《金屬鍵金屬晶體》課件

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1、（第二（第二（第二（第二課時(shí)課時(shí)課時(shí)課時(shí)）1.2.黃黃鐵礦鐵礦3.螢螢石石4.水晶水晶5.綠綠色色魚魚眼石眼石6.菱菱錳礦錳礦7.二、晶體二、晶體1.1.晶體與非晶體晶體與非晶體(1)(1)晶體：內(nèi)部微粒（原子、離子或分晶體：內(nèi)部微粒（原子、離子或分子）在空子）在空間間按一定按一定規(guī)規(guī)律做周期性重復(fù)律做周期性重復(fù)排列構(gòu)成的固體物排列構(gòu)成的固體物質(zhì)質(zhì)。(2)(2)非晶體：內(nèi)部原子或分子的排列非晶體：內(nèi)部原子或分子的排列呈呈現(xiàn)雜現(xiàn)雜亂無(wú)章的分布狀亂無(wú)章的分布狀態(tài)態(tài)。8.2.2.晶體的特性晶體的特性（1 1）具有）具有規(guī)則規(guī)則的幾何外形。的幾何外形。（2 2）自范性：在適宜條件下，晶體能）自范性：在

2、適宜條件下，晶體能夠夠自自發(fā)發(fā)地呈地呈現(xiàn)現(xiàn)封封閉閉的、的、規(guī)則規(guī)則的多面體外形。的多面體外形。（3 3）各向異性：晶體在不同方向上表）各向異性：晶體在不同方向上表現(xiàn)現(xiàn)出不同的物理性出不同的物理性質(zhì)質(zhì)。（4 4）對(duì)對(duì)稱性：晶體的外形和內(nèi)部稱性：晶體的外形和內(nèi)部結(jié)結(jié)構(gòu)都構(gòu)都具有特有的具有特有的對(duì)對(duì)稱性。稱性。（5 5）有固定的熔點(diǎn)）有固定的熔點(diǎn)而非晶而非晶態(tài)態(tài)沒有沒有。9.3.3.晶體的種晶體的種類類根據(jù)內(nèi)部微粒的種根據(jù)內(nèi)部微粒的種類類和微粒和微粒間間的相互的相互作用不同，將晶體分作用不同，將晶體分為為離子晶體、金離子晶體、金屬晶體、原子晶體和分子晶體。屬晶體、原子晶體和分子晶體。10.4 4、晶

3、胞：、晶胞：從晶體中從晶體中“截取截取”出來具有代表出來具有代表 性的最小部分。是能性的最小部分。是能夠夠反映晶體反映晶體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) 特征的基本重復(fù)特征的基本重復(fù)單單位。位。整個(gè)晶體就是晶胞按其周期性在二整個(gè)晶體就是晶胞按其周期性在二維維空空間間重復(fù)重復(fù)排列而成的。排列而成的。這這種排列必種排列必須須是晶胞的并置堆砌。是晶胞的并置堆砌。11.晶胞晶胞與與晶體晶體磚塊磚塊與與墻墻蜂室蜂室與與蜂巢蜂巢12.三、金屬晶體三、金屬晶體金屬原子通金屬原子通過過金屬金屬鍵鍵形成的晶體稱形成的晶體稱為為金屬晶體金屬晶體。主要有三種晶體。主要有三種晶體類類型。型。A1A2A313.金屬晶體的原子金屬晶體的原子平

4、面平面堆堆積積模型模型 （a a）非密置非密置層層（b b）密置）密置層層哪種排列方式哪種排列方式圓圓球周球周圍圍剩余剩余空隙最??？空隙最?。?、晶體的密堆、晶體的密堆積積和非密置和非密置結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)14.w（1 1）、）、簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單立方堆立方堆積積（PoPo）2 2、金屬晶體的原子、金屬晶體的原子空空間間堆堆積積模型模型金屬晶體的堆金屬晶體的堆積積方式方式簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單立方堆立方堆積積 15.簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單立方堆立方堆積積：將非密置：將非密置層層在空在空間間一一層層一一層層的堆的堆積積，有兩種堆，有兩種堆積積方式，其中一種的堆方式，其中一種的堆積積如上如上圖圖，相，相鄰鄰非密置非密置層層的原子核在同一直的原子

5、核在同一直線線上，上，這這種堆種堆積積方式形成的晶胞方式形成的晶胞為為一個(gè)立方體一個(gè)立方體即即簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單立方。配位數(shù)立方。配位數(shù)為為6 6，分，分別別位于上、下位于上、下前、后、左、右。前、后、左、右。這這種堆種堆積積的空的空間間利用率低。利用率低。16.w（2 2）、體心立方堆）、體心立方堆積積金屬晶體的堆金屬晶體的堆積積方式方式鉀鉀型型17.體心立方堆體心立方堆積積：非密置：非密置層層在空在空間間一一層層一一層層的堆的堆積積的另一種方式是將上的另一種方式是將上層層的金屬原子的金屬原子填入下填入下層層四個(gè)金屬原子形成的凹穴中，下四個(gè)金屬原子形成的凹穴中，下一一層層的原子核與上一的原子核與上一層

6、層中四個(gè)球中四個(gè)球圍圍成的空成的空在同一直在同一直線線上。上。8 8 個(gè)個(gè)頂頂點(diǎn)上的球互不相切，點(diǎn)上的球互不相切，但均與體心位置上的球相切。但均與體心位置上的球相切。配位數(shù)配位數(shù) 8 8，空空間間利用率利用率為為 68%68%。18.金屬金屬鉀鉀 K K 的體心立方的體心立方堆堆積積 K、Na、Cr、Mo、W19.（3 3）、面心立方堆）、面心立方堆積積在一個(gè)在一個(gè)層層中，最中，最緊緊密的堆密的堆積積方式，方式，是一個(gè)球與周是一個(gè)球與周圍圍 6 6 個(gè)球相切，在個(gè)球相切，在中心的周中心的周圍圍形成形成 6 6 個(gè)凹位，將其個(gè)凹位，將其算算為為第一第一層層。20.123456 第二層 對(duì)第一層來

7、講最緊密的堆積方式是將球?qū)?zhǔn) 1，3，5 位。(或?qū)?zhǔn) 2，4，6 位，其情形是一樣的)123456AB，關(guān)關(guān)鍵鍵是第三是第三層層，對(duì)對(duì)第一、二第一、二層層來來說說，第，第 三三層層可以有兩種最可以有兩種最緊緊密的堆密的堆積積方式。方式。21.第三第三層層的的一種排列一種排列方式，是將球方式，是將球?qū)?zhǔn)第準(zhǔn)第一一層的的 2 2，4 4，6 6 位，位，不同于不同于 AB AB 兩兩層的位置，的位置，這是是 C C 層。12345612345612345622.123456面心立方面心立方緊緊密堆密堆積積的前的前視圖視圖ABCAABC 第四第四層再排再排 A A，于是，于是形成形成 ABC AB

8、C ABC ABC 三三層一個(gè)周期。一個(gè)周期。得到面心立得到面心立方堆方堆積。配位數(shù)配位數(shù) 12。(同同層 6，上下上下層各各 3)Au、Ag、Cu、Al23.BCA ABC ABC ABC ABC 形式的堆形式的堆積積，為為什么是面心立方堆什么是面心立方堆積積？我我們們來加以來加以說說明。明。24.面面心心立立方方最最密密堆堆積積（A一一）圖圖25.面心立方最密堆面心立方最密堆積積（A1）分解）分解圖圖26.下下圖圖是六方是六方緊緊密堆密堆積積的前的前視圖視圖ABABA 另一種是將球另一種是將球?qū)?duì)準(zhǔn)第一準(zhǔn)第一層層的球。的球。123456于是每?jī)捎谑敲績(jī)蓪訉有纬梢粋€(gè)周期，形成一個(gè)周期，即即A

9、B AB AB AB 堆堆積方式，形方式，形成六方成六方緊密堆密堆積。配位數(shù)配位數(shù) 12 12。(同同層 6 6，上下，上下層各各 3)3)（4 4）、六方）、六方緊緊密堆密堆積積Mg、Zn、Ti27.六方最密堆六方最密堆積積（A3）圖圖28.六方最密堆六方最密堆積積（A3）分解）分解圖圖29.3 3、歸納歸納和和總結(jié)總結(jié)：三：三維維堆堆積積四種方式四種方式 簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單立立方方堆堆積積鉀鉀型型體心體心立方立方由由非非密密置置層層一一層層一一層層堆堆積積而而成成30.鎂鎂型型銅銅型型金屬晶體的兩種最密堆金屬晶體的兩種最密堆積積方式方式面心立方堆積六方堆積31.4.4.常常見見三種密堆三種密堆積積的

10、晶胞的晶胞六方晶胞六方晶胞32.六方密堆六方密堆結(jié)結(jié)構(gòu)晶胞構(gòu)晶胞 33.面心立方晶胞面心立方晶胞34.面心立方面心立方結(jié)結(jié)構(gòu)晶胞構(gòu)晶胞 35.體心立方晶胞體心立方晶胞36.體心立方體心立方結(jié)結(jié)構(gòu)晶胞構(gòu)晶胞37.38.四、晶胞中粒子數(shù)的求算（均四、晶胞中粒子數(shù)的求算（均攤攤法）法）1 1、方法：方法：（1）處處于于頂頂點(diǎn)點(diǎn)的粒子，同的粒子，同時(shí)為時(shí)為8個(gè)晶胞所共有，每個(gè)粒子個(gè)晶胞所共有，每個(gè)粒子有有1/8屬于屬于該該晶胞；晶胞；（2）處處于于棱上棱上的粒子，同的粒子，同時(shí)為時(shí)為4個(gè)晶胞所共有，每個(gè)粒個(gè)晶胞所共有，每個(gè)粒子有子有1/4屬于屬于該該晶胞；晶胞；39.（4）處處于晶胞于晶胞內(nèi)部?jī)?nèi)部的粒

11、子，的粒子，則則完全屬于完全屬于該該晶胞。晶胞。（3）處處于于面上面上的粒子，同的粒子，同時(shí)為時(shí)為2個(gè)晶胞所共有，每個(gè)粒個(gè)晶胞所共有，每個(gè)粒子有子有1/2屬于屬于該該晶胞；晶胞；40.2.三種金屬晶體晶胞中微粒數(shù)的三種金屬晶體晶胞中微粒數(shù)的計(jì)計(jì)算算 (1)六方晶胞：在六方體六方晶胞：在六方體頂頂點(diǎn)的微粒點(diǎn)的微粒為為6個(gè)個(gè)晶胞共有，在面心的晶胞共有，在面心的為為2個(gè)晶胞共有，在體內(nèi)個(gè)晶胞共有，在體內(nèi)的微粒全屬于的微粒全屬于該該晶胞。晶胞。微粒數(shù)微粒數(shù)為為：121/6+21/2+3=6（2）面心立方：在立方體）面心立方：在立方體頂頂點(diǎn)的微粒點(diǎn)的微粒為為8個(gè)晶胞共有，在面心的個(gè)晶胞共有，在面心的為為

12、2個(gè)晶胞共有。個(gè)晶胞共有。微粒數(shù)微粒數(shù)為為：81/8+61/2=4 41.長(zhǎng)長(zhǎng)方體晶胞中不同位置的粒子方體晶胞中不同位置的粒子對(duì)對(duì)晶胞的晶胞的貢貢獻(xiàn)：獻(xiàn)：頂頂-1/8 -1/8 棱棱-1/4 -1/4 面面-1/2 -1/2 心心-1-1(3)(3)、體心立方：在立方體、體心立方：在立方體頂頂點(diǎn)點(diǎn)的微粒的微粒為為8 8個(gè)晶胞共享，個(gè)晶胞共享，處處于體于體心的金屬原子全部屬于心的金屬原子全部屬于該該晶胞。晶胞。微粒數(shù)微粒數(shù)為為：81/8+1=281/8+1=242.1、合金、合金是指由兩種或兩種以上的金是指由兩種或兩種以上的金屬或金屬與非金屬屬或金屬與非金屬經(jīng)經(jīng)熔熔煉煉、燒結(jié)燒結(jié)或其他方或其他方

13、法法組組合而成并具有金屬特性的物合而成并具有金屬特性的物質(zhì)質(zhì)。合金一般是將各合金一般是將各組組分熔合成均勻的液分熔合成均勻的液體，再體，再經(jīng)經(jīng)冷凝而制得的。冷凝而制得的。五、合金五、合金43.1)具有超具有超導(dǎo)導(dǎo)性性質(zhì)質(zhì)的合金，的合金，如如Nb3Ge，Nb3Al，Nh3Sn，V3Si，NbN等等2)具有特殊具有特殊電電學(xué)性學(xué)性質(zhì)質(zhì)的金屬的金屬間間化合物，化合物，如如InTe-PbSe，GaAs-ZnSe等在半等在半導(dǎo)導(dǎo)體材料用體材料用3)具有具有強(qiáng)強(qiáng)磁性的合金物，磁性的合金物，如稀土元素（如稀土元素（Ce，La，Sm，Pr，Y等）和等）和Co的化合物，具有的化合物，具有特特別優(yōu)別優(yōu)異的永磁性能

14、異的永磁性能2、合金的特性：、合金的特性：44.4)具有奇特吸具有奇特吸釋氫釋氫本本領(lǐng)領(lǐng)的合金（常稱的合金（常稱為貯氫為貯氫材料），材料），如如LaNi5，F(xiàn)eTi，R2Mg17和和R2Ni2Mg15。(R等僅代表稀土 La，Ce，Pr，Nd或混合稀土）是一種很有前途的是一種很有前途的儲(chǔ)儲(chǔ)能和能和換換能材料。能材料。5)具有耐具有耐熱熱特性的合金，特性的合金，如如Ni3Al，NiAl，TiAl，Ti3Al，F(xiàn)eAl，F(xiàn)e3Al，MoSi2，NbBe12。ZrBe12等等不不僅僅具有很好的高溫具有很好的高溫強(qiáng)強(qiáng)度，并且，在高溫度，并且，在高溫下具有比下具有比較較好的塑性好的塑性45.6)耐耐蝕蝕

15、的合金，如某些金屬的碳化物，硼化的合金，如某些金屬的碳化物，硼化物、氨化物和氧化物等在侵物、氨化物和氧化物等在侵蝕蝕介介質(zhì)質(zhì)中仍很耐中仍很耐蝕蝕，若通，若通過過表面涂覆方法，可大大提高被涂表面涂覆方法，可大大提高被涂覆件的耐覆件的耐蝕蝕性能；性能；7)具有形狀具有形狀記憶記憶效效應(yīng)應(yīng)、超、超彈彈性和消震性的合性和消震性的合金，如金，如TiNi，CuZn，CuSi，MnCu，Cu3Al等已在工等已在工業(yè)業(yè)上得到上得到應(yīng)應(yīng)用。用。46.本本節(jié)節(jié)小小結(jié)結(jié)：1、晶體及晶胞2、常見金屬三種堆積方式3、均攤法計(jì)算晶胞中粒子個(gè)數(shù)4、合金及性質(zhì)作業(yè)布置：1、完成書本P37頁(yè)內(nèi)容；2、完成導(dǎo)與學(xué)P25-2947.感謝親觀看此幻燈片，此課件部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)，感謝親觀看此幻燈片，此課件部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系我們刪除，謝謝配合！如有侵權(quán)請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系我們刪除，謝謝配合！