2023届高三化学一轮复习 5.5.3 晶体的结构与性质—晶胞的堆积课件

专题五 物质结构 元素周期律 第五节 晶体结构与性质 考点3 晶胞的堆积 【考点清单】 一、堆积方式--金属晶体 【回忆】同学们还记得晶体有哪些堆积方式吗？它们是怎么形成的？ 1.简单立方堆积 2.体心立方堆积 3.六方堆积 4.面心立方堆积 非密置层堆积形式 密置层堆积形式 密堆积 最密堆积 相切 空间利用率高 非密置堆积 密置堆积 【思考1】金属晶体中原子平面的排列方式有几种？ 【考点清单】 【思考2】哪种排列方式圆球周围剩余空隙最小？ 球体堆积原理 球体堆积的基本类型 ① 单一质点的等大球体堆积，如纯金属晶体。 ② 几种质点的不等大球体的堆积，如离子晶体。 原子和离子都占有一定的空间，在某种程度上近似可将其视为具有一定大小的球体。原子或离子之间的相互结合，从几何的角度，在形式上可视为球体间的堆积。晶体内粒子相互结合时，相互间的引力和斥力处于平衡状态，这就相当于球体间作紧密堆积 【考点清单】 非密置堆积 密置堆积 【思考3】配位数分别是多少？ 【思考4】非密置层在三维空间里堆积有几种方式？ 二、晶体三维空间的堆积方式 1.非密置层堆积形式 （1）简单立方堆积 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。 简单立方堆积的特征： 球心对球心 空间利用率： 低 简单立方的晶胞边长： 代表金属钋（Po），钋型 配位数： a=2r 6 【考点清单】 练习1、简单立方的空间利用率 。 体心立方堆积的特征： 同层：球心对球心 上下层：球心填凹槽 【考点清单】 （2）体心立方堆积 代表金属Na、K、铁等，又叫钾型。 1.非密置层堆积形式 配位数： 8 练习2、体心立方的空间利用率 。 如右图所示，每个球与6个球紧密接触，形成6个三角形空隙，其中有1/3/5三角形空隙和2/4/6三角形空隙两种。 【考点清单】 【考点清单】 A-B型 2.密置层堆积形式 （1）六方最密堆积 【考点清单】 A B A B A A A B 第二层小球的球心对准第一层的 1、3、5 位（▽）或对准 2、4、6 位（△），第三层小球对准第一层的小球，每两层形成一个周期地紧密堆积。这种紧密堆积叫六方最密堆积。 1 2 3 4 5 6 A BABA 前视图 2.密置层堆积形式 （1）六方最密堆积 ①代表金属： ②配位数： ③空间利用率： 镁、锌、钛 12 密置单层填凹槽 练习4、六方最密堆积的空间利用率 。 四点间的夹角均为60° 六方密堆积（镁型）的空间利用率计算： 在镁型堆积中取出六方晶胞，平行六面体的底是 平行四边形，各边长a=2r，则平行四边形的面积： 平行六面体的高： 先求S 再求h 练习4、六方最密堆积的空间利用率 。 A-B-C型 2.密置层堆积形式 （2）面心立方堆积 第一层中心原子周围有6个空隙，第二层原子放置于第一层的①③⑤空隙内，第三层原子对准第一层②④⑥空隙内，依次重叠，每三层形成一个周期，这种紧密堆积叫面心立方最密堆积。 1 2 3 4 5 6 ACBACBA 前视图 2.密置层堆积形式 （2）面心立方堆积 ①代表金属： ②配位数： ③空间利用率： 铜、银、金 12 【夯实基础】 面心立方堆积 空间利用率 =74 ％ 面对角线：4r = a ；a =2 r V = a3=（2 r）3 ___________ = 4 3 __ 4× πr 3 （2 r）3 a a r r o r r 练习3、面心立方的空间利用率 。 金属晶体堆积方式 非密置层 简单立方堆积 体心立方堆积 密置层 六方最密堆积 面心立方堆积 三种最常见堆积方式 小 结 晶胞模型 配位数 6 8 12 12 原子半径(r)和晶胞边长(a)的关系 2r＝a 2r＝ — 2r＝ 堆积方式 简单立方堆积 体心立方堆积 六方最密堆积 面心立方堆积 典型代表 空间利用率 52% ≈68％ ≈74.05％ ≈74％ Po (钋pō) K、Na、Fe Zn、Ti、Mg Cu、Ag、Au Lavf58.51.100 Lavf58.51.100 $