金属晶体原子堆积方式

活动与探究1: 平面上金属原子紧密排列的方式 从水槽盒子里取出： 4组等径小球(3个排成一条直线的) 将等径小球放置在平面上，排成4排，使球 面紧密接触，有哪些排列方式？

平面上金属原子紧密排列的两种方式

2

2

3 4 5

14

3

1

6

配位数为4

配位数为6

4个小球形成一个四边形空隙，一种空隙。 见“ ”。

3个小球形成一个三角形空隙，两种空隙。 一 种： △ 见“ ” 另一种：▽ 见“ ”

平面上金属原子紧密排列的两种方式

2

2

3 4 5

14

3

1

6

配位数为4 非密置层放置

配位数为6 密置层放置

活动与探究2 三维空间里非密置层金属原子的堆积方式 先将两组小球以非密置层的排列方式排列在 一个平面上： 在其上方再堆积一层非密置层排列的小球， 使相邻层上的小球紧密接触，有哪些堆积方 式？

三维空间里非密置层的 金属原子的堆积方式

(1) 第二层小球的球心 正对着 第一层小球的球心

(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

简 单 立 方 晶 胞

①配位数： 6

同层4,上下层各1

2 1 4 3 1 4

6 2 3 5

②简单立方晶胞平均占有的原子数目：

1 ×8 = 1 8

③金属原子半径 r 与正方体边长 a 的关系：

a

a

a

a

a=2r

(2)体心立方堆积 (钾型)

体 心 立 方 晶 胞

①配位数： 85 8 1

上下层各4

4

6 7 2 3

②体心立方晶胞平均占有的原子数目：

1 ×8 + 1 = 2 8

③金属原子半径 r 与正方体边长 a 的关系：

b a

a a

2aa

2a

b = 3a b = 4 r 3a=4r

活动与探究3 三维空间里密置层金属原子的堆积方式 将密置层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4层),使 相邻层上的小球紧密接触，有哪些堆积方式？ 注意：堆积方式的周期性、稳定性

A

A

B

B

三维空间里密置层的 金属原子的堆积方式

(1) ABAB 堆积方式

(2) ABCABC 堆积方式

俯视图2 1 6 5 3 4 2

1 65

3 4

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(△)。 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。 前视图A2 1 6 5 3 4

B

AB

A

(2)ABCABC 堆积方式 第三层小球对准第一层小球空穴的2、4、6位。 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

B1 2 5 3 4 1 2 5 3 4 1 2 5 3 4

A C B A

6

6

6

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/dmt1.html