《金属晶体》上课ppt课件.ppt

1金属晶体考考 纲纲 要要 求求 v1 1、理解金属键的含义，能用金属、理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的性质和形成原因键理论解释金属的性质和形成原因v2 2、了解金属晶体常见的堆积方式、了解金属晶体常见的堆积方式v3 3、能根据晶胞确定晶体的组成并、能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算进行相关的计算【思考思考】金属为什么具有较好的延展性？金属为什么具有较好的延展性？原子晶体受外力作用时，原子间的位移必原子晶体受外力作用时，原子间的位移必然导致共价键的断裂，因而难以锻压成型，然导致共价键的断裂，因而难以锻压成型，无延展性。而金属晶体中由于金属离子与自无延展性。而金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作用没有方向性，各原子层由电子间的相互作用没有方向性，各原子层之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相互之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也作用，因而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。不易断裂。抢答金属之最金属之最熔点最低的金属是熔点最低的金属是-汞汞 -38.87熔点最高的金属是熔点最高的金属是-钨钨 3410密度最小的金属是密度最小的金属是-锂锂 0.53g/cm3密度最大的金属是密度最大的金属是-锇锇 22.57g/cm3硬度最小的金属是硬度最小的金属是-铯铯 0.2硬度最大的金属是硬度最大的金属是-铬铬 9.0最活泼的金属是最活泼的金属是-铯铯最稳定的金属是最稳定的金属是-金金延性最好的金属是延性最好的金属是-铂铂 铂丝直径：铂丝直径：mm展性最好的金属是展性最好的金属是-金金 金箔厚：金箔厚：mm如果把金属原子看成是刚性小球，在如果把金属原子看成是刚性小球，在二维平面二维平面上使上使球面紧密接触有几种排列方式？球面紧密接触有几种排列方式？请同学们亲自动手试一试请同学们亲自动手试一试二、金属晶体的原子堆积模型二、金属晶体的原子堆积模型金属原子在金属原子在二维空间（平面）二维空间（平面）上有两种排列方式上有两种排列方式 非密置层非密置层密置层密置层配位数配位数=配位数配位数=4 6二、金属晶体的原子堆积模型二、金属晶体的原子堆积模型行列对齐行列对齐四球一空四球一空行列交错行列交错三球一空三球一空活动探究活动探究金属晶体可以看成金属原子在三维空间金属晶体可以看成金属原子在三维空间中堆积而成中堆积而成.那么那么,非密置层在三维空间里堆积有几种非密置层在三维空间里堆积有几种方式？方式？请比较不同方式堆积时金属晶体的配位请比较不同方式堆积时金属晶体的配位数、晶胞、原子的空间利用率的区别。数、晶胞、原子的空间利用率的区别。空间利用率计算空间利用率计算设原子半径为r、晶胞边长为a 则：a =2r=晶胞含有原子的体积/晶胞体积 100%43 r 3 =52%(2r)3简单立方堆积简单立方堆积空间利用率计算空间利用率计算设原子半径为r、晶胞边长为a 得：2a 2 +a 2 =(4r)2=晶胞含有原子的体积/晶胞体积 100%=体心立方堆积体心立方堆积体心立方堆积体心立方堆积1 1、简单立方堆积、简单立方堆积Po配位数：配位数：空间占有率：空间占有率：每个晶胞含原子数：每个晶胞含原子数：6152%配位数：配位数：空间占有率：空间占有率：每个晶胞含原子数：每个晶胞含原子数：868%22、体心立方堆积体心立方堆积-钾型钾型典型代表：典型代表：NaKFe123456第二层对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准第二层对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准 1 1，3 3，5 5 位。位。(或对准或对准 2 2，4 4，6 6 位，其情形是一样的位，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。密的堆积方式。活动探究二：密置层的堆积方式有哪些？活动探究二：密置层的堆积方式有哪些？第一种是将第三层的球对准第一层的球。第一种是将第三层的球对准第一层的球。123456于是每两层形成一个周期，于是每两层形成一个周期，即即ABAB堆积方式，形成六堆积方式，形成六方方最最密堆积密堆积。配位数配位数 (同层同层 ，上下层各上下层各 。)12 63典型代表：Mg Zn Ti123456第二种方式是将第三层的球第二种方式是将第三层的球对对准第一层的准第一层的 2 2，4 4，6 6 位位得到得到面心立方面心立方最密最密堆积堆积。配位数配位数 。(同层同层 ，上下层各上下层各 )126 3空间占有率：空间占有率：每个晶胞含原子数：每个晶胞含原子数：74%2掌握金属的堆积方式掌握金属的堆积方式体心立方堆积体心立方堆积简单立方堆积简单立方堆积 六方最密堆积六方最密堆积面心立方最密堆积面心立方最密堆积本课小结本课小结17谢 谢！