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第三节《金属晶体》素材--金属晶体结构（新人教版选修3）

※基本信息※
- 资料类型：教(学)案
- 教材版本：不限
- 适用学校：不限
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※资料简介※
金属晶体结构

一、晶体结构的密堆积原理

    由于金属键、离子键、范德华力等没有方向性和饱和性，所以在金属晶体，离子晶体，和一些分子型晶体中，组成晶体的微粒总是趋向于相互配位数高，能充分利用空间的密度大的紧密堆积结构，为了研究方便，将晶体中的原子，离子等视为具有一定体积的圆球。

    空间利用率：单位体积中圆球所占体积的百分数

    配位数：一个圆球周围的圆球数目

    由于密堆积方式充分利用空间，从而使体系的势能尽可能降低，结构稳定。

二、金属晶体的等径圆球密堆积

    把组成金属单质晶体的原子看作是等经圆球。

    1. 等径圆球的密堆积w.w.w.k.s.5.u.c.o.m

    单层密堆积中只有一种方式，这种堆积方式中，每个球的配位数为6，球周围有6个三角形空隙从中可以抽出平面六方格子（注意六方格子是平行四边形而不是六边形），双层等经圆球密堆积也只有一种方式，上层中的球凸出部位填在下层的空隙之上这时上下两层圆球形成的空隙为正四面体空隙和正八面体空隙。

    ① 六方密堆积（A3密堆积）w.w.w.k.s.5.u.c.o.m

    在等径圆球密置双层之上再放一层，有两种方式，其中之一是和三层中球的位置在密置双层的正四面体空隙之上，即第三层与第一层重复，即采用ABAB…方式堆积，从中可以抽出六方晶胞，所以称为六方密堆积，（亦叫A3密堆积）其晶胞参数为，c=1.633a，每个晶胞中含有两个球体（但不是两个点阵点）其分数坐标为（0，0，0），配位数为12,空间利用率为74.05％，注意：在此种密堆积方式中，若抽取点阵的话，并不是每个球都可作为点阵点，只有A层或B层中心的球可作为点阵点，即结构基元为两个球，（一个格子中只有一点阵点，为素格子) w.w.w.k.s.5.u.c.o.m

    ②面心立方密堆积（A1型密堆积）

    放置第三层时，球的位置落在密置双层正八面体空隙之上投影位置即与第二层球错开又与第二层球错开，即采用ABCABC方式堆积，从中可以抽出立方面心晶胞，所以称为面心立方堆积（也称A1型密堆积）

    每个晶胞中含4个圆球（也是4个结构基元或4个点阵点）其分数坐标分别为（0,0,0），

配位数为12，空间利用率为74.05%。
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