《金屬晶體的原子堆積模型》

金屬晶體的原子堆積模型第二課時(shí)金屬晶體的原子堆積模型一.幾個(gè)概念堆積原理：金屬原子在沒有其他因素影響時(shí)，在空間里排列大都服從緊密堆積原理。這是因?yàn)樵诮饘倬w中金屬鍵沒有方向性，趨向于使金屬原子吸引更多的其他原子分布于周圍，并以密堆積方式使晶體變得比較穩(wěn)定配位數(shù)：在晶體中任意一個(gè)原子周圍與之緊密相鄰的微粒個(gè)數(shù)〔區(qū)別配合物中配位數(shù)〕

空間利用率：晶體的空間被微粒占滿的體積百分?jǐn)?shù)，用它來表示緊密堆積的程度空間利用率

=晶胞含有原子的體積/晶胞體積

100%金屬原子在二維空間〔平面〕上有二種排列方式〔a〕密置層〔b〕非密置層金屬晶體可以看成金屬原子在三維空間中堆積而成.那么,非密置層在三維空間里堆積有幾種方式？請(qǐng)比較不同方式堆積時(shí)金屬晶體的配位數(shù)、原子的空間利用率、晶胞的區(qū)別。配位數(shù)=4配位數(shù)=6思考與交流二、金屬晶體的原子堆積模型三.金屬晶體的原子在三維空間堆積模型①簡(jiǎn)單立方堆積〔Po〕釙型[Po]配位數(shù)：空間占有率：每個(gè)晶胞含原子數(shù)：6152%②體心立方堆積—鉀型〔堿金屬〕配位數(shù)：空間占有率：每個(gè)晶胞含原子數(shù)：868%2體心立方堆積空間利用率計(jì)算設(shè)原子半徑為r、晶胞邊長(zhǎng)為a，根據(jù)勾股定理，得：2a2+a2=(4r)2空間利用率

=晶胞含有原子的體積/晶胞體積

100%

=思考：密置層的堆積方式有哪些？面心立方堆積六方密堆積123456第二層對(duì)第一層來講最緊密的堆積方式是將球?qū)?zhǔn)1，3，5位〔球的縫隙處〕。(或?qū)?zhǔn)2，4，6位，其情形是一樣的)123456AB，關(guān)鍵是第三層，對(duì)第一、二層來說，第三層可以有兩種最緊密的堆積方式。①第三層是將球?qū)?zhǔn)第一層的球。123456

于是每?jī)蓪有纬梢粋€(gè)周期，即ABAB堆積方式，形成六方緊密堆積。配位數(shù)12。(同層6，上下層各3

)

，空間利用率為74%以下圖是此種六方緊密堆積的前視圖ABABA123456②另一種排列方式，第三層是將球?qū)?zhǔn)第一層的2，4，6位〔縫隙處〕，不同于AB兩層的位置，這是C層123456123456123456123456此種立方緊密堆積的前視圖ABCAABC

第四層再排A，于是形成

ABCABC三層一個(gè)周期。得到面心立方堆積。

配位數(shù)12

。(同層6,上下層各

3

)鎂型〔六方最密堆積〕銅型〔面心立方堆積〕③鎂型和銅型〔密置層的堆積〕金屬晶體的兩種最密堆積方式求面心立方晶胞的空間利用率.解：晶胞邊長(zhǎng)為a，原子半徑為r.由勾股定理：a2+a2=(4r)2a=2.83r每個(gè)面心立方晶胞含原子數(shù)目：81/8+6?=4

=(44/3r3)/a3=(44/3r3)/(2.83r)

3100%=74%空間利用率計(jì)算BCA堆積模型采納這種堆積的典型代表空間利用率配位數(shù)晶胞晶胞平均原子數(shù)簡(jiǎn)單立方Po(釙)52%61體心立方堆積鉀型(正方體)K、Na、F