晶体结构堆积方式.pptx

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1、 金属原子金属原子尽可能地互相接近尽可能地互相接近，尽量占据较小的空间。，尽量占据较小的空间。紧密堆积紧密堆积第1页/共38页活动与探究1：平面上金属原子紧密排列的方式 从蓝色盒子里取出：从蓝色盒子里取出：4 4组乒乓球（组乒乓球（3 3个排成一条直线的）个排成一条直线的）将乒乓球放置在将乒乓球放置在平面平面上，排成上，排成4 4排，使排，使球面紧密接触球面紧密接触，有哪些排列方式？，有哪些排列方式？第2页/共38页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61122334456第3页/共38页 4 4个小球形成一个个小球形成一个四边形四边形空隙空隙，一种空隙。，一种空隙。见见“”。第

2、4页/共38页 3 3个小球形成一个个小球形成一个三角形三角形空隙，空隙，两种空隙两种空隙。一一 种：种：见见“”另一种：另一种：见见“”第5页/共38页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61122334456第6页/共38页活动与探究2三维空间里非密置层金属原子的堆积方式 先将两组小球以先将两组小球以非密置层非密置层的排列方式排列在一个平面上：的排列方式排列在一个平面上：在其上方再堆积一层在其上方再堆积一层非密置层非密置层排列的小球，使排列的小球，使相邻层上相邻层上的小球的小球紧密接触紧密接触，有哪些堆，有哪些堆积方式？积方式？第7页/共38页三维空间里

3、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 第8页/共38页简简简简单单单单立立立立方方方方晶晶晶晶胞胞胞胞（1）简单立方堆积Po第9页/共38页 配位数：配位数：12341234566同层同层4，上下层各，上下层各1第10页/共38页（2 2）金属原子半径）金属原子半径 r r 与正方体边长与正方体边长 a a 的关系：的关系：a aa aa aa aa=2 r第11页/共38页（3 3）简单立方晶胞平均占有的原子数目：）简单立方晶胞平均占有的原子数目：818=1第12页/共38页1 1、简单立方堆积、简单立方堆积

4、立方体的棱长为立方体的棱长为2r2r，球的半径为，球的半径为r r2r过程：过程：1 1个晶胞中平均含有个晶胞中平均含有1 1个原子个原子V V球球=V V晶胞晶胞=（2r2r）3 3=8r=8r3 3空间利用率空间利用率=52%第13页/共38页体体体体心心心心立立立立方方方方晶晶晶晶胞胞胞胞（2）体心立方堆积（碱金属）（碱金属）第14页/共38页 配位数：配位数：81 12 23 34 45 56 67 78 8上下层各上下层各4第15页/共38页（2 2）金属原子半径）金属原子半径 r r 与正方体边长与正方体边长 a a 的关系：的关系：a aa aa aa a2 2ab=4 rb=3

5、aa=4 r3b b2 2a第16页/共38页（3 3）体心立方晶胞平均占有的原子数目：）体心立方晶胞平均占有的原子数目：818=2+1第17页/共38页2 2、体心立方堆积、体心立方堆积ab空间利用率空间利用率=a第18页/共38页活动与探究3 三维空间里密置层金属原子的堆积方式 将将密置层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（的小球在一个平面上黏合在一起，再一层一层地堆积起来（至少堆至少堆4 4层层），），使使相邻层相邻层上的小球上的小球紧密接触紧密接触，有哪些堆积方式？，有哪些堆积方式？注意：堆积方式的周期性、稳定性注意：堆积方式的周期性、稳定性AABB第19页/共3

6、8页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堆积方式第20页/共38页123456123456A AB B 第二层小球的球心对准第一层的第二层小球的球心对准第一层的 1 1、3 3、5 5 位（位（）或对准）或对准 2 2、4 4、6 6 位（位（）。）。关键是第三层关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有，对第一、二层来说，第三层可以有两种两种最紧密的堆积方式。最紧密的堆积方式。俯视图 第21页/共38页前视图前视图ABABA（1）ABAB堆积方式 第三层小球对准第一层的小球。第三层小球对准第一层的小球。每两层形成一个周期每两层形成一个周期地紧密堆积。

7、地紧密堆积。123456第22页/共38页（2）ABCABC堆积方式 第三层小球对准第一层小球空穴的第三层小球对准第一层小球空穴的2 2、4 4、6 6位。位。第四层同第一层。第四层同第一层。每三层形成一个周期每三层形成一个周期地紧密堆积。地紧密堆积。123456123456ABABCA123456前视图前视图C第23页/共38页 俯视图：俯视图：ABAB堆积方式堆积方式ABCABC堆积方式堆积方式第24页/共38页（1）ABAB堆积方式 六方最密堆积（镁）（镁）第25页/共38页1 12 23 34 45 56 67 78 89 910101111121212 配位数：配位数：123456同

8、层同层 6 6，上下层各，上下层各 3 3第26页/共38页 六方紧密堆积晶胞平均占有的原子数目：六方紧密堆积晶胞平均占有的原子数目：6112=6+3+212第27页/共38页3 3、六方最密堆积、六方最密堆积s2rh2r2r=74%空间利用率空间利用率=sh第28页/共38页（2）ABCABC堆积方式面心立方最密堆积（铜）（铜）A B CA B C第29页/共38页1 12 23 34 45 56 67 78 89 910101111121212 配位数：配位数：同层同层 6 6，上下层各，上下层各 3 3123456第30页/共38页 面心立方紧密堆积晶胞平均占有的原子数目：面心立方紧密堆

9、积晶胞平均占有的原子数目：818=4+216第31页/共38页4 4、面心立方最密堆积、面心立方最密堆积4ra=74%空间利用率空间利用率=第32页/共38页 阅读课文阅读课文P76P76资料卡片资料卡片 1.1.金属晶体的四种堆积模型对比金属晶体的四种堆积模型对比 2.2.混合晶体混合晶体第33页/共38页思考题思考题（1 1）六方紧密堆积的晶胞中：）六方紧密堆积的晶胞中：金属原子的半径金属原子的半径r r与六棱柱的边长与六棱柱的边长a a、高、高h h有什么关系？有什么关系？（2 2）面心立方紧密堆积的晶胞中：）面心立方紧密堆积的晶胞中：金属原子的半径金属原子的半径r r与正方体的边长与正方体的边长a a有什么关系？有什么关系？第34页/共38页 金属原子的半径金属原子的半径 r r 与六棱柱的边长与六棱柱的边长 a a、高、高 h h 的关系：的关系：a=2 ra ah hh=a632第35页/共38页 金属原子的半径金属原子的半径r r与正方体的边长与正方体的边长a a的关系：的关系：a=4 r2a aa aa aa aa a第36页/共38页第37页/共38页感谢您的观看。第38页/共38页