内容正文:
第三节 金属晶体
第三章 晶体结构与性质
第二课时——金属晶体的堆积
三、金属晶体的堆积
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
配位数:在晶体中与每个微粒紧密相邻的微粒个数。
空间利用率:晶体的空间被微粒占满的体积百分数,
用它来表示紧密堆积的程度
空间利用率=
晶胞所含微粒的总体积
晶胞所占的总体积
_____________________
×100 %
球的体积V=
4
3
__
× ∏r3
三、金属晶体的堆积
1、几个概念:
2、金属晶体的原子在二维平面堆积模型
金属晶体中的原子可看成直径相等的小球。将等径圆球在一平面上排列,有如下两种排布方式:
非密置层放置,配位数为4
密置层放置,配位数为6
哪种排列方式圆球周围剩余空隙最小?
⑥
①
②
③
④
⑤
①
②
③
④
A
B
①非密置层在三维空间有两种堆积方式:
a、简单立方堆积(钋型):
为清晰起见,我们使金属原子不相切,以便更好地观察堆积的晶胞。
简单立方晶胞
简单立方堆积的特征:第二层小球的球心正对着第一层小球的球心,空间利用率很低,只有金属钋(Po)采用这种堆积方式,因此又称为钋型。
简单立方的晶胞边长(a)=___________________
两个原子的半径之和(2r)
b、体心立方堆积(钾型----钾、钠、铁):
体心立方晶胞
体心立方堆积的特征:上层金属原子填入下层的金属原子的凹穴中,空间利用率比简单立方堆积高,碱金属(Na、K等)和铁属于这种堆积方式,又叫钾型。
体心立方晶胞的体对角线(c)=_________________,
晶胞的边长(a)=
原子的半径的4倍(4r)
4r
—
这两种堆积方式中,金属晶体里原子的配位数各是多少?完全属于一个晶胞的原子有多少个?空间的利用率各是多少?
a.简单立方堆积(钋型)
配位数是______________________,这些原子围成的空间图形是______。
完全属于一个晶胞的原子是____个。
1
6(前后;左右,上下各1)
正八面体
简单立方堆积空间利用率
=
52%
a
r
r= V=a3
—
a
2
b.体心立方堆积(钾型)
正方体
8(上下层各4)
2
c=4r c=