新人教版《金屬晶體》9

第三節(jié)《金屬晶體》

第二課時金屬原子在二維空間（平面）上有二種排列方式二、金屬晶體的原子堆積模型

（a）非密置層

（b）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？請比較不同方式堆積時金屬晶體的配位數(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思考與交流晶胞的形狀是什么？含幾個原子？1、簡單立方堆積[Po]配位數(shù)：空間占有率：每個晶胞含原子數(shù)：6152%2、體心立方堆積-----鉀型金屬晶體的堆積方式──體心立方堆積

非密置層的另一種堆積是將上層金屬原子填入下層的金屬原子形成的凹穴中（IA，VB，VIB）配位數(shù)：空間占有率：每個晶胞含原子數(shù)：868%2空間利用率計算例1：計算體心立方晶胞中金屬原子的空間利用率。

解：體心立方晶胞：中心有1個原子，8個頂點各1個原子，每個原子被8個晶胞共享。每個晶胞含有幾個原子:1+8×1/8=2

空間利用率計算設(shè)原子半徑為r、晶胞邊長為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%

=123456

第二層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。思考：密置層的堆積方式有哪些？

下圖是此種六方緊密堆積的前視圖ABABA

第一種是將第三層的球?qū)?zhǔn)第一層的球。123456

于是每兩層形成一個周期，即ABAB堆積方式，形成六方緊密堆積。

配位數(shù)

。(同層

，上下層各

。)1263

第二種是將第三層的球?qū)?zhǔn)第一層的

2，4，6位，不同于AB兩層的位置，這是

C層。123456123456123456123456此種立方緊密堆積的前視圖ABCAABC

第四層再排A，于是形成

ABCABC三層一個周期。得到面心立方堆積。

配位數(shù)

。(同層

，上下層各

)1263鎂型[六方密堆積]3、按密置層的堆積方式的第一種：六方密堆積配位數(shù)：空間占有率：每個晶胞含原子數(shù)：1274%2鎂型[六方密堆積]（BeMgⅢBⅣBⅦB）4、銅型[面心立方]按密置層的堆積方式的第二種：面心立方堆積面心立方BCA配位數(shù)：空間占有率：每個晶胞含原子數(shù)：銅型[面心立方]BCA1274%4（ⅠBPbPdPt）例2：求面心立方晶胞的空間利用率.解：晶胞邊長為a，原子半徑為r.由勾股定理：a2+a2=(4r)2a=2.83r每個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%空間利用率計算三、金屬晶體的結(jié)構(gòu)特征：在金屬晶體里，金屬陽離子有規(guī)則地緊密堆積，自由電子幾乎均勻分布在整個晶體中，不專屬哪幾個特定的金屬離子，而是被許多金屬離子共有。四、金屬晶體的熔點變化規(guī)律：（1）金屬晶體熔點變化差別較大。如汞在常溫下是液體，熔點很低（－38.9。C）。而鐵等金屬熔點很高（1535。C）。這是由于金屬晶體緊密堆積方式、金屬陽離子與自由電子的靜電作用力不同而造成的差別。（2）一般情況下（同類型的金屬晶體），金屬晶體的熔點由金屬陽離子半徑、所帶的電荷數(shù)、自由電子的多少而定。陽離子半徑越小，所帶的電荷越多，自由電子越多，相互作用就越大，熔點就會越高。

1、金屬晶體的四種堆積模型對比閱讀《資料卡片》并掌握2、石墨是層狀結(jié)構(gòu)的混合型晶體晶體具有規(guī)則的幾何外形，晶體中最基本的重復(fù)單位稱為是晶胞。NaCl晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，已知FexO晶體晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型，由于晶體缺陷，x值小于1，測知FexO晶體密度為5.71g/cm3，晶胞邊長為4.28×10-10m。（1）FexO中x值（精確到0.01）為？（2）晶體中的Fen+分別為Fe2+

、Fe3+

，在Fe2+和Fe3+總數(shù)中，F(xiàn)e2+所占分數(shù)（用小數(shù)表示，精確至0.001）為？(3)此晶體的化學(xué)式為？（4）與某個Fe2+（或Fe3+）距離最近且等距離的O2-圍成