模
2、型行列對(duì)齊四球一空行列交錯(cuò)三球一空球?qū)η蚯驅(qū)Π佳?置 層非密置層觀 察 思 考zyz相關(guān)物品:乒乓球任務(wù) 探究非密置層在空間的堆積方式.集體制作非密置層在三維空間的堆積模型 提 示 晶胞一般選取平行六面體.對(duì)比分析不同堆積的原子配位數(shù)請(qǐng)快速閱讀課本至頁(yè),同時(shí)思考下面的問(wèn)題.嘗試從堆積模型中抽取晶胞.簡(jiǎn)單立方堆積 .體心立方堆積金屬晶體空間利用率立方體的棱長(zhǎng)為,球的半徑為過(guò)程:個(gè)晶胞中平均含有個(gè)原子球晶胞()空間利用率簡(jiǎn)單立方堆積空間利用率體心立方堆積相關(guān)物品:乒乓球任務(wù) 探究密置層在空間的堆積方式.集體制作密置層在三維空間的最密堆積模型請(qǐng)快速閱讀課本至頁(yè),同時(shí)思考以下兩個(gè)問(wèn)題.嘗試從堆積模型
3、中分析配位數(shù)及抽取晶胞任務(wù) 探究密置層在空間的堆積方式. 集體制作密置層在三維空間的最密堆積模型請(qǐng)快速閱讀課本至頁(yè),同時(shí)完成以下任務(wù)六方最密堆積 面心立方最密堆積.嘗試從堆積模型中分析配位數(shù)及晶胞AB, 關(guān)鍵是第三層,對(duì)第一、二層來(lái)說(shuō),第三層可以有兩種最緊密的堆積方式。 下圖是此種六方緊密堆積的前視圖ABAB123456 于是每?jī)蓪有纬梢粋€(gè)周期,即 堆積方式形成六方緊密堆積。 第一種空間利用率高,每?jī)蓪有纬梢粋€(gè)周期;每個(gè)晶胞有2個(gè)原子,配位數(shù)12.六方最密堆積空間利用率高,每?jī)蓪有纬梢粋€(gè)周期;每個(gè)晶胞有2個(gè)原子,配位數(shù)12.六方最密堆積六方最密堆積第二種是將第三層球?qū)?zhǔn)第一層的 , 位,不同于 兩層的位置,這是 層。123456123456第二種123456此種立方緊密堆積的前視圖 第四層再排 ,于是形成 三層一個(gè)周期。 得到面心立方堆積。 AABCABC第二種空間利用率高,每三層形成一個(gè)周期;每個(gè)晶胞有4個(gè)原子,配位數(shù)12.面心立方最密堆積面心立方最密堆積面心立方最密堆積面心立方最密堆積面心立方最密堆積面心立方最密堆積空間利用率面心立方最密堆積空間利用率掌握金屬
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