（2）空间利用率 空间被晶格质点占据的百分数。用来表示____________的程度。
（3）配位数 在紧密堆积中，一个原子或离子周围距离最近且相等的原子或离子数目称为配位数。
2．金属原子在二维平面中放置的方式[来源学科网ZXXK] 将金属晶体中的原子看成直径相等的球体，并把它们放置在平面内即二维空间里，则有两种排列方式按图a方式排列，圆球周围剩余空隙较大，称为__________，配位数为4；
而按图b方式排列，圆球周围剩余的空隙较小，称为密置层，配位数为_____。
3．金属晶体中的原子在空间中的堆积方式[来源学。科。网Z。X。X。K] 金属晶体可看成金属原子在三维空间中堆积而成。金属原子有如下4种基本模式。
（1）简单立方堆积非密置层 相邻非密置层原子的原子核在同一直线上堆积。这种堆积方式形成的晶胞是1个立方体，每个晶胞只含1个原子，称为简单立方堆积，如图所示。这种堆积方式的空间利用率_______，只有金属钋Po采取这种堆积方式。
（2）体心立方堆积非密置层 非密置层的另一种堆积方式是将上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中，并使非密置层的原子稍稍分离，每层均照此堆积，如图所示。
金属晶体的堆积方式体心立方堆积 这种堆积方式所得的晶胞是一个含有两个原子的立方体，一个原子在立方体的顶角，另一个原子在立方体的中心，称为______________。这种堆积方式的空间利用率要比简单立方堆积的_____，许多金属是这种堆积方式，如碱金属，因此该种堆积方式还被称为钾型，采取该堆积方式的金属还有Fe等。
（3）六方最密堆积和面心立方最密堆积都为密置层堆积 密置层的原子按体心立方堆积的方式堆积，会得到两种基本堆积方式六方最密堆积和面心立方最密堆积，这两种堆积方式都是金属晶体的最密堆积，配位数均为12。
六方最密堆积 面心立方最密堆积 金属晶体的两种最密堆积方式六方最密堆积和面心立方最密堆积 ①六方最密堆积 如图所示，重复周期为两层，按ABABAB的方式堆积。原子的空间利用率为74。Mg、Zn、Ti都是采用这种堆积方式。
②面心立方最密堆积 如图所示，按ABCABCABC的方式堆积。将第一密置层记作A，第二层记作B，B层的球对准A层中的三角形空隙位置，第三层记作C，C层的球对准B层的空隙，同时应对准A层中的三角形空隙即C层球不对准A层球。以后各层分别重复A、B、C层排列，这种排列方式三层为一周期，记为ABCABCABC由于在这种排列中可以划出面心立方晶胞，故称这种堆积方式为面心立方最密堆积。Cu、Ag、Au等均采用此类堆积方式。
【答案】1．（2）紧密堆积 2． 非密置层 6 3．（1）很低 （2）体心立方堆积 高 一、金属晶体的原子堆积模型 1．堆积原理 组成晶体的金属原子在没有其他因素影响时，在空间的排列大都服从紧密堆积原理。这是因为在金属晶体中，金属键没有方向性和饱和性，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，并以密堆积方式降低体系的能量，使晶体变得比较稳定。
2．金属晶体的四种堆积模型对比 堆积模型 采纳这种堆积 的典型代表 空间利用率 配位数 晶胞 非密置层[来源学科网] 简单立[来源Zxxk.Com] 方堆积 Po钋 52[来源Z,xx,k.Com] 6 体心立 方堆积 Na、K、Fe 68 8 密置层 六方最 密堆积 Mg、Zn、Ti 74 12 面心立 方最密堆积 Cu、Ag、Au 74 12 金属晶体的原子堆积方式常有以下四种方式，请认真观察下列模型，回答下列问题 （1）四种堆积模型的堆积名称依次是_______________、_______________、_______________、_______________。
（2）如图所示甲中的堆积方式，空间利用率为___________，只有金属___________采用这种堆积方式。
（3）如图所示乙与丙中两种堆积方式中金属原子的配位数___________ 填“相同”或“不相同”；
乙中的空间利用率为_______________。
（4）采取丁中堆积方式的金属通常有_______________ 任写三种金属元素的符号，每个晶胞中所含有的原子数为_______________。
【解析】（1）甲中的堆积方式是将非密置层的金属原子上下对齐，形成的晶胞是1个立方体，在立方体的每个顶角有1个金属原子，称为简单立方堆积。乙和丙中都是密置层原子的堆积方式，乙中上面A层和下面A层的3个原子组成的三角形方向相同，称为六方最密堆积。丙中A层和C层的3个原子组成的三角形方向相反，称为面心立方最密堆积。丁中的堆积方式是将非密置层的上层金属原子填入下层金属原子形成的凹穴中，每层均照此堆积，形成的晶胞是1个立方体，在立方体的每个顶角有1个原子，立方体的中心含有1个金属原子，称为体心立方堆积。
（2）简单立方堆积的空间利用率最低，为52，采取这种堆积方式的只有Po。
（3）乙和丙中两种堆积方式，金属原子的配位数均为12，且其空间利用率均为74。
（4）丁中是体心立方堆积，采取这种堆积方式的金属有K、Na、Fe等。用“均摊法”可求得每个晶胞中含有金属原子的个数为182。
【答案】（1）简单立方堆积六方最密堆积面心立方最密堆积体心立方堆积 （2）52Po （3）相同74（4）K、Na、Fe2 二、四种晶胞的空间利用率的计算 1．在简单立方堆积中，各个原子是相互靠拢的，对于1个晶胞来说，含有1个金属原子，设立方体的边长为a，则其体积为a3，金属原子的半径为，则空间利用率为100100≈52。
2．在体心立方堆积中，在立方体的体对角线上球是相互接触的。如图所示，设立方体的边长为a，原子半径为r，则 a4r，而1个晶胞中含有2个金属原子，所以空间利用率为 100 100100≈68。
3．在六方最密堆积中，如图，设原子半径为r，则底面边长为2r，底面高hr，所以底面积S2rr2r2。
晶胞的高H2r， 所以晶胞体积V晶胞SH2r2r8r3， 2个原子的体积V球2πr3。
空间利用率为100100≈74。
4．在面心立方最密堆积中，如图，设原子半径为r，晶胞边长为a， 则a2r，V球4πr3， V晶胞a32r316r3。
空间利用率为100100≈74。
有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，下列有关说法正确的是 A．①为简单立方堆积，②为六方最密堆积，③为体心立方，④为面心立方最密堆积 B．每个晶胞含有的原子数分别为①1，②2，③2，④4 C．晶胞中原子的配位数分别为①6，②8，③8，④12 D．空间利用率的大小关系为①①。
【答案】B 1．金属晶体密度大，原子配位数大，能充分利用空间的原因是 A．金属原子价电子数少 B．金属晶体中有自由电子 C．金属原子的半径大 D．金属键没有饱和性和方向性 2．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 3．关于金属晶体的六方最密堆积的结构型式的叙述正确的是 A．晶胞是六棱柱B．晶胞是平行六面体 C．每个晶胞中含4个原子D．每个晶胞中含17个原子 4．金属晶体的堆积方式、空间利用率和配位数关系正确的是 A．钋Po简单立方堆积526 B．钠Na钾型7412 C．锌Zn镁型688 D．银Ag铜型748 5．金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式六方堆积、面心立方堆积和体心立方堆积，下图a、b、c分别代表这三种晶胞的结构，其晶胞内金属原子个数比为 A．3∶2∶1 B．11∶8∶4 C．9∶8∶4 D．21∶14∶9 6．结合金属晶体的结构和性质，回答以下问题 （1）已知下列金属晶体Na、Po、K、Fe、Cu、Mg、Zn、Au。请根据它们的堆积方式填空。
①采取简单立方堆积的是 ；
②采取体心立方堆积的是 ；
③采取六方最密堆积的是 ；
④采取面心立方最密堆积的是 。
（2）将非密置层一层一层地在三维空间里堆积，得到如图所示的一种金属晶体的晶胞，它被称为简单立方堆积，在这种晶体中，金属原子的配位数是 ，平均每个晶胞所占有的原子数目是 。
（3）有资料表明，只有钋的晶体中的原子具有如图所示的堆积方式，钋位于元素周期表的第 周期第 族，最外层电子排布式是 。
7．如下图，铁有δ、γ、α三种同素异形体，三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法不正确的是 A．δ−Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有8个 B．γ−Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有12个 C．若α−Fe晶胞边长为acm，γ−Fe晶胞边长为bcm，则两种晶体密度比为b3﹕a3 D．将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型相同 8．Al的晶体中原子的堆积方式如图甲所示，其晶胞特征如图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。
若已知Al的原子半径为d，NA代表阿伏加德罗常数，Al的相对原子原子质量为M，请回答 （1）晶胞中Al原子的配位数为________，一个晶胞中Al原子的数目为________。
（2）该晶体的密度为__________用字母表示。
9．金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式六方最密堆积、面心立方最密堆积和体心立方密堆积，图a、b、c分别代表这三种晶胞的结构。
（1）其晶胞内金属原子个数比为_______________。
（2）三种堆积方式实质是金属阳离子的堆积方式，那么自由电子有无确切的堆积方式_____填“有”或“无” 。
（3）影响金属晶体熔点的主要因素是___________。
1．【答案】D 【解析】金属键无方向性和饱和性，使金属晶体的密度大，原子配位数大，能充分利用空间。
2．【答案】C 3．【答案】B 【解析】金属晶体的六方最密堆积结构型式的晶胞是六棱柱的平行六面体，有8个顶点和1个内部原子，每个晶胞实际拥有2个原子。
4．【答案】A 【解析】根据常见金属晶体的堆积模型，简单立方体堆积只有Po；
钾型有Na、K、Fe等，空间利用率68，配位数8，故B项错误；
镁型有Mg、Zn、Ti等，空间利用率为74，配位数12，故C项错误；
铜型有Cu、Ag、Au等，空间利用率为74，配位数12，故D项错误。
5．【答案】A