人教版化学选修三3.3金属晶体---原子堆积模型教学课件

第四层同第一层。
前视图
每三层形成一个周期地紧密堆积。
A
C
2 13
2 13
B
2 13
A
64 5
64 5
64C
5
B
A
第四层再排 A，于
是形成 ABC ABC
A
三层一个周期。 得
C
到面心立方堆积。
B
12
A
6
3
C
54
B
A
配位数 12 。 ( 同层 6， 上下层各 3 )
（2）ABCABC…堆积方式
——面心立方最密堆积（铜）
2 8
68％ K,Na,Cr,Mo,W等
密置层在三维空间内的堆积
第一层
俯视图
2
1
3
6
4
5
2
1
3
6
4
5
AB
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（△）。
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。
（1）ABAB…堆积方式
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。
空间利用率
晶体的空间被微粒占据的体积百分数 （用它来表示紧密堆积的程度）。
V％＝
晶胞中原子所占的体积 晶胞的体积
×100％
将排列在二维空间内的小球在一个平 面上黏合在一起，再一层一层地堆积 起来（至少堆 3 层），使相邻层上的 小球紧密接触，有哪些堆积方式？
堆积要求 ①一层一层地在三维空间内堆积 ②紧密接触
第三章 晶体结构与性质 第三节 金属晶体
二、金属晶体的原子堆积模型
13 5

金属晶体的晶体缺陷
探究金属晶体中的晶体缺 陷，理解缺陷对晶体性质 的影响。
金属晶体的物理性质
研究金属晶体的一些重要 的物理性质，深入理解金 属晶体的特点。
晶体堆积模型的概述
1
基本概念
介绍晶体堆积模型的基本概念，建立对其规律性的认识。
2
堆积的分类
探索不同类型的晶体堆积分类，加深对堆积模型的理解。
3
堆积的规律
料质量具有重要帮助
展望未来的研究方向，鼓励进一步探索金属晶体结构及其缺陷的意义和应用。
《金属晶体的原子堆积模 型》课件
欢迎来到《金属晶体的原子堆积模型》课件。在这个课程中，我们将探讨金 属晶体的基本性质、晶体堆积模型的概述以及不同晶系的堆积模型，希望能 为您提供有趣且易于理解的内容。
金属晶体的基本性质
定义和结构特点
了解金属晶体的定义和基 本结构特点，奠定对晶体 堆积模型的基本认识。
研究晶体堆积的规律，揭示晶体结构内部的有序性。
立方晶系的堆积模型
简单立方堆积模型
详细介绍简单立方堆积的特点 和结构，了解其在金属晶体中 的应用。
面心立方堆积模型
探究面心立方堆积的结构和性 质，理解其在不同材料中的重 要性。
体心立方堆积模型
研究体心立方堆积的特点和应 用，深入了解其在金属领域的 重要性。
2
线缺陷对晶体性质的影响
探究晶体中的线缺陷对材料性能的影响，加深对晶体结构的理解。
3
面缺陷对晶体性质的影响
了解晶体中的面缺陷对材料性能的影响，探究其在不同领域的应用。
结论与展望
1 金属晶体的原子堆积模型对研究金属材料具有重要意义
总结并强调金属晶体堆积模型在材料研究领域的重要性和应用。

A
12
6
3
B
54
A
B A
(三) 六方最密堆积
如：镁、锌、钛
120°
配位数： 12 空间占有率： 74% 每个晶胞含原子数：2
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。
12
6
3
54
12
6
3
54
第四层再排 A，于是
形成ABC ABC 三层一
密置层堆积
六方最密堆积(74%)
面心立方最密堆积(74%)
原子个数
1
配位数
6
原子个数
2
配位数
8
原子个数
2
配位数
12
原子个数
4
配位数
12
.当堂反馈
1. 金属原子在二维空间里的放置有下图所示的两种方式， 下列说法中正确的是 ( )
A．图(a)为非密置层，配位数为6 B．图(b)为密置层，配位数为4
C．图(a)在三维空间里堆积可得镁型和铜型 D．图(b)在三维空间里堆积仅得简单立方
配位数：
6
空间占有率： 52%
如果是非密置层上层金属原子填入下层的 金属原子形成的凹穴中，每层均照此堆积 ，结果将会如何呢?
(二)体心立方堆积
如：Na、K、Cr
配位数： 8 空间占有率： 68%
每个晶胞含原子数： 2
金属晶体的密堆积结构
思考：密置层在三维空间的堆积方式 有哪些？
1263源自54第第三一种层是可将以球怎对准样第呢一？层的球。
第三节 金属晶体
教学目标：
了解金属晶体的原子堆积模型
重难点：
能正确判断金属的堆积方式和配位数

3. 已知金属铜为面心立方晶体，如图所示， 铜的相对原子质量为63.54，密度为8.936g/cm3， 试求 （1）图中正方形边长 a， （2）铜的金属半径 r
提示： 数出面心立方中的铜的个数：
r
r
o
r r a
a
再见
85.每一年，我都更加相信生命的浪费是在于：我们没有献出爱，我们没有使用力量，我们表现出自私的谨慎，不去冒险，避开痛苦，也失去了快乐。――[约翰· B· 塔布] 86.微笑，昂首阔步，作深呼吸，嘴里哼着歌儿。倘使你不会唱歌，吹吹口哨或用鼻子哼一哼也可。如此一来，你想让自己烦恼都不可能。――[戴尔· 卡内基] 87.当一切毫无希望时，我看着切石工人在他的石头上，敲击了上百次，而不见任何裂痕出现。但在第一百零一次时，石头被劈成两半。我体会到，并非那一击，而是前面的敲打使它裂开。――[贾柯· 瑞斯] 88.每个意念都是一场祈祷。――[詹姆士· 雷德非] 89.虚荣心很难说是一种恶行，然而一切恶行都围绕虚荣心而生，都不过是满足虚荣心的手段。――[柏格森] 90.习惯正一天天地把我们的生命变成某种定型的化石，我们的心灵正在失去自由，成为平静而没有激情的时间之流的奴隶。――[托尔斯泰] 91.要及时把握梦想，因为梦想一死，生命就如一只羽翼受创的小鸟，无法飞翔。――[兰斯顿· 休斯] 92.生活的艺术较像角力的艺术，而较不像跳舞的艺术；最重要的是：站稳脚步，为无法预见的攻击做准备。――[玛科斯· 奥雷利阿斯] 93.在安详静谧的大自然里，确实还有些使人烦恼.怀疑.感到压迫的事。请你看看蔚蓝的天空和闪烁的星星吧!你的心将会平静下来。[约翰· 纳森· 爱德瓦兹] 94.对一个适度工作的人而言，快乐来自于工作，有如花朵结果前拥有彩色的花瓣。――[约翰· 拉斯金] 95.没有比时间更容易浪费的,同时没有比时间更珍贵的了，因为没有时间我们几乎无法做任何事。――[威廉· 班] 96.人生真正的欢欣，就是在于你自认正在为一个伟大目标运用自己；而不是源于独自发光.自私渺小的忧烦躯壳，只知抱怨世界无法带给你快乐。――[萧伯纳] 97.有三个人是我的朋友爱我的人.恨我的人.以及对我冷漠的人。 爱我的人教我温柔；恨我的人教我谨慎；对我冷漠的人教我自立。――[J·E·丁格] 98.过去的事已经一去不复返。聪明的人是考虑现在和未来，根本无暇去想过去的事。――[英国哲学家培根] 99.真正的发现之旅不只是为了寻找全新的景色，也为了拥有全新的眼光。――[马塞尔· 普劳斯特] 100.这个世界总是充满美好的事物，然而能看到这些美好事物的人，事实上是少之又少。――[罗丹] 101.称赞不但对人的感情，而且对人的理智也发生巨大的作用，在这种令人愉快的影响之下，我觉得更加聪明了，各种想法，以异常的速度接连涌入我的脑际。――[托尔斯泰] 102.人生过程的景观一直在变化，向前跨进，就看到与初始不同的景观，再上前去，又是另一番新的气候――。[叔本华] 103.为何我们如此汲汲于名利，如果一个人和他的同伴保持不一样的速度，或许他耳中听到的是不同的旋律，让他随他所听到的旋律走，无论快慢或远近。――[梭罗] 104.我们最容易不吝惜的是时间，而我们应该最担心的也是时间；因为没有时间的话，我们在世界上什么也不能做。――[威廉· 彭] 105.人类的悲剧，就是想延长自己的寿命。我们往往只憧憬地平线那端的神奇【违禁词，被屏蔽】，而忘了去欣赏今天窗外正在盛开的玫瑰花。――[戴尔· 卡内基] 106.休息并非无所事事，夏日炎炎时躺在树底下的草地，听着潺潺的水声，看着飘过的白云，亦非浪费时间。――[约翰· 罗伯克] 107.没有人会只因年龄而衰老，我们是因放弃我们的理想而衰老。年龄会使皮肤老化，而放弃热情却会使灵魂老化。――[撒母耳· 厄尔曼] 108.快乐和智能的区别在于：自认最快乐的人实际上就是最快乐的，但自认为最明智的人一般而言却是最愚蠢的。――[卡雷贝· C· 科尔顿] 109.每个人皆有连自己都不清楚的潜在能力。无论是谁，在千钧一发之际，往往能轻易解决从前认为极不可能解决的事。――[戴尔· 卡内基] 110.每天安静地坐十五分钟· 倾听你的气息，感觉它，感觉你自己，并且试着什么都不想。――[艾瑞克· 佛洛姆] 111.你知道何谓沮丧---就是你用一辈子工夫，在公司或任何领域里往上攀爬，却在抵达最高处的同时，发现自己爬错了墙头。－－[坎伯] 112.「伟大」这个名词未必非出现在规模很大的事情不可；生活中微小之处，照样可以伟大。――[布鲁克斯] 113.人生的目的有二：先是获得你想要的；然后是享受你所获得的。只有最明智的人类做到第二点。――[罗根· 皮沙尔· 史密斯] 114.要经常听.时常想.时时学习，才是真正的生活方式。对任何事既不抱希望，也不肯学习的人，没有生存的资格。 ――[阿萨· 赫尔帕斯爵士] 115.旅行的精神在于其自由，完全能够随心所欲地去思考.去感觉.去行动的自由。――[威廉· 海兹利特] 116.昨天是张退票的支票，明天是张信用卡，只有今天才是现金；要善加利用。――[凯· 里昂] 117.所有的财富都是建立在健康之上。浪费金钱是愚蠢的事，浪费健康则是二级的谋杀罪。――[B·C·福比斯] 118.明知不可而为之的干劲可能会加速走向油尽灯枯的境地，努力挑战自己的极限固然是令人激奋的经验，但适度的休息绝不可少，否则迟早会崩溃。――[迈可· 汉默] 119.进步不是一条笔直的过程，而是螺旋形的路径，时而前进，时而折回，停滞后又前进，有失有得，有付出也有收获。――[奥古斯汀] 120.无论那个时代，能量之所以能够带来奇迹，主要源于一股活力，而活力的核心元素乃是意志。无论何处，活力皆是所谓“人格力量”的原动力，也是让一切伟大行动得以持续的力量。――[史迈尔斯] 121.有两种人是没有什么价值可言的：一种人无法做被吩咐去做的事，另一种人只能做被吩咐去做的事。――[C·H·K·寇蒂斯] 122.对于不会利用机会的人而言，机会就像波浪般奔向茫茫的大海，或是成为不会孵化的蛋。――[乔治桑] 123.未来不是固定在那里等你趋近的，而是要靠你创造。未来的路不会静待被发现，而是需要开拓，开路的过程，便同时改变了你和未来。――[约翰· 夏尔] 124.一个人的年纪就像他的鞋子的大小那样不重要。如果他对生活的兴趣不受到伤害，如果他很慈悲，如果时间使他成熟而没有了偏见。――[道格拉斯· 米尔多] 125.大凡宇宙万物，都存在着正、反两面，所以要养成由后面.里面，甚至是由相反的一面，来观看事物的态度――。[老子] 126.在寒冷中颤抖过的人倍觉太阳的温暖，经历过各种人生烦恼的人，才懂得生命的珍贵。――[怀特曼] 127.一般的伟人总是让身边的人感到渺小；但真正的伟人却能让身边的人认为自己很伟大。――[G.K.Chesteron] 128.医生知道的事如此的少，他们的收费却是如此的高。――[马克吐温] 129.问题不在于：一个人能够轻蔑、藐视或批评什么，而是在于：他能够喜爱、看重以及欣赏什么。――[约翰· 鲁斯金]

一．古代希腊的自然地理环境：
1．自然地理环境： （1）地理环境：地处地中海东部，连绵不绝的山岭沟壑将陆地隔
成小块；没有肥沃的大河流域和开阔平原；但海洋资源得天独厚。
（2）自然地理环境对民主政治的影响：自然环境促使希腊人进行 海外工商业贸易和殖民活动，逐渐形成宽松自由的社会环境，接 受了平等互利的观念，为民主政治的产生提供基本历史条件。
高中《化学》新人教版 选修3系列课件
物质结构与性质
3.3.2《金属晶体的原子 堆积模型》
金属晶体的原子堆积模型
（1）几个概念 紧密堆积：微粒之间的作用力使微粒间尽
可能的相互接近，使它们占有最小的空间
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
（1）图中正方形边长 a， （2）铜的金属半径 r
r
提示：
数出面心立方中的铜的个数：
r o
a
r
r
a
古代希腊罗马史
希腊雅典卫城
罗马圆形剧场
考纲范围
（一） 古代希腊、罗马的政治制度 1.雅典民主政治 2.罗马法
（二） 西方人文精神的起源
（三） 古代西历史人物
亚里士多德
考试说明
• 1．古代希腊、罗马的政治制度 • （1）雅典民主政治 • 地理环境与城邦制度对希腊文明的影响 • 雅典民主政治的内容及其意义 • （2）罗马法 • 罗马法的内容与作用 • 2．西方人文精神的起源 • （1）智者学派 • 普罗塔哥拉的思想主张 • （2）苏格拉底 • 苏格拉底的思想主张
1917年—？
古希腊——公元前800年 - 公元前146年
古希腊的地理范围，除了现在的希腊半岛外， 还包括整个爱琴海区域和北面的马其顿和色雷 斯、亚平宁半岛和小亚细亚等地。公元前5、6 世纪，特别是希波战争以后，经济生活高度繁 荣，产生了光辉灿烂的希腊文化，对后世有深 远的影响。古希腊人在文学、戏剧、雕塑、建 筑、哲学等诸多方面有很深的造诣。这一文明 遗产在古希腊灭亡后，又被古罗马延续下去， 从而成为整个西方文明的精神源泉。

空间利用率 74.05% 典型代表 Mg Zn Ti
南开中学
三、课堂小结
简单立方堆积
金 非密置层
属 晶
体心立方堆积
体
的
堆
积
六方最密堆积
模
型
密置层
面心立方堆积
南开中学
1．关于下图不正确的说法是( D )
A．此种最密堆积为面心立方最密堆积 B．该种堆积方式称为铜型 C．该种堆积方式可用符 号……ABCABC ……表示 D．该种堆积方式称为镁型
第三节：金属晶体
（第2课时）
南开中学
一、金属键
结构决定性质
电 子 气 理 论
南开中学
微观粒子的相互作用 导电性 延展性 熔沸点的高低
二、金属晶体的原子堆积模型 微观粒子的排列方式
南开中学
探究过程：
平面
南开中学
1、金属原子的平面堆积方式： 小组活动1：摆一摆
要求：取一定数目的小球放入到托盘中， 进行有序排列，并且在托盘中摆满小球。
南开中学
堆积方式 简单立方 每个球的配位数 6
晶胞图
晶胞中所包含金
属原子个数
1
晶胞边长与小球 半径的关系 a = 2R
空间利用率 52.36%
典型代表 钋（Po）
南开中学
堆积方式 体心立方
每个球的配位数
8
晶胞图
晶胞中所包含金
属原子个数
2
晶胞边长与小球 半径的关系 √3 a = 4R
空间利用率 典型代表
思考：有几种排列方式？ 哪种排列方式更紧密？
南开中学
托盘中容纳小球数目：15 托盘中容纳小球数目：20
配位数： 4
配位数： 6

=
2
②配位数：8
③空间利用率：
（二）三维空间密置层的堆积方式
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 )
12
6
3
54
12
6
3
54
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。
配位数 空间利用率
12 74%
（2） 第二层小球的球心
正对着 第一层小球形成的空穴
1、简单立方堆积 Po
晶 胞
①平均占有的原子数目：
1 8
×8
=
1
② 配位数：6
③空间利用率：
a = 2r 金属原子体积=4/3πr3
%
2、体心立方堆积
碱金属（K、Na 等）Fe
体 心 立 方 晶 胞
①晶胞平均占有的原子数目：
1 8
×8
+
1
金属晶体
金属晶体的原子堆积模型
二、金属晶体的原子堆积模型
紧密堆积原理：
因为金属键没有方向性和饱和性，且晶体中 的原子可看成是直径相等的球体。金属晶体可 看成金属原子在三维空间中堆积而成。因此都 趋向于使金属原子吸引更多的其他原子分布于 周围，并以紧密堆积方式降低体系的能量，使 晶体变得比较稳定。
配位数：
②空间利用率 2a=4r
小结：
堆积模型 采纳这种堆 积的典型代 表
简单堆积 Po (钋)
空间 利用
率
52%
配位数 6
晶胞
体心立方 K、Na、Fe 68% 8 堆积
六方最密 Mg、Zn、Ti 74% 12 堆积
面心立方 Cu, Ag, 原子数目。

A．是密置层的一种堆积方式 B．晶胞是六棱柱 C．每个晶胞内含2个原子 D．每个晶胞内含6个原子
练习2
练习3
• Au晶体的最小重复单元（也称晶胞） 是面心立方体。Au原子的直径为d cm。
• (1)在下图立方体上标明Au原子的位置。 • (2)每个Au晶胞中含有几个Au原子。 • (3)求Au晶胞的体积。
• 2.1、简单立方堆积。 观察教材3-23图，求简单立方堆积的
• 配位数 • 空间利用率
2、非紧密堆积
• 2.2、体心立方堆积。 观察教材3-24图，求体心立方堆积的
• 配位数 • 空间利用率
小调查
• 你认为，体心立方堆积时，金属原子在 哪个方向相切？
• 选项1：立方体棱边 • 选项2：立方体的面对角线 • 选项3：立方体的体对角线 • 选项4：立方体的其它位置
• 堆积过程演示：
3、最密堆积
• 堆积过程演示：
3、最密堆积
•积
• 任务：跟随教师亲手组合出一种晶胞， 完成问题：
• ①这种晶胞对应哪种堆积？ • ②作图，并求该堆积的空间利用率，并 拍照上传。
3、最密堆积
• 3.1、面心立方最密堆积
别名 ccp
代表物 Cu、Ag、Au 配位数 12 空间利 74% 用率
2、非紧密堆积
• 2.2、体心立方堆积。 观察教材3-24图，求体心立方堆积的
• 配位数 • 空间利用率
3、最密堆积
• 小组活动：
• 利用盒中现有的密置层组块或散放小球， 随意堆积3层，形成作品。 • 拍下俯视图。 • 上传本组觉得有特色的俯视图。 • 拍完照请保留本组作品供后续观察。
3、最密堆积
3、最密堆积
3、最密堆积
• 3.2、六方最密堆积

空间 配位 晶胞 利用 数
率
52％ 6
实例
Po
68% 8
K、 Na、Fe
74% 12
Mg、Zn、Ti
74% 12
Cu、Ag、Au
PART 4
混合晶体（石墨）
四、拓展探究——混合晶体（石墨）
阅读教材P76，“2、混合晶体”，了解石墨的结构。
➢ 结构特点——层状结构
1、同层内碳原子采取sp2 杂化，以共价键(σ键)结
= 74 %
练习：
1、下列关于金属晶体的堆积模型的说法正确的是( C )
A.金属晶体中的原子在二维空间有三种放置方式 B.金属晶体中非密置层在三维空间可形成两种堆积方式，其配 位数都是6 C.六方最密堆积和面心立方最密堆积是密置层在三维空间形成 的两种堆积方式 D.金属晶体中的原子在三维空间的堆积有多种方式，其空间利 用率相同
这种堆积方式空间利用率 （52%） 。
三、金属晶体的原子在三维空间的堆积模型
简单立方晶胞的空间利用率.
解：晶胞边长为a，原子半径为r. a =2 r
每个简单立方晶胞含原子数目： 8 1/8 = 1
空间利用率 = 4/3 r 3 / a 3 = 4/3 r 3/ (2r ) 3 100 %
= 52 %
解：晶胞边长为a，原子半径为r.
√3a =4 r
每个晶胞含原子数目：8 1/8 +1=2
r
空间利用率
= 晶胞含有原子的体积/晶胞体积
a
2r
r
a
a
三、金属晶体的原子在三维空间的堆积模型
对比两种最密堆积方式的异同
镁型
铜型
三、三维空间的堆积模型一(3)镁型
1200

合作学习四
4.面心立方最密堆积
5
1
3
14
2
6
C
10
4
B
13
9
7
A
11
8
12
（1）平均每个晶胞占有的原子数：
8x1/8+6x1/2=2
（2）配位数： 12
（3）代表金属：Cu Ag Au
课堂总结
金属晶体中原子的四种基本堆积模型
金属原子的 平面排列方式
金属原子的 空间堆积方式
配位数
非密置层
球心对球心
n × V（金属原子）×100% V（晶胞）
合金
根据金属晶体原子堆积方式，有目的有 选择的掺杂其它原子或物质，改进金属材料的性能
Thyoaunk
End
方法指导： 将16个乒乓球一排4个，分成4排紧 密排列在桌面上
二维空间堆积：
非密置层
球对球
行列对齐 四球一空
密置层
球对缝
行列交错 三球一空
二维空间堆积：
配 位
数 非密置层
为
4 球对球
行列对齐 四球一空
配
密置层
位 数
球对缝
为
6
行列交错
三球一空
合作探究二 三维空间
探究内容： 非密置层在三维空间有__种 堆积方式，配位数分别为___
2.金属锰晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞如 图所示。面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含原 子数之比是_____，锰原子配位数之比是__________。
课后作业
1、根据对金属晶体四种基本堆积模型的分析， 结合所学数学几何知识，利用以下计算公式，计 算四种堆积方式空间利用率
空间利用率计算公式：