晶体结构堆积方式

第三章 第三节 金属晶体,金属晶体中原子的基本堆积模型,金属原子尽可能地互相接近，尽量占据较小的空间。 紧密堆积,活动与探究1： 平面上金属原子紧密排列的方式,从蓝色盒子里取出： 4组乒乓球（3个排成一条直线的） 将乒乓球放置在平面上，排成4排，使球面紧密接触，有哪些排列方式？,平面上金属原子紧密排列的两种方式,配位数为4,配位数为6,1,1,2,2,3,3,4,4,5,6,4个小球形成一个四边形空隙，一种空隙。 见“ ”。,3个小球形成一个三角形空隙，两种空隙。 一 种： 见“ ” 另一种： 见“ ”,平面上金属原子紧密排列的两种方式,非密置层放置,密置层放置,配位数为4,配位数为6,1,1,2,2,3,3,4,4,5,6,活动与探究2 三维空间里非密置层金属原子的堆积方式,先将两组小球以非密置层的排列方式排列在一个平面上： 在其上方再堆积一层非密置层排列的小球，使相邻层上的小球紧密接触，有哪些堆积方式？,三维空间里非密置层的 金属原子的堆积方式,（1） 第二层小球的球心 正对着 第一层小球的球心,（2） 第二层小球的球心 正对着 第一层小球形成的空穴,简单立方晶胞,（1）简单立方堆积,Po,配位数：,1,2,3,4,5,6,6,同层4，上下层各1,（2）金属原子半径 r 与正方体边长 a 的关系：,a = 2 r,（3）简单立方晶胞平均占有的原子数目：,1、简单立方堆积,立方体的棱长为2r，球的半径为r,2r,过程：,1个晶胞中平均含有1个原子,V球=,V晶胞=（2r）3=8r3,空间利用率=,=52%,体心立方晶胞,（2）体心立方堆积,（碱金属）,配位数：,8,1,2,3,4,5,6,7,8,上下层各4,（2）金属原子半径 r 与正方体边长 a 的关系：,b = 4 r,b,（3）体心立方晶胞平均占有的原子数目：,2、体心立方堆积,a,b,空间利用率=,a,活动与探究3 三维空间里密置层金属原子的堆积方式,将密置层的小球在一个平面上黏合在一起，再一层一层地堆积起来（至少堆4层），使相邻层上的小球紧密接触，有哪些堆积方式？ 注意：堆积方式的周期性、稳定性,三维空间里密置层的 金属原子的堆积方式,（1） ABAB 堆积方式,（2） ABCABC 堆积方式,1,2,3,4,5,6,第二层小球的球心对准第一层的 1、3、5 位（）或对准 2、4、6 位（）。 关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧密的堆积方式。,俯视图,A,B,A,B,A,（1）ABAB堆积方式,第三层小球对准第一层的小球。 每两层形成一个周期地紧密堆积。,（2）ABCABC堆积方式,第三层小球对准第一层小球空穴的2、4、6位。 第四层同第一层。 每三层形成一个周期地紧密堆积。,A,B,A,B,C,A,C,俯视图：,ABAB堆积方式,ABCABC堆积方式,（1）ABAB堆积方式, 六方最密堆积,（镁）,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,12,配位数：,同层 6，上下层各 3,六方紧密堆积晶胞平均占有的原子数目：,= 6,+ 3,3、六方最密堆积,s,2r,h,2r,2r,=74%,空间利用率=,s,h,（2）ABCABC堆积方式,面心立方最密堆积,（铜）,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,12,配位数：,同层 6，上下层各 3,面心立方紧密堆积晶胞平均占有的原子数目：,4、面心立方最密堆积,4r,a,=74%,空间利用率=,阅读课文P76资料卡片 1. 金属晶体的四种堆积模型对比 2. 混合晶体,思考题,（1）六方紧密堆积的晶胞中： 金属原子的半径r与六棱柱的边长a、高h有什么关系？ （2）面心立方紧密堆积的晶胞中： 金属原子的半径r与正方体的边长a有什么关系？,金属原子的半径 r 与六棱柱的边长 a、高 h 的关系：,a = 2 r,金属原子的半径r与正方体的边长a的关系：,