《第一单元金属键金属晶体》集体备课教案设计

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【板书】（三）、面心立方堆积

【展示】 铜晶体的堆积方式，讲解晶胞的概念。

【投影并讲解】金属晶体中离子是以紧密堆积的形式存在的. 下面的刚性球模型来讨论堆积方式.

　　在一个层中，最紧密的堆积方式是，一个球与周围 6 个球相切，在中心的周围形成 6 个凹位，将其算为第一层.

　　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 (若对准2, 4, 6 位, 其情形是一样的).

　　关键是第三层, 对第一、二层来说, 可以有两种最紧密的堆积方式: 第一种是将球对准第一层的球, 于是每两层形成一个周期，即 ABAB 堆积方式，形成六方紧密堆积, 配位数 12 (同层 6, 上下各 3).　

　另一种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. 第四层再排 A, 于是形成 ABCABC 三层一个周期. 得到面心立方堆积,　这两种堆积都是最紧密堆积, 空间利用率为 74.05%.

【思考】请同学们思考面心立方堆积的配位数是多少呢？

【展示并讲解】如果以对底层中间原子为研究对象，同一层周围的6个原子和它的位置有什么关系？第二层对着第一层1、3、5空隙的原子和底层中间原子又有着什么位置关系？

【引导】上一层有7、8、9原子，下一层哪些原子和研究的原子是相切的呢？

【板书】1.配位数：12（同层6 上下层各3）

二、金属晶体中晶胞粒子数的计算

【引导】学生观察面心立方堆积晶胞，并思考晶胞

中原子在晶胞的什么位置，晶胞分别占原子的比例为多少。讨论后，请学生回答。

【板书】2. 面心立方紧密堆积晶胞平均占有的原子数目： 81/8+1=2

【板书】3. 面心立方紧密堆积晶胞中原子的半径r和晶胞棱长的关系

【思考】面心立方堆积中哪些原子是相切的？如果假设面对对角线为b，那么如果用晶胞棱长a和原子半径r分别来表示b则它们之间有什么联系呢？

【板书】b=4r b=

【引导】学生观察右图面心立方晶胞，并思考假设晶胞中原子是刚性小球，一个原子的体积是多少？一个晶胞中有多少个小球，总体积又是多少？假设一个晶胞的棱长为a，一个晶胞的体积又如何计算？

【板书】

【小结】

【展示并提问】金属原子的堆积方式有哪些？分别有哪些特点？

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