金属键金属晶体课件..ppt

资料 金属之最 熔点最低的金属是-------- 汞 熔点最高的金属是-------- 钨 密度最小的金属是-------- 锂 密度最大的金属是-------- 锇 硬度最小的金属是-------- 铯 硬度最大的金属是-------- 铬 最活泼的金属是---------- 铯 最稳定的金属是---------- 金 延性最好的金属是-------- 铂 展性最好的金属是-------- 金 密堆积的定义: 密堆积：由无方向性的金属键、离子键和范德华力等结合的晶体中，原子、离子或分子等微观粒子总是趋向于相互配位数高，能充分利用空间的堆积密度最大的那些结构。 密堆积方式因充分利用了空间，而使体系的势能尽可能降低，而结构稳定。 二维平面堆积方式 I 型 II 型 行列对齐四球一空 非最紧密排列 行列相错三球一空最紧密排列 密置层 非密置层 三维空间堆积方式 Ⅰ. 简单立方堆积 1、简单立方堆积 钋PO型 形成简单立方晶胞，空间利用率较低52％ ，金属钋（Po）采取这种堆积方式。 这是非密置层另一种堆积方式，将上层金属填入下层金属原子形成的凹穴中,得到的是体心立方堆积。 Na、K、Cr、Mo、W等属于体心立方堆积。 Ⅱ. 体心立方堆积 体心立方堆积 钾型 配位数：8 空间占有率： 68.02% 1 2 3 4 5 6 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 ) 1 2 3 4 5 6 A B ， 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。 思考：密置层的堆积方式有哪些？ 上图是此种六方 堆积的前视图 A B A B A 第一种： 将第三层球对准第一层的球 1 2 3 4 5 6 于是每两层形成一个周期，即 AB AB 堆积方式，形成六方堆积。 配位数 12 ( 同层 6，上下层各 3 ) Ⅲ.六方堆积 镁、锌、钛等属于六方堆积 六方密堆积 六方最密堆积A3： 金属晶体的原子空间堆积模型3 六方堆积方式的金属晶体： Mg、Zn、Ti 第三层的另一种排列方式，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。 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 此种立方紧密堆积的前视图 A B C A A B C 第四层再排 A，于是形成 ABC ABC 三层一个周期。 这种堆积方式可划分出面心立方晶胞。 配位数 12 ( 同层 6， 上下层各 3 ) Ⅳ.面心立方堆积 金、银、铜、铝等属于面心立方堆积 面心立方 （铜型） 金属晶体的原子空间堆积模型4 B C A ABC ABC 形式的堆积，为什么是面心立方堆积？ 我们来加以说明。 面心立方最密堆积分解图 镁型，六方堆积 铜型，面心立方堆积 简单立方 钾型 （体心立方堆积） 镁型 （六方密堆积） 镁型 （六方密堆积） ①简单立方堆积 配位数 = 6 空间利用率 = 52.36% ② 体心立方堆积 ——体心立方晶胞 配位数 = 8 空间利用率 = 68.02% ③ 六方堆积 ——六方晶胞 配位数 = 12 空间利用率 = 74.05% ④面心立方堆积 ——面心立方晶胞 配位数 = 12 空间利用率 = 74.05% 堆积方式及性质小结 晶胞中金属原子数目的计算(平均值) 顶点占1/8 棱上占1/4 面心占1/2 体心占1 晶胞结构如图所示，则顶点上原子被______个晶胞共有,侧棱上的原子被_______个晶胞所共有，顶面棱上的原子被_______个晶胞所共有 思考:如果晶胞结构为六棱柱,结果如何? 12 6 4 2.晶胞中微粒数的计算 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 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 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 = 2 长方体晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献： 顶点----1/8 棱----1/4 面心----1/2 体心----1 (1)体心立方： (2)面