金屬晶體的原子堆積模型

選修三第三章第三節(jié)

金屬晶體的原子堆積模型選修三第三章第三節(jié)郭幸第一頁，共二十三頁。理論假設(shè)金屬原子可看成是直徑相等的剛性球體。思考：假如在一個大箱子里裝有大小均勻的蘋果，怎樣排列才能裝得最多？在搬運時箱內(nèi)的蘋果不易晃動？第二頁，共二十三頁。小組展示：自制的二維堆積模型行列對齊四球一空行列交錯三球一空球?qū)η蚯驅(qū)p密置層非密置層第三頁，共二十三頁。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。在晶體中與每個微粒緊密相鄰(一般指相切)的微粒個數(shù)?？臻g利用率晶體的空間被微粒占據(jù)的體積百分?jǐn)?shù)，用來表示緊密堆積的程度。配位數(shù)第四頁，共二十三頁。小組展示：自制的二維堆積模型行列對齊四球一空行列交錯三球一空球?qū)η蚯驅(qū)p密置層非密置層1342123456第五頁，共二十三頁。觀察思考zxyyxz第六頁，共二十三頁。相關(guān)物品：乒乓球、海洋球、磁鐵球。。。。。。。。任務(wù)1

探究非密置層在空間的堆積方式1.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2.對比分析不同堆積的原子配位數(shù)請快速閱讀課本74至75頁，同時思考下面的問題3．嘗試從堆積模型中抽取晶胞第七頁，共二十三頁。

三維空間堆積方式Ⅰ.簡單立方堆積

非密置層的三維堆積方式第八頁，共二十三頁。（1）非密置層的堆積方式：①簡單立方堆積(Po型)討論：該堆積方式中金屬原子的配位數(shù)是多少？

三維空間堆積方式第九頁，共二十三頁。Ⅱ.體心立方堆積（鉀型）堿金屬、Cr、Mo、W等屬于體心立方堆積第十頁，共二十三頁。配位數(shù)8abaⅡ.體心立方堆積（鉀型）第十一頁，共二十三頁。相關(guān)物品：乒乓球、海洋球、磁鐵球。。。。。。。。任務(wù)2

探究密置層在空間的堆積方式2.對比分析密置層最密堆積在三維空間堆積的異同1.集體制作密置層在三維空間的最密堆積模型請快速閱讀課本75至76頁，同時思考以下兩個問題第十二頁，共二十三頁。123456ABAB…堆積方式ABCABC…堆積方式第十三頁，共二十三頁。（2）密置層的堆積方式：

配位數(shù)均為12第十四頁，共二十三頁。123456

對第一層來講最緊密的堆積方式是將球?qū)?zhǔn)1，3，5位

(或?qū)?zhǔn)2，4，6位，其情形是一樣的)123456AB，

關(guān)鍵是第三層，對第一、二層來說，第三層可以有兩種最緊密的堆積方式。密置層的兩種堆積方式：第十五頁，共二十三頁。①六方最密堆積（Mg型）ABABA123456每兩層形成一個周期，即ABAB堆積方式，形成六方緊密堆積，即鎂型堆積。

配位數(shù)

。(同層

，上下層各

。)1263鎂、鋅、鈦等屬于六方堆積

第十六頁，共二十三頁。①六方最密堆積（Mg型）配位數(shù)12第十七頁，共二十三頁。②面心立方最密堆積(Cu型)123456ABCAABC每三層形成一個周期，即ABCABC堆積方式，形成面心立方緊密堆積，即銅型堆積。

配位數(shù)

。(同層

，上下層各

)1263第十八頁，共二十三頁。②面心立方最密堆積(Cu型)配位數(shù)12第十九頁，共二十三頁。

ABCABC形式的堆積，為什么是面心立方堆積？我們來加以說明。空間利用率高為74％。銅型[面心立方]（ⅠBPbPdPt）第二十頁，共二十三頁。金屬晶體的4種堆積方式比較堆積類型代表物質(zhì)層類型晶胞相切原子配位數(shù)

空間利用率簡單立方體心立方六方最密面心最密Po(釙)非密置層棱上2球6KNaFe非密置層體對角線3球8MgZnTi密置層三棱柱的中心12CuAgAu密置層面對角線3球12