金属键金属晶体.ppt

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1、专题3微粒间作用力与物质性质第一单元金属键金属晶体南靖一中沈建忠（第二课时）黄铁矿萤石水晶绿色鱼眼石菱锰矿二、晶体1.晶体与非晶体(1)晶体：内部微粒（原子、离子或分子）在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质。(2)非晶体：内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态。2.晶体的特性（1）具有规则的几何外形。（2）自范性：在适宜条件下，晶体能够自发地呈现封闭的、规则的多面体外形。（3）各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。（4）对称性：晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。（5）有固定的熔点而非晶态没有。3.晶体的种类根据内部微粒的种类和微粒间的相互作用不同，将晶体分为离

2、子晶体、金属晶体、原子晶体和分子晶体。4、晶胞：从晶体中“截取”出来具有代表性的最小部分。是能够反映晶体结构特征的基本重复单位。整个晶体就是晶胞按其周期性在二维空间重复排列而成的。这种排列必须是晶胞的并置堆砌。晶胞与晶体砖块与墙蜂室与蜂巢三、金属晶体金属原子通过金属键形成的晶体称为金属晶体。主要有三种晶体类型。A1A2A3金属晶体的原子平面堆积模型（a）非密置层    （b）密置层哪种排列方式圆球周围剩余空隙最小？1、晶体的密堆积和非密置结构（1）、简单立方堆积（Po）2、金属晶体的原子空间堆积模型金属晶体的堆积方式──简单立方堆积简单立方堆积：将非密置层在空间一层一层的堆积，有两种堆积方

3、式，其中一种的堆积如上图，相邻非密置层的原子核在同一直线上，这种堆积方式形成的晶胞为一个立方体即简单立方。配位数为6，分别位于上、下前、后、左、右。这种堆积的空间利用率低。（2）、体心立方堆积金属晶体的堆积方式──钾型体心立方堆积：非密置层在空间一层一层的堆积的另一种方式是将上层的金属原子填入下层四个金属原子形成的凹穴中，下一层的原子核与上一层中四个球围成的空在同一直线上。8个顶点上的球互不相切，但均与体心位置上的球相切。配位数8，空间利用率为68%。金属钾K的体心立方堆积K、Na、Cr、Mo、W（3）、面心立方堆积在一个层中，最紧密的堆积方式，是一个球与周围6个球相切，在中心的周围形成6

4、个凹位，将其算为第一层。123456第二层对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准1，3，5位。(或对准2，4，6位，其情形是一样的)123456AB，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。第三层的一种排列方式，是将球对准第一层的2，4，6位，不同于AB两层的位置，这是C层。123456123456123456123456面心立方紧密堆积的前视图ABCAABC第四层再排A，于是形成ABCABC三层一个周期。得到面心立方堆积。配位数12。(同层6，上下层各3)Au、Ag、Cu、AlBCAABCABC形式的堆积，为什么是面心立方堆积？我们来加以说明。面心立方最密堆积（

5、A一）图面心立方最密堆积（A1）分解图下图是六方紧密堆积的前视图ABABA另一种是将球对准第一层的球。123456于是每两层形成一个周期，即ABAB堆积方式，形成六方紧密堆积。配位数12。(同层6，上下层各3)（4）、六方紧密堆积Mg、Zn、Ti六方最密堆积（A3）图六方最密堆积（A3）分解图3、归纳和总结：三维堆积－四种方式简单立方堆积钾型体心立方由非密置层一层一层堆积而成ＡＢＡＣＢＡ镁型铜型金属晶体的两种最密堆积方式面心立方堆积六方堆积4.常见三种密堆积的晶胞六方晶胞六方密堆结构晶胞面心立方晶胞面心立方结构晶胞体心立方晶胞体心立方结构晶胞四、晶胞中粒子数的求算（均摊法）1、方法：（1）

6、处于顶点的粒子，同时为8个晶胞所共有，每个粒子有1/8属于该晶胞；（2）处于棱上的粒子，同时为4个晶胞所共有，每个粒子有1/4属于该晶胞；（4）处于晶胞内部的粒子，则完全属于该晶胞。（3）处于面上的粒子，同时为2个晶胞所共有，每个粒子有1/2属于该晶胞；2.三种金属晶体晶胞中微粒数的计算(1)六方晶胞：在六方体顶点的微粒为6个晶胞共有，在面心的为2个晶胞共有，在体内的微粒全属于该晶胞。微粒数为：12×1/6+2×1/2+3=6（2）面心立方：在立方体顶点的微粒为8个晶胞共有，在面心的为2个晶胞共有。微粒数为：8×1/8+6×1/2=4长方体晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献：顶----1/8

7、棱----1/4面----1/2心----1(3)、体心立方：在立方体顶点的微粒为8个晶胞共享，处于体心的金属原子全部属于该晶胞。微粒数为：8×1/8+1=21、合金是指由两种或两种以上的金属或金属与非金属经熔炼、烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的物质。合金一般是将各组分熔合成均匀的液体，再经冷凝而制得的。五、合金1)具有超导性质的合金，如Nb3Ge，Nb3Al，Nh3Sn，V3Si，NbN等2)具有特殊电学性质的金