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1、金属晶体的原子堆积模型选择性必修2第三章 第三节 金属晶体与离子晶体动车绵延，万里河山展新颜；动车绵延，万里河山展新颜；国之重器，航母脚下天地宽。国之重器，航母脚下天地宽。金属晶体的原子堆积模型a、金属晶体的微观原子看成直径相等的宏观圆球1、金属晶体原子堆积模型的理论基础：思考：在一个盒子里装有大小相同的金属圆球，怎样思考：在一个盒子里装有大小相同的金属圆球，怎样排列才能装得最多？在搬运时不易晃动？排列才能装得最多？在搬运时不易晃动？b、球形金属原子尽可能地相互接近使空间得以充分利用形成稳定的紧密堆积结构。2.金属晶体的原子在二维平面堆积模型小组合作：用所给的三组乒乓球推演在二维平面金属原子可
2、能的堆积方式？先看一维空间金属原子排成一条直线有几种堆积方式？I 型II 型配位数为4配位数为6密置层堆积非密置层堆积12341234562.金属晶体的原子在二维平面堆积模型配位数：在晶体中与每个微粒紧密相邻(一般指相切)的微粒个数。行列对齐行列对齐行列对齐行列对齐球对球球对球行列交错行列交错行列交错行列交错球对空球对空配位数与空间利用率的关系？3、金属晶体的原子在三维空间的堆积模型三维立体空间的堆积应该以二维平面空间的堆积为基础 当二维空间为非密置层堆积，三维空间有几种堆积方式呢？（1）非密置层在三维空间的堆积：）非密置层在三维空间的堆积：a、简单立方堆积：、简单立方堆积：为更好地观察堆积的
3、晶胞，我们使金属原子不相切。为更好地观察堆积的晶胞，我们使金属原子不相切。简单立方晶胞简单立方晶胞3、金属晶体的原子在三维空间的堆积模型晶胞的空间利用率：晶胞的空间被微粒占据的体积百分数，用它来表示紧密堆积的程度。小组合作：小组合作：配位数配位数 ，空间利用率，空间利用率 （低或高）（低或高）6晶胞边长（晶胞边长（a）=_r2棱边上棱边上两原子两原子 （几何位置关系）（几何位置关系）；相切相切晶胞均摊所得的原子共晶胞均摊所得的原子共_个个1低低小组合作：计算简单立方晶胞空间利用率空间利用率较低只有金属Po采用简单立方晶胞堆积！b、体心体心立方堆积：立方堆积：体心立方晶胞体心立方晶胞小组合作：小
4、组合作：（2）配位数）配位数 空间利用率空间利用率 ，；（3）L体对角线体对角线=_r=a，体对角线上体对角线上3原子原子 ，；相切相切84（1）晶胞均摊所得的原子共）晶胞均摊所得的原子共_个个2较高较高小组合作：计算体心立方晶胞空间利用率体心立方晶胞堆积空间利用率相对较大，很多金属如Na、K、Fe等都采用此法堆积。体心立方晶胞又称为钾型晶胞。123456 最紧密的堆积方式是将第二层球对准第一层球的最紧密的堆积方式是将第二层球对准第一层球的 1，3，5 空隙位空隙位(或对准或对准 2，4，6 空隙位，其情形是一样的空隙位，其情形是一样的)123456AB，关键是第三层，关键是第三层，对第一、二
5、层来说，第三层可以有两对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧密的堆积方式。种最紧密的堆积方式。（2）密置层在三维空间的堆积：a、六方最密堆积123456ABABA小组合作小组合作 配位数配位数:空间空间用率用率 ，；12晶胞均摊所得的原子共晶胞均摊所得的原子共_个个2高高六方最密晶胞空间利用率很高，已达最大值。Ti、Mg、Zn等很多金属都采取此法堆积。六方最密晶胞也被称作镁型晶胞。1 12 23 34 45 56 6123456123456123456ABCAABC123456BCAb、面心立方最密堆积小组合作，自主学习小组合作，自主学习 (3)配位数配位数 空间用率空间用率 ，；(4)L面对
6、角线面对角线=_r=a，(2)面对角线上面对角线上3原子原子 ，；，；相切相切124(1)晶胞均摊所得的原子共晶胞均摊所得的原子共_个个4高高小组合作：计算面心立方晶胞空间利用率六方最密晶胞的空间利用率？面心立方晶胞空间利用率很高与六方最密晶胞空间利用率相等，Cu、Ag、Au等很多金属都采取此法堆积。也被称作铜型晶胞。简简简简单单单单立立立立方方方方钾钾钾钾型型型型（体体体体心心心心立立立立方方方方密密密密堆堆堆堆积积积积）镁镁镁镁型型型型（六六六六方方方方最最最最密密密密堆堆堆堆积积积积）铜铜铜铜型型型型（面面面面心心心心立立立立方方方方最最最最密密密密堆堆堆堆积积积积）小结：金属晶体的四种
7、晶胞钋钋钋钋型型型型口诀口诀金属堆积有四晶，非密简单和体心；金属堆积有四晶，非密简单和体心；面心立方面心立方 A B C，八角六面，八角六面CuAgAu；六方最密为六方最密为 A B，十二配位紧相邻。，十二配位紧相邻。周期系（主表）中的金属采取的堆积方式的总况周期系（主表）中的金属采取的堆积方式的总况周期系（主表）中的金属采取的堆积方式的总况周期系（主表）中的金属采取的堆积方式的总况金属堆积主要方式有哪些？金属堆积主要方式有哪些？金属堆积主要方式有哪些？金属堆积主要方式有哪些？同种金属的堆积方式只能有一种吗？同种金属的堆积方式只能有一种吗？同种金属的堆积方式只能有一种吗？同种金属的堆积方式只能
8、有一种吗？这是由于它们受热后会改变堆积方式的缘故。这是由于它们受热后会改变堆积方式的缘故。这是由于它们受热后会改变堆积方式的缘故。这是由于它们受热后会改变堆积方式的缘故。非密置层非密置层 简单立方堆积简单立方堆积 体心立方堆积体心立方堆积 密置层密置层六方最六方最密密堆积堆积面心立方堆积面心立方堆积三种最常见三种最常见堆积方式堆积方式 一、理论基础一、理论基础二、二维空间的堆积模型二、二维空间的堆积模型 1 1、非密置层堆积、非密置层堆积 2 2、密置层堆积、密置层堆积 三、三维空间的堆积模型三、三维空间的堆积模型 4 4、反思总结、畅谈收获、反思总结、畅谈收获1.金属晶体中金属原子的堆积基本
9、方式有（金属晶体中金属原子的堆积基本方式有（）A.1 B.2 C.3 D.4 D2 2金属晶体的堆积方式、空间利用率和配位数关金属晶体的堆积方式、空间利用率和配位数关 系正确的是系正确的是()A)A钋钋PoPo简单立方堆积简单立方堆积52%8B52%8B钠钠NaNa体心立方堆积体心立方堆积74%12C74%12C锌锌ZnZn六方最密堆积六方最密堆积68%8D68%8D银银AgAg面心立方最密堆积面心立方最密堆积74%1274%12D D练习练习3、下列关于金属晶体的堆积模型说法正确的是下列关于金属晶体的堆积模型说法正确的是()A金属晶体中的原子在二维空间有三种堆积方式金属晶体中的原子在二维空间
10、有三种堆积方式。B金属晶体中非密置层在三维空间可形成两种堆积方式金属晶体中非密置层在三维空间可形成两种堆积方式，其配位数都是，其配位数都是6。C六方最密堆积和面心立方最密堆积是密置层在三维空六方最密堆积和面心立方最密堆积是密置层在三维空间形成的两种堆积方式。间形成的两种堆积方式。D金属晶体中的原子在三维空间的堆积有多种方式，其金属晶体中的原子在三维空间的堆积有多种方式，其空间利用率相同空间利用率相同。C4 4.关于下列四种金属堆积模型的说法正确的是关于下列四种金属堆积模型的说法正确的是()A.A.图图1 1和图和图4 4为非密置层堆积为非密置层堆积,图图2 2和图和图3 3为密置层堆为密置层堆
11、积积B.B.图图11图图4 4分别是简单立方堆积、体心立方堆积、分别是简单立方堆积、体心立方堆积、面心立方堆积、体心立方堆积面心立方堆积、体心立方堆积C.C.图图11图图4 4每个晶胞所每个晶胞所含有原子数分别为含有原子数分别为1 1、2 2、2 2、4D.4D.图图11图图4 4堆积方式的堆积方式的空间利用率分别为空间利用率分别为52%52%、68%68%、74%74%、74%74%D D5 5.关于右图不正确的说法是关于右图不正确的说法是()A.)A.此种最密堆积此种最密堆积为面心立方最密堆积为面心立方最密堆积 B.B.该种堆积方式称为铜型该种堆积方式称为铜型 C.C.该该种堆积方式可用符号种堆积方式可用符号ABCABCABCABC表示表示D.D.该种堆积方式称为镁型该种堆积方式称为镁型D D