第2節(jié)-金屬晶體第1課時

2、晶體形成的一段途徑：（1）熔融態(tài)物質凝固；（2）氣態(tài)物質冷卻不經(jīng)液態(tài)干脆凝固（凝華）（3）溶質從溶液中析出。3.晶體的特性（1）具有規(guī)則的幾何外形。（2）自范性：

（3）各向異性：（4）對稱性：（5）有固定的熔點（6）均一性（7）最小的內能（8）穩(wěn)定性4.晶體的種類依據(jù)內部微粒的種類和微粒間的相互作用不同，將晶體分為：離子晶體、金屬晶體、原子晶體、分子晶體。二、晶體結構的積累模型都趨向于使原子或分子吸引盡可能多的原子或分子分布于四周，并以密積累的方式降低體系的能量，使晶體變得比較穩(wěn)定。下圖是A3型六方緊密積累的前視圖ABABA配位數(shù)12。(同層6，上下層各3)1.等徑圓球的密積累面心立方緊密積累的前視圖ABCAABC第四層再排A，于是形成ABCABC三層一個周期。得到面心立方積累—A1型。配位數(shù)12。(同層6，上下層各3)BCA面心立方積累這兩種積累都是最緊密積累，空間利用率為74.05%。金屬鉀K的立方體心堆積立方體心積累：配位數(shù)8，空間利用率為68.02%。2.非等徑圓球的密積累由離子構成的晶體可視為不等徑圓球的密積累，即將不同半徑的圓球的積累看成是大球先按確定方式做等徑圓球的密積累。小球再填充在大球所形成的空隙中。配位數(shù)：一個原子或離子四周所鄰接的原子或離子的數(shù)目。如NaCl配位數(shù)為6，即每個Na+離子四周干脆連有6個CI-，反之亦然。三、晶體結構的基本單元----晶胞1.晶胞(1)晶胞：從晶體中“截取”出來具有代表性的最小部分。是能夠反映晶體結構特征的基本重復單位。(2)晶胞確定是一個平行六面體，其三條邊的長度不確定相等．也不確定相互垂內；晶胞的形態(tài)和大小由具體晶體的結構所確定，晶胞不能是八面體或六方柱體等其他形態(tài)。(3)整個晶體就是晶胞按其周期性在二維空間重復排列而成的。這種排列必需是晶胞的并置堆砌。所謂并置堆砌是指平行六面體之間沒有任何空隙，同時，相鄰的八個平行六面體均能共頂點相連接。2.常見三種密積累的晶胞六方晶胞----A3型面心立方晶胞----A1型體心立方晶胞----A2型頂點：棱邊：面心：體心：長方體晶胞中不同位置的粒子對晶胞的貢獻：頂----1/8棱----1/4面----1/2心----13.晶胞中微粒數(shù)的計算（1）面心立方：在立方體頂點的微粒為8個晶胞共有，在面心的為2個晶胞共有。微粒數(shù)為：8×1/8+6×1/2=4

(3)六方晶胞：在六方體頂點的微粒為6個晶胞共有，在面心的為2個晶胞共有，在體內的微粒全屬于該晶胞。微粒數(shù)為：12×1/6+2×1/2+3=6(2)體心立方：在立方體頂點的微粒為8個晶胞共享，處于體心的金屬原子全部屬于該晶胞。微粒數(shù)為：8×1/8+1=2小結：晶胞中原子個數(shù)的計算體心：1面心：1/2頂點：1/8棱邊：1/4AB練習1：依據(jù)離子晶體的晶胞結構，推斷下列離子晶體的化學式：（A表示陽離子）化學式：AB練習2：依據(jù)離子晶體的晶胞結構，推斷下列離子晶體的化學式：（A表示陽離子）AB化學式：A2BAB化學式：練習3：依據(jù)離子晶體的晶胞結構，推斷下列離子晶體的化學式：（A表示陽離子）ABB化學式：A練習4：依據(jù)離子晶體的晶胞結構，推斷下列離子晶體的化學式：（A表示陽離子）CABC3練習5：下圖為高溫超導領域的一種化合物——鈣鈦礦晶體結構，該結構是具有代表性的最小重復單元。1）在該物質的晶體中，每個鈦離子四周與它最接近且距離相等的鈦離子共有個2）該晶體結構單元中，氧、鈦、鈣離子的個數(shù)比是。63∶1∶1TiOCaO：12×1/4＝3Ti:8×1/8＝1Ca：16.最近科學家發(fā)覺一種由鈦原子和碳原子構成的氣態(tài)團簇分子，如右圖所示。頂角和面心的原于是鈦原子，棱的中心和體心的原子是碳原子，則它的分子式是()A．TiCB．Ti4C4，C．Ti14C13D．Ti13C147、現(xiàn)有甲、乙、丙、丁四種晶胞（如圖2-8所示），可推知：甲晶體中A與B的離子個數(shù)比為；乙晶體的化學式為；丙晶體的化學式為______；丁晶體的化學式為______。金屬晶體：通過金屬鍵作用形成的單質晶體§3-1-2金屬晶體一、金屬晶體的密積累結構思索：金屬原子在形成晶體時有幾種積累方式？二、金屬晶體的密積累結構金屬晶體的原子平面積累模型

（a）非密置層

（b）密置層哪種排列方式圓球四周剩余空隙最??？簡潔立方積累（Po）金屬晶體的原子空間積累模型1金屬晶體的堆積方式──簡單立方堆積

晶胞的形態(tài)是什么？排列方式怎樣？體心立方積累（IA，VB，VIB）金屬晶體的原子空間積累模型2金屬晶體的堆積方式──鉀型

配位數(shù)8三維積累－由非密置層積累的兩種方式簡潔立方積累鉀型體心立方由非密置層一層一層積累而成金屬晶體的最密置層積累方式三維積累－由最密置層積累的兩種方式123456其次層對第一層來講最緊密的積累方式是將球對準1，3，5位。(或對準2，4，6位，其情形是一樣的)123456AB，關鍵是第三層，對第一、二層來說，第三層可以有兩種最緊密的積累方式。下圖是此種六方緊密積累的前視圖ABABA第一種是將球對準第一層的球。123456于是每兩層形成一個周期，即ABAB積累方式，形成六方緊密積累。配位數(shù)12。(同層6，上下層各3)六方密積累第三層的另一種排列方式，是將球對準第一層的2，4，6位，不同于AB兩層的位置，這是C層。123456123456123456123456此種立方緊密積累的前視圖ABCAABC第四層再排A，于是形成ABCABC三層一個周期。得到面心立方積累。配位數(shù)12。(同層6，上下層各3)ＡＢＡＣＢＡ鎂型銅型金屬晶體的兩種最密積累方式六方密積累立方面心積累四種積累方式,最常見的積累為三種.立方體心積累、立方面心積累、六方積累。金屬晶體的密積累結構體心立方簡單立方面心立方如;三種常見的立方晶體結構金屬晶體的四中積累模型對比思索：金屬晶體中晶胞粒子數(shù)的計算

三、晶體中晶胞粒子數(shù)的計算

（1）頂端原子一般只計算

1/8

棱邊原子一般只計算

1/4

面上原子一般只計算

1/2

內部原子一般計算成

1

（2）晶胞內含的原子數(shù)=a*1/8+b*1/4+c*1/2+d

a位于頂點的原子或離子數(shù)；b為位于棱邊的原子或離子數(shù)；c為位于面上的原子或離子數(shù)；d為位于晶胞內的原子或離子數(shù)立方晶體中【思索】鈉的晶胞里，含多少原子？2鈉晶體的晶胞2、若如右圖六棱柱狀晶胞，頂端原子一般只計算1/6棱邊原子一般只計算1/4面上原子一般只計算1/2內部原子一般計算成1若此晶胞全部原子相同，則此晶胞中含6個原子。1、在金屬晶體中最常見的三種積累方式有：（1）配位數(shù)為8的積累，（2）配位數(shù)為的立方面心積累，（3）配位數(shù)為的積累。其中以ABAB方式積累的和以ABCABC方式積累的空間利用率相等，就的積累層來看，二者的區(qū)分是在第層。實力訓練1立方體心1212六方密積累立方面心積累六方密積累三2、1183K以下純鐵晶體的基本結構單元如圖1所示，1183K以上轉變?yōu)閳D2所示結構的基本結構單元，在兩種晶體中最鄰近的鐵原子間距離相同（1）在1183K以下的純鐵晶體中，與鐵原子等距離且最近的鐵原子數(shù)為______個；在1183K以上的純鐵晶體中，與鐵原子等距離且最近的鐵原子數(shù)為___________；812（2）純鐵晶體在晶型轉變前后，二者基本結構單元的邊長之比為（1