晶體全章課件

1、金剛石氯化鈉雪花硫硫黃鐵礦黃鐵礦干冰干冰明明礬礬定義定義思考思考 為什么晶體呈現(xiàn)規(guī)為什么晶體呈現(xiàn)規(guī)則的幾何外形，而非晶則的幾何外形，而非晶體沒(méi)有規(guī)則的幾何外形體沒(méi)有規(guī)則的幾何外形呢？呢？2 2、分類、分類石英石英非晶態(tài)石英非晶態(tài)石英石英晶體石英晶體非晶體原子排列非晶體原子排列晶體原子排列晶體原子排列 晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性周期性的的有序有序排列排列 非晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)非晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)相對(duì)無(wú)序相對(duì)無(wú)序的的排列排列自范性：自范性：自發(fā)自發(fā)各向異性各向異性固定的熔點(diǎn)固定的熔點(diǎn)均一性均一性生長(zhǎng)的速率適當(dāng)生長(zhǎng)的速率適當(dāng)思考：得到晶體的途思考：得到

2、晶體的途徑，除了冷卻的方法，徑，除了冷卻的方法，還有沒(méi)有其它途徑？還有沒(méi)有其它途徑？（1 1）物理性質(zhì)差異）物理性質(zhì)差異 如：外形、硬度、熔點(diǎn)、折光率如：外形、硬度、熔點(diǎn)、折光率（2 2）區(qū)分晶體和非晶體最科學(xué)的方法是對(duì)固）區(qū)分晶體和非晶體最科學(xué)的方法是對(duì)固體進(jìn)行體進(jìn)行X-X-射線衍射射線衍射實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)周期性有序周期性有序無(wú)形無(wú)形平行六平行六面體面體無(wú)隙并置無(wú)隙并置頂點(diǎn)、棱、面體心：體心：1面心：面心：1/2頂點(diǎn)：頂點(diǎn)：1/8棱邊：棱邊：1/42、下圖依次是金屬鈉、下圖依次是金屬鈉(Na)、金屬鋅、金屬鋅(Zn)、碘、碘(12)、金剛石金剛石(C)晶胞的示意圖，數(shù)一數(shù)，它們分別平均晶胞的示意圖，

3、數(shù)一數(shù)，它們分別平均含有幾個(gè)原子含有幾個(gè)原子?NaZnI2金剛石金剛石金剛石金剛石金剛石金剛石4 4、在碳單質(zhì)的成員中還有一種混合型晶體、在碳單質(zhì)的成員中還有一種混合型晶體石墨，如圖所示。它是層狀結(jié)構(gòu)，層與層石墨，如圖所示。它是層狀結(jié)構(gòu)，層與層之間依靠作用力相結(jié)合。每層內(nèi)部碳原子與碳之間依靠作用力相結(jié)合。每層內(nèi)部碳原子與碳原子之間靠作用力相結(jié)合，其鍵角為原子之間靠作用力相結(jié)合，其鍵角為120120 ? 4。分析圖中每個(gè)六邊形含有分析圖中每個(gè)六邊形含有 個(gè)碳原子。個(gè)碳原子。 25、下列是、下列是NaCl晶胞示意圖，晶胞中晶胞示意圖，晶胞中Na+和和Cl的個(gè)數(shù)比是多少？的個(gè)數(shù)比是多少？(8 + 6

4、 )3 =1281216、下圖是、下圖是CO2分子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，分子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，其中有多少個(gè)原子？其中有多少個(gè)原子？1 1、概念：、概念：2 2、組成微粒：、組成微粒：3 3、粒子間作用力：、粒子間作用力：分子分子內(nèi)內(nèi)原子間以原子間以共共價(jià)鍵價(jià)鍵結(jié)合，相鄰分結(jié)合，相鄰分子子間間靠靠分子間作用分子間作用力（范德華力或氫力（范德華力或氫鍵）鍵）相互吸引相互吸引原因：分子間作用力較弱原因：分子間作用力較弱(1)較低的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，易升華；較低的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，易升華；(3)(3)一般都是絕緣體，熔融狀態(tài)也不導(dǎo)電。一般都是絕緣體，熔融狀態(tài)也不導(dǎo)電。有些在水溶液中可以導(dǎo)電有些在水溶液中可以導(dǎo)

5、電. .(2)(2)較小的硬度；較小的硬度；5 5、典型的分子晶體：、典型的分子晶體：稱之為分子氧（O2）的晶體結(jié)構(gòu)碳60的晶胞配位數(shù)為配位數(shù)為12126 6、分子晶體結(jié)構(gòu)特征、分子晶體結(jié)構(gòu)特征（1 1）密堆積）密堆積( (大多數(shù)分子晶體大多數(shù)分子晶體) ) 有分子間氫鍵有分子間氫鍵氫鍵具有方向性氫鍵具有方向性,使晶體中使晶體中的空間利率不高的空間利率不高,留有相當(dāng)大的空隙留有相當(dāng)大的空隙.這種晶體不這種晶體不具有分子密堆積特征。如具有分子密堆積特征。如：HF 、NH3、冰（每、冰（每個(gè)水分子周圍只有個(gè)水分子周圍只有4個(gè)緊鄰的水分子）。個(gè)緊鄰的水分子）。（2 2）非密堆積）非密堆積 只有范德華

6、力，無(wú)分子間氫鍵只有范德華力，無(wú)分子間氫鍵分子密分子密堆積。這類晶體每個(gè)分子周圍一般有堆積。這類晶體每個(gè)分子周圍一般有12個(gè)緊個(gè)緊鄰的分子，如：鄰的分子，如：C60、干冰、干冰 、I2、O2。小結(jié)小結(jié):1 1、分子晶體：由分子構(gòu)成。相鄰分子靠分子間作用力、分子晶體：由分子構(gòu)成。相鄰分子靠分子間作用力相互吸引。相互吸引。2 2、分子晶體特點(diǎn)：低熔點(diǎn)、升華、硬度很小等。、分子晶體特點(diǎn)：低熔點(diǎn)、升華、硬度很小等。3 3、常見分子晶體分類：、常見分子晶體分類：(1)(1)所有非金屬氫化物所有非金屬氫化物 (2)(2)部分部分非金屬單質(zhì)，非金屬單質(zhì)， (3)(3)部分非金屬氧化物部分非金屬氧化物(4)(

7、4)幾乎所有的酸幾乎所有的酸( (而而堿和鹽則是離子晶體堿和鹽則是離子晶體 (5)(5)絕大多數(shù)有機(jī)物的晶體。絕大多數(shù)有機(jī)物的晶體。 比較比較CO2和和SiO2的一些物理性質(zhì)和的一些物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)，試判斷結(jié)構(gòu)，試判斷SiO2晶體是否屬于分子晶體是否屬于分子晶體。晶體。 二、原子晶體二、原子晶體 1 1、定義：原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成、定義：原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。 2 2、構(gòu)成微粒：、構(gòu)成微粒： 3 3、微粒之間的作用：、微粒之間的作用： 4 4、氣化或熔化時(shí)破壞的作用力：、氣化或熔化時(shí)破壞的作用力： 5 5、物理性質(zhì)：、物理性質(zhì)： 熔沸點(diǎn)高，硬

8、度大，難溶于一般溶劑。熔沸點(diǎn)高，硬度大，難溶于一般溶劑。 （共價(jià)鍵鍵能越大，熔沸點(diǎn)越高，硬度越大）（共價(jià)鍵鍵能越大，熔沸點(diǎn)越高，硬度越大）原子原子共價(jià)鍵共價(jià)鍵共價(jià)鍵共價(jià)鍵6、常見原子晶體、常見原子晶體（1）某些非金屬單質(zhì)：硼（）某些非金屬單質(zhì)：硼（B）、硅）、硅（Si）、鍺（）、鍺（Ge）、金剛石（）、金剛石（C）等）等（2）某些非金屬化合物：）某些非金屬化合物：SiC、BN等等（3）某些氧化物：）某些氧化物：SiO2、Al2O3等等10928 共價(jià)鍵共價(jià)鍵思考：思考： （1）在金剛石晶體中）在金剛石晶體中,C采取什采取什么雜化方式？每個(gè)么雜化方式？每個(gè)C與多少個(gè)與多少個(gè)C成成鍵？形成怎樣的空

9、間結(jié)構(gòu)？每個(gè)鍵？形成怎樣的空間結(jié)構(gòu)？每個(gè)碳原子周圍緊鄰的碳原子有多少碳原子周圍緊鄰的碳原子有多少個(gè)？最小碳環(huán)由多少個(gè)碳原子組個(gè)？最小碳環(huán)由多少個(gè)碳原子組成？它們是否在同一平面內(nèi)？成？它們是否在同一平面內(nèi)？ （2）在金剛石晶體中，）在金剛石晶體中，C原子原子個(gè)數(shù)與個(gè)數(shù)與CC鍵數(shù)之比為多少？鍵數(shù)之比為多少？ （3）12克金剛石中克金剛石中CC鍵數(shù)鍵數(shù)為多少為多少NA？7 7、典型的原子晶體、典型的原子晶體金剛石的結(jié)構(gòu)特征金剛石的結(jié)構(gòu)特征：在金剛石晶體里：在金剛石晶體里每個(gè)碳原子都采取每個(gè)碳原子都采取SP3雜化，被相鄰的雜化，被相鄰的4個(gè)碳原子包個(gè)碳原子包圍，以共價(jià)鍵跟圍，以共價(jià)鍵跟4個(gè)碳原子結(jié)合，

10、形成正四面體，被包個(gè)碳原子結(jié)合，形成正四面體，被包圍的碳原子處于正四面體的中心。圍的碳原子處于正四面體的中心。這些正四面體向這些正四面體向空間發(fā)展，構(gòu)成一個(gè)堅(jiān)實(shí)的，彼此聯(lián)結(jié)的空間網(wǎng)狀晶空間發(fā)展，構(gòu)成一個(gè)堅(jiān)實(shí)的，彼此聯(lián)結(jié)的空間網(wǎng)狀晶體。體。金剛石晶體中所有的金剛石晶體中所有的CC鍵長(zhǎng)相等，鍵角相等鍵長(zhǎng)相等，鍵角相等（10928）；）；晶體中最小的碳環(huán)由晶體中最小的碳環(huán)由6個(gè)碳組成，且個(gè)碳組成，且不在同一平面內(nèi)；不在同一平面內(nèi)；晶體中每個(gè)晶體中每個(gè)C參與了參與了4條條CC鍵鍵的形成，而在每條鍵中的貢獻(xiàn)只有一半，故的形成，而在每條鍵中的貢獻(xiàn)只有一半，故C原子與原子與CC鍵數(shù)之比為：鍵數(shù)之比為：1 ：

11、（4 x ）= 1：218010928Sio共價(jià)鍵共價(jià)鍵思考思考1：在：在SiO2晶體中每個(gè)硅原子周圍緊晶體中每個(gè)硅原子周圍緊鄰的氧原子有多少個(gè)？每個(gè)氧原子周圍緊鄰的氧原子有多少個(gè)？每個(gè)氧原子周圍緊鄰的硅原子有多少個(gè)？在鄰的硅原子有多少個(gè)？在SiO2晶體中硅晶體中硅原子與氧原子個(gè)數(shù)之比是多少？原子與氧原子個(gè)數(shù)之比是多少？思考思考2：在：在SiO2晶體中每個(gè)硅原子連接有晶體中每個(gè)硅原子連接有幾個(gè)共價(jià)鍵？每個(gè)氧原子連接有幾個(gè)共價(jià)幾個(gè)共價(jià)鍵？每個(gè)氧原子連接有幾個(gè)共價(jià)鍵？硅原子個(gè)數(shù)與鍵？硅原子個(gè)數(shù)與SiO共價(jià)鍵個(gè)數(shù)之比共價(jià)鍵個(gè)數(shù)之比是多少？氧原子個(gè)數(shù)與是多少？氧原子個(gè)數(shù)與SiO共價(jià)鍵個(gè)數(shù)共價(jià)鍵個(gè)數(shù)之比

12、是多少？之比是多少？3:在二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)中在二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)中,最小的環(huán)由最小的環(huán)由幾個(gè)原子構(gòu)成幾個(gè)原子構(gòu)成?SiO2的結(jié)構(gòu)特征的結(jié)構(gòu)特征：在：在SiO2晶體中晶體中1個(gè)個(gè)Si原子和原子和4個(gè)個(gè)O原子形成原子形成4個(gè)共價(jià)個(gè)共價(jià)鍵，每個(gè)鍵，每個(gè)Si原子周圍結(jié)合原子周圍結(jié)合4個(gè)個(gè)O原子；原子；同時(shí)，每個(gè)同時(shí)，每個(gè)O原子跟原子跟2個(gè)個(gè)Si原子相結(jié)合。原子相結(jié)合。實(shí)際上，實(shí)際上，SiO2晶體是由晶體是由Si原子和原子和O原子原子按按1：2的比例所組成的立體網(wǎng)狀的晶的比例所組成的立體網(wǎng)狀的晶體。體。最小的環(huán)是由最小的環(huán)是由6個(gè)個(gè)Si原子和原子和6個(gè)個(gè)O原子組成的原子組成的12元環(huán)。元環(huán)。1mol

13、SiO2中含中含4mol SiO鍵鍵1 1、怎樣從原子結(jié)構(gòu)的角度理解金、怎樣從原子結(jié)構(gòu)的角度理解金剛石、硅和鍺的熔點(diǎn)和硬度依次下剛石、硅和鍺的熔點(diǎn)和硬度依次下降降? ? 2 2“具有共價(jià)鍵的晶體叫做原子具有共價(jià)鍵的晶體叫做原子晶體晶體”。這種說(shuō)法對(duì)嗎。這種說(shuō)法對(duì)嗎? ?為什么為什么? ?探究思考探究思考 一種結(jié)晶形碳，有天然出產(chǎn)的礦物。鐵一種結(jié)晶形碳，有天然出產(chǎn)的礦物。鐵黑色至深鋼灰色。質(zhì)軟具滑膩感，可沾污手指黑色至深鋼灰色。質(zhì)軟具滑膩感，可沾污手指成灰黑色。有金屬光澤。六方晶系，成葉片狀、成灰黑色。有金屬光澤。六方晶系，成葉片狀、鱗片狀和致密塊狀。密度鱗片狀和致密塊狀。密度2.25g/cm3

14、2.25g/cm3，化學(xué)性質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)不活潑。具有耐腐蝕性，在空氣或氧氣中強(qiáng)熱不活潑。具有耐腐蝕性，在空氣或氧氣中強(qiáng)熱可以燃燒生成二氧化碳。石墨可用作潤(rùn)滑劑，可以燃燒生成二氧化碳。石墨可用作潤(rùn)滑劑，并用于制造坩鍋、電極、鉛筆芯等。并用于制造坩鍋、電極、鉛筆芯等。 知識(shí)拓展石墨知識(shí)拓展石墨知識(shí)拓展石墨知識(shí)拓展石墨石墨為層狀結(jié)構(gòu)，各層之間是范德華力結(jié)合，石墨為層狀結(jié)構(gòu)，各層之間是范德華力結(jié)合，容易滑動(dòng)，所以石墨很軟。容易滑動(dòng)，所以石墨很軟。石墨各層均為平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，碳原子之間石墨各層均為平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，碳原子之間存在很強(qiáng)的共價(jià)鍵（大存在很強(qiáng)的共價(jià)鍵（大鍵）鍵），故熔沸點(diǎn)，故熔沸點(diǎn)很高。很高。石墨為混

15、合鍵型晶體石墨為混合鍵型晶體。練習(xí)練習(xí)1、金剛石（晶體硅結(jié)構(gòu)與此類似）、金剛石（晶體硅結(jié)構(gòu)與此類似）（1）由圖中觀察可知：每個(gè)碳原子被）由圖中觀察可知：每個(gè)碳原子被相鄰的相鄰的4個(gè)碳原子包圍，以共價(jià)鍵跟個(gè)碳原子包圍，以共價(jià)鍵跟4個(gè)碳原子接個(gè)，形成四面體。這些四個(gè)碳原子接個(gè)，形成四面體。這些四面體向空間發(fā)展，構(gòu)成一個(gè)堅(jiān)實(shí)的、面體向空間發(fā)展，構(gòu)成一個(gè)堅(jiān)實(shí)的、彼此聯(lián)結(jié)的空間網(wǎng)狀晶體。每個(gè)彼此聯(lián)結(jié)的空間網(wǎng)狀晶體。每個(gè) C-C鍵長(zhǎng)相等，鍵角均為鍵長(zhǎng)相等，鍵角均為109。28。（2）晶體中最小環(huán)由）晶體中最小環(huán)由_個(gè)個(gè)C組成且不共面。組成且不共面。6（3）晶體中）晶體中C原子數(shù)與原子數(shù)與C-C 鍵數(shù)之比為

16、：鍵數(shù)之比為：*/：*/：例、如右圖所示，例、如右圖所示，在石墨晶體的層在石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)中，每一狀結(jié)構(gòu)中，每一個(gè)最小的碳環(huán)完個(gè)最小的碳環(huán)完全擁有碳原子數(shù)全擁有碳原子數(shù)為為_，每個(gè)，每個(gè)C完全擁有完全擁有CC數(shù)為數(shù)為_石墨中石墨中CC夾夾角為角為120， CC鍵長(zhǎng)為鍵長(zhǎng)為 1.421010 m層間距 3.35 1010 m23小結(jié)：金剛石、石墨的比較小結(jié)：金剛石、石墨的比較每個(gè)環(huán)中每個(gè)環(huán)中正四面體空間網(wǎng)狀正四面體空間網(wǎng)狀六邊形平面層狀六邊形平面層狀共價(jià)鍵共價(jià)鍵共價(jià)鍵與范德華力共價(jià)鍵與范德華力個(gè)原子不同面?zhèn)€原子不同面?zhèn)€原子同面?zhèn)€原子同面6*1/6=16*1/2=36*1/12=1/26*1/3

17、=2白球表示 硅原子SiO2平面結(jié)構(gòu)SiO2最小的環(huán)有幾個(gè)原子組成？最小的環(huán)有幾個(gè)原子組成？金剛石的結(jié)構(gòu)12個(gè)（個(gè)（6個(gè)硅個(gè)硅 6個(gè)氧）個(gè)氧）金屬樣品金屬樣品思考思考1:1:從上述金屬的應(yīng)用來(lái)看，金屬有哪些從上述金屬的應(yīng)用來(lái)看，金屬有哪些共同的物理性質(zhì)呢共同的物理性質(zhì)呢? ? 一、金屬的物理通性一、金屬的物理通性容易導(dǎo)電、導(dǎo)熱、有延展性、有金屬光澤等容易導(dǎo)電、導(dǎo)熱、有延展性、有金屬光澤等思考思考2:2:金屬為什么具有這些共同性質(zhì)呢金屬為什么具有這些共同性質(zhì)呢? ?二、金屬的結(jié)構(gòu)二、金屬的結(jié)構(gòu)1 1、電子氣理論電子氣理論：組成粒子：組成粒子： 金屬陽(yáng)離子和自由電子金屬陽(yáng)離子和自由電子2 2、金屬

18、鍵：、金屬鍵：金屬離子和自由電子之間的強(qiáng)烈金屬離子和自由電子之間的強(qiáng)烈的相互作用（靜電作用）叫做金屬鍵的相互作用（靜電作用）叫做金屬鍵3 3、金屬晶體：、金屬晶體：通過(guò)金屬鍵結(jié)合形成的晶體。通過(guò)金屬鍵結(jié)合形成的晶體。金屬單質(zhì)和合金金屬單質(zhì)和合金都屬于金屬晶體都屬于金屬晶體微粒間作用力：微粒間作用力：金屬鍵金屬鍵特征：特征：既既沒(méi)有方向性沒(méi)有方向性，也，也沒(méi)有飽和性沒(méi)有飽和性，金屬鍵的特征是，金屬鍵的特征是成成鍵電子可以在金屬中自由流動(dòng)鍵電子可以在金屬中自由流動(dòng)，使得金屬呈現(xiàn)出特有的屬，使得金屬呈現(xiàn)出特有的屬性性4 4、電子氣理論對(duì)金屬的物理性質(zhì)的解釋、電子氣理論對(duì)金屬的物理性質(zhì)的解釋金屬導(dǎo)電性

19、的解釋金屬導(dǎo)電性的解釋思考：思考：電解質(zhì)在熔化狀態(tài)或溶于水能導(dǎo)電解質(zhì)在熔化狀態(tài)或溶于水能導(dǎo)電，這與金屬導(dǎo)電的本質(zhì)是否相同？電，這與金屬導(dǎo)電的本質(zhì)是否相同？ “ “電子氣電子氣”（自由電子）在運(yùn)動(dòng)時(shí)經(jīng)常（自由電子）在運(yùn)動(dòng)時(shí)經(jīng)常與金屬離子碰撞，引起兩者能量的交換。當(dāng)與金屬離子碰撞，引起兩者能量的交換。當(dāng)金屬某部分受熱時(shí)，那個(gè)區(qū)域里的金屬某部分受熱時(shí)，那個(gè)區(qū)域里的“電子氣電子氣”（自由電子）能量增加，運(yùn)動(dòng)速度加快，通（自由電子）能量增加，運(yùn)動(dòng)速度加快，通過(guò)碰撞，把能量傳給金屬離子。過(guò)碰撞，把能量傳給金屬離子?！半娮託怆娮託狻保ㄗ杂呻娮樱┰跓岬淖饔孟屡c金屬原子頻繁（自由電子）在熱的作用下與金屬原子頻繁

20、碰撞從而把能量從溫度高的部分傳到溫度低碰撞從而把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分，從而使整塊金屬達(dá)到相同的溫度。的部分，從而使整塊金屬達(dá)到相同的溫度。 當(dāng)金屬受到外力作用時(shí)，晶體中的各原子層就當(dāng)金屬受到外力作用時(shí)，晶體中的各原子層就會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，但不會(huì)改變?cè)瓉?lái)的排列方式，彌會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，但不會(huì)改變?cè)瓉?lái)的排列方式，彌漫在金屬原子間的電子氣可以起到類似軸承中滾珠漫在金屬原子間的電子氣可以起到類似軸承中滾珠之間潤(rùn)滑劑的作用，所以在各原子層之間發(fā)生相對(duì)之間潤(rùn)滑劑的作用，所以在各原子層之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)以后，仍可保持這種相互作用，因而即使在外滑動(dòng)以后，仍可保持這種相互作用，因而即使在外力作用下，發(fā)生

21、形變也不易斷裂。因此，金屬都有力作用下，發(fā)生形變也不易斷裂。因此，金屬都有良好的延展性。良好的延展性。金屬延展性的解釋金屬延展性的解釋自由電子自由電子+金屬離子金屬離子金屬原子金屬原子錯(cuò)位錯(cuò)位+ + + + + + +5 5、熔點(diǎn)和沸點(diǎn)、熔點(diǎn)和沸點(diǎn) 金屬原子價(jià)電子越多，原子半徑越小，金屬原子價(jià)電子越多，原子半徑越小，金屬鍵就越強(qiáng)，晶體的熔沸點(diǎn)就越高，反金屬鍵就越強(qiáng)，晶體的熔沸點(diǎn)就越高，反之越低。之越低。 范圍很寬，差異很大范圍很寬，差異很大思考：思考：為什么堿金屬單質(zhì)的熔沸點(diǎn)從上到下為什么堿金屬單質(zhì)的熔沸點(diǎn)從上到下逐漸降低，而鹵素單質(zhì)的熔沸點(diǎn)從上到下卻逐漸降低，而鹵素單質(zhì)的熔沸點(diǎn)從上到下卻逐漸

22、升高？逐漸升高？三、金屬晶體的原子堆積模型三、金屬晶體的原子堆積模型1 1、幾個(gè)概念、幾個(gè)概念 緊密堆積緊密堆積：微粒之間的作用力使微粒：微粒之間的作用力使微粒間盡可能的相互接近，使它們占有最小間盡可能的相互接近，使它們占有最小的空間的空間 配位數(shù)配位數(shù)：在晶體中與每個(gè)微粒緊密相：在晶體中與每個(gè)微粒緊密相鄰的微粒個(gè)數(shù)鄰的微粒個(gè)數(shù) 空間利用率空間利用率：晶體的空間被微粒占滿的體：晶體的空間被微粒占滿的體積百分?jǐn)?shù)，用它來(lái)表示緊密堆積的程度積百分?jǐn)?shù)，用它來(lái)表示緊密堆積的程度2、金屬晶體的原子在二維平面堆積模型、金屬晶體的原子在二維平面堆積模型（a a）非密置層）非密置層 （b b）密置層）密置層3、

23、金屬晶體的原子在三維空間堆積模型、金屬晶體的原子在三維空間堆積模型體心立方堆積體心立方堆積鉀型（堿金屬）鉀型（堿金屬）體心立方堆積體心立方堆積配位數(shù)：配位數(shù)：8鎂型鎂型銅型銅型123456 第二層第二層 對(duì)第一層來(lái)講最緊密的堆積方對(duì)第一層來(lái)講最緊密的堆積方式是將球?qū)?zhǔn)式是將球?qū)?zhǔn)1 1，3 3，5 5 位。位。 ( ( 或?qū)?zhǔn)或?qū)?zhǔn) 2 2，4 4，6 6 位，其情形是一樣的位，其情形是一樣的 ) )123456AB， 關(guān)鍵是第三層，對(duì)第一、二層來(lái)說(shuō)，第三層關(guān)鍵是第三層，對(duì)第一、二層來(lái)說(shuō)，第三層可以有兩種最緊密的堆積方式?？梢杂袃煞N最緊密的堆積方式。 下圖是此種六方下圖是此種六方緊密堆積的前視

24、圖緊密堆積的前視圖ABABA 第一種是將球?qū)?zhǔn)第一層的球。第一種是將球?qū)?zhǔn)第一層的球。123456 于是每?jī)蓪有纬梢粋€(gè)周期，于是每?jī)蓪有纬梢粋€(gè)周期，即即 AB AB 堆積方式，形成六堆積方式，形成六方緊密堆積。方緊密堆積。 配位數(shù)配位數(shù) 12 。 ( 同層同層 6，上下層各，上下層各 3 )，空間利用率為，空間利用率為74%3 3、鎂型、鎂型 第三層的另一種排列第三層的另一種排列方式，是將球?qū)?zhǔn)第一層方式，是將球?qū)?zhǔn)第一層的的 2，4，6 位，不同于位，不同于 AB 兩層的位置，這是兩層的位置，這是 C 層。層。123456123456123456123456此種立方緊密堆積的前視圖此種立方緊密堆積的前視圖ABCAABC 第四層再排第四層再排 A，于是形，于是形成成 ABC ABC 三層一個(gè)周三層一個(gè)周期。期。 得到面心立方堆積。得到面心立方堆積。 配位數(shù)配位數(shù) 12 。( 同層同層 6， 上下層各上下層各 3