人教版選修3 第3章第3節(jié) 金屬晶體（第2課時(shí)） 課件（55張）.ppt

第三節(jié)金屬晶體 2 金屬晶體的原子堆積模型 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與能力了解金屬晶體的4種基本堆積模型了解金屬晶體性質(zhì)的一般特點(diǎn)理解金屬晶體的類型與性質(zhì)的關(guān)系 情感態(tài)度與價(jià)值觀 培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)教學(xué)難點(diǎn)重點(diǎn)金屬晶體的4種基本堆積模型教學(xué)方法 活動(dòng)探究法 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 1 幾個(gè)概念 緊密堆積 在晶體中與每個(gè)微粒緊密相鄰的微粒個(gè)數(shù) 晶體的空間被微粒占滿的體積百分?jǐn)?shù) 用它來(lái)表示緊密堆積的程度 配位數(shù) 空間利用率 空間利用率的計(jì)算 空間利用率 指構(gòu)成晶體的原子 離子或分子在整個(gè)晶體空間中所占有的體積百分比 球體積空間利用率 100 晶胞體積 探究1 平面上金屬原子緊密排列的方式 4組乒乓球 3個(gè)排成一條直線的 將乒乓球放置在平面上 排成4排 使球面緊密接觸 有哪些排列方式 2 金屬晶體的原子在二維平面堆積模型 金屬晶體中的原子可看成直徑相等的小球 將等徑圓球在一平面上排列 有兩種排布方式 按 b 圖方式排列 圓球周圍剩余空隙最小 稱為密置層 按 a 圖方式排列 剩余的空隙較大 稱為非密置層 a 非密置層 b 密置層 平面上金屬原子緊密排列的兩種方式 配位數(shù)為4 配位數(shù)為6 1 1 2 2 3 3 4 4 5 6 4個(gè)小球形成一個(gè)四邊形空隙 一種空隙 見 3個(gè)小球形成一個(gè)三角形空隙 兩種空隙 一種 見 另一種 見 思考 金屬原子在形成晶體時(shí)有幾種堆積方式 3 金屬晶體的原子在三維空間堆積模型 三維空間里非密置層金屬原子的堆積方式 先將兩組小球以非密置層的排列方式排列在一個(gè)平面上 在其上方再堆積一層非密置層排列的小球 使相鄰層上的小球緊密接觸 有哪些堆積方式 三維空間里非密置層的金屬原子的堆積方式 1 第二層小球的球心正對(duì)著第一層小球的球心 2 第二層小球的球心正對(duì)著第一層小球形成的空穴 簡(jiǎn)單立方晶胞 1 簡(jiǎn)單立方堆積 a 配位數(shù) 1 2 3 4 5 6 6 同層4 上下層各1 b 簡(jiǎn)單立方晶胞平均占有的原子數(shù)目 每個(gè)晶胞只含一個(gè)原子 空間利用率低 只有金屬釙 po 采取這種堆積方式 c 金屬原子半徑r與正方體邊長(zhǎng)a的關(guān)系 a 2r 體心立方晶胞 2 體心立方堆積 a 配位數(shù) 8 1 2 3 4 5 6 7 8 上下層各4 b 體心立方晶胞平均占有的原子數(shù)目 許多金屬是這種堆積方式 如堿金屬 c 金屬原子半徑r與正方體邊長(zhǎng)a的關(guān)系 b 4r 三維空間里密置層金屬原子的堆積方式 將密置層的小球在一個(gè)平面上黏合在一起 再一層一層地堆積起來(lái) 至少堆4層 使相鄰層上的小球緊密接觸 有哪些堆積方式 注意 堆積方式的周期性 三維空間里密置層的金屬原子的堆積方式 1 abab 堆積方式 2 abcabc 堆積方式 第二層 心對(duì)空 1 2 3 4 5 6 第二層小球的球心對(duì)準(zhǔn)第一層的1 3 5位 或?qū)?zhǔn)2 4 6位 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 俯視圖 a b a b a 1 abab 堆積方式 第三層小球?qū)?zhǔn)第一層的小球 每?jī)蓪有纬梢粋€(gè)周期地緊密堆積 第三層 心對(duì)心 2 abcabc 堆積方式 第三層小球?qū)?zhǔn)第一層小球空穴的2 4 6位 第四層同第一層 每三層形成一個(gè)周期地緊密堆積 a b a b c a c 第三層 心對(duì)空 俯視圖 abab 堆積方式 abcabc 堆積方式 1 abab 堆積方式 六方最密堆積 鎂 六方最密堆積圖 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12 a 配位數(shù) 同層6 上下層各3 b 六方緊密堆積晶胞平均占有的原子數(shù)目 6 3 2 abcabc 堆積方式 面心立方最密堆積 銅 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12 a 配位數(shù) 同層6 上下層各3 b 面心立方緊密堆積晶胞平均占有的原子數(shù)目 六方最密堆積 面心立方最密堆積 金屬晶體的兩種最密堆積方式 拓展 1 六方緊密堆積的晶胞中 金屬原子的半徑r與六棱柱的邊長(zhǎng)a 高h(yuǎn)有什么關(guān)系 及空間利用率計(jì)算 2 面心立方緊密堆積的晶胞中 金屬原子的半徑r與正方體的邊長(zhǎng)a有什么關(guān)系 及空間利用率計(jì)算 金屬原子的半徑r與六棱柱的邊長(zhǎng)a 高h(yuǎn)的關(guān)系 a 2r 六方最密堆積的空間利用率計(jì)算 解 在堆積中取出六方晶胞 平行六面體的底是平行四邊形 各邊長(zhǎng)a 2r 則平行四邊形的面積 平行六面體的高 金屬原子的半徑r與正方體的邊長(zhǎng)a的關(guān)系 面心立方最密堆積的空間利用率計(jì)算 理解金屬晶體中原子的堆積方式 六方堆積 面心立方堆積 體心立方堆積 立方堆積 鉀型 銅型 釙型 鎂型 po 釙 52 6 k na fe 68 8 mg zn ti 74 12 cu ag au 74 12 練習(xí)