高中化学第三章晶体结构与性质3.3金属晶体第1课时教案新人教版选修3

第三节金属晶体
第二课时
知识目标：
1. 了解金属晶体内原子在平面中的几种常见排列方式。

2．了解金属晶体内原子在立体空间中的常见排列方式。

3．训练学生的动手能力和空间想象能力，培养学生的合作意识。

过程与方法：
1．建立金属原子为等径球体的模型观念。

2．通过亲自排列小球，探究金属原子在平面中的排列方式，以及排列的密集程度。

3．通过粘贴小球，体会原子在三维空间中的堆积过程。

情感态度价值观：
1．通过对金属原子的实际排列过程，锻炼同学的动手能力，在活动过程中，培养学生思考问题，解决问题的能力。

2．养成务实求真、勇于探索的科学态度，重点培养学生“主动参与、乐于探究、交流合作”的精神。

学习重难点：
1．金属晶体的4种基本堆积模型。

2．面心立方最密堆积和六方最密堆积的区别与联系。

3．4种堆积方式所对应的晶胞结果特点。

教学过程
板书设计
第三节金属晶体
一、金属键
二、金属晶体的原子堆积模型
1．简单立方堆积a=2R
空间利用率=52.36%
2．体系立方堆积√3 a = 4R 空间利用率=68.02% 3．体心立方堆积√2 a = 4R 空间利用率=74.05%
4．六方最密堆积a=b=2R 空间利用率=74.05%。

第一节晶体的常识教材分析：本节内容是安排在原子结构、分子结构以及结构决定性质的内容之后来学习，对于学生的学习有一定的理论基础。

本节内容主要是通过介绍各种各样的固体为出发点来过渡到本堂课的主题——晶体和非晶体。

而晶体和非晶体的学习是以各自的自范性和微观结构比较为切入点，进而得出得到晶体的一般途径以及晶体的常见性质和区分晶体的方法。

[学习目标]一、晶体与非晶体1.晶体的自范性即______________________________________________________.晶体呈自范性的条件之一是____________________________________________________.2.得到晶体一般有三条途径:(1)____________,(2)___________________________,(3)_________________________3. 自范性微观结构晶体非晶体4. 晶体的熔点较__________,而非晶体的熔点_______________,区分晶体与非晶体最可靠的科学方法是______________________________________________.二、晶胞5._________________________________ _________________是晶胞。

[方法导引]晶胞中粒子数的计算方法：晶体结构类习题最常见的题型就是已知晶胞的结构而求晶体的化学式。

解答这类习题首先要明确一个概念：由晶胞构成的晶体，其化学式不一定是表示一个分子中含有多少个原子，而是表示每个晶胞中平均含有各类原子的个数，即各类原子的最简个数比。

解答这类习题，通常采用分摊法。

在一个晶胞结构中出现的多个原子，这些原子并不是只为这个晶胞所独立占有，而是为多个晶胞所共有，那么，在一个晶胞结构中出现的每个原子，这个晶体能分摊到多少比例呢。

这就是分摊法。

第一节晶体的常识—————————————————————————————————————[课标要求]1．了解晶体的初步学问，知道晶体与非晶体的本质差异。

2．学会识别晶体与非晶体的结构示意图。

3．把握晶胞的概念以及晶胞中粒子个数的计算方法。

1．晶体具有自范性、各向异性和固定的熔点。

2．习惯接受的晶胞都是平行六面体，相邻晶胞之间没有空隙，全部晶胞平行排列，取向相同。

3．立方晶胞顶点上的粒子为8个晶胞共有，棱上的粒子为4个晶胞共有，面上的粒子为2个晶胞共有。

晶体与非晶体1．晶体与非晶体的本质差异自范性微观结构晶体有原子在三维空间呈周期性有序排列非晶体无原子排列相对无序2．获得晶体的三条途径(1)熔融态物质凝固。

(2)气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。

(3)溶质从溶液中析出。

3．晶体的特性(1)自范性：晶体能自发地呈现多面体外形。

(2)各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。

(3)固定的熔点。

4．晶体与非晶体的测定方法测定方法测熔点晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点牢靠方法对固体进行X-射线衍射试验1．推断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)晶体有自范性但其微粒排列无序()(2)晶体具有各向同性，非晶体具有各向异性()(3)晶体有固定的熔点()(4)熔融态物质快速冷却即可得到晶体()答案：(1)×(2)×(3)√(4)×2．下列叙述中，不正确的是()A．从硫酸铜饱和溶液中可以析出硫酸铜晶体B．具有规章几何外形的固体不肯定是晶体C．晶体与非晶体的根本区分在于是否具有规章的几何外形D．具有各向异性的固体肯定是晶体解析：选C晶体与非晶体的根本区分在于其内部粒子在空间中是否按肯定规律做周期性重复排列。

溶质从溶液中析出是得晶体的一条途径，A项正确；晶体所具有的规章几何外形、各向异性和固定的熔点是其内部粒子规律性排列的外部反映，因此D项正确，C项错误。

第三节金属晶体[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析：能辨识常见的金属晶体，能从微观角度分析金属晶体中的构成微粒及微粒间的相互作用。

2.证据推理与模型认知：能利用金属晶体的通性推导晶体类型，从而理解金属晶体中各微粒之间的作用，理解金属晶体的堆积模型，并能用均摊法分析其晶胞结构。

一、金属键和金属晶体1．金属键(1)概念：金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用。

(2)实质：金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气〞，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起，形成一种“巨分子〞。

(3)特征：金属键没有方向性和饱和性。

2．金属晶体(1)金属晶体通过金属阳离子与自由电子之间的较强作用形成的晶体，叫做金属晶体。

(2)用电子气理论解释金属的性质(1)金属单质和合金都属于金属晶体。

(2)金属晶体中含有金属阳离子，但没有阴离子。

(3)金属导电的微粒是自由电子，电解质溶液导电的微粒是自由移动的阳离子和阴离子；前者导电过程中不生成新物质，为物理变化，后者导电过程中有新物质生成，为化学变化。

因而，二者导电的本质不同。

例1以下关于金属键的表达中，不正确的选项是( )A．金属键是金属阳离子和自由电子这两种带异性电荷的微粒间的强烈相互作用，其实质与离子键类似，也是一种电性作用B．金属键可以看作是许多原子共用许多电子所形成的强烈的相互作用，所以与共价键类似，也有方向性和饱和性C．金属键是带异性电荷的金属阳离子和自由电子间的相互作用，故金属键无饱和性和方向性D．构成金属键的自由电子在整个金属内部的三维空间中做自由运动[考点] 金属键和金属晶体[题点] 金属键的理解答案 B解析从基本构成微粒的性质看，金属键与离子键的实质类似，都属于电性作用，特征都是无方向性和饱和性；自由电子是由金属原子提供的，并且在整个金属内部的三维空间内运动，为整个金属的所有阳离子所共有，从这个角度看，金属键与共价键有类似之处，但两者又有明显的不同，如金属键无方向性和饱和性。

《金属晶体与离子晶体》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解金属晶体和离子晶体的基本观点。

2. 掌握金属键和离子键的形成原理。

3. 能够区分金属晶体和离子晶体，并能够应用所学知识诠释生活中的实例。

二、教学重难点1. 金属键和离子键的形成。

2. 离子晶体的结构和性质。

3. 金属晶体的电子结构和物理性质。

三、教学准备1. 准备PPT课件，包括图片、图表和相关案例。

2. 准备金属晶体和离子晶体的实物样品，如水晶、金属钠等。

3. 准备实验器械，如试管、烧杯等，用于演示金属晶体的导电性实验。

4. 准备一些习题，用于教室练习和测试。

四、教学过程：（一）导入新课1. 回顾金属钠、镁、铝等金属的物理性质，如颜色、状态、光泽、密度等。

2. 引出金属的分类问题，强调金属晶体与离子晶体在结构上的差别。

（二）讲授新课1. 金属晶体的结构（1）介绍金属键观点，强调金属阳离子与自由电子之间的强烈互相作用。

（2）展示不同金属晶体的结构模型，让学生观察并分析其特点。

（3）通过实验展示金属晶体的导电、导热、延展性等性质。

2. 离子晶体的结构（1）介绍离子键观点，强调阴阳离子之间的强烈互相作用。

（2）展示不同离子晶体的结构模型，让学生观察并分析其特点。

（3）通过实验展示离子晶体的一些性质，如硬度、脆性等。

3. 金属晶体与离子晶体的比较（1）比较金属键与离子键的异同点。

（2）分析金属晶体与离子晶体在物理性质上的差别。

4. 离子晶体性质实验（1）展示钠、镁、铝等金属阳离子的水解过程，说明由此引起的化学性质特点。

（2）演示不同类型离子晶体的熔点、沸点等物理性质的比较实验，帮助学生理解晶体类型对物质性质的影响。

（三）小组讨论组织学生分组讨论以下问题：1. 金属晶体与离子晶体在结构上的主要区别是什么？2. 影响金属晶体与离子晶体物理性质的主要因素是什么？3. 如何根据晶体的结构预计物质的性质？（四）教室小结1. 总结金属晶体与离子晶体的结构特点。

第三章 晶体结构与性质第一节 晶体的常识一、基础练1．有一种蓝色晶体，化学式可表示为()x y 6M Fe CN ⎡⎤⎣⎦，经X 射线衍射实验发现，它的结构特征是3+Fe 和2+Fe 分别占据立方体互不相邻的顶点，而CN -位于立方体的棱上。

其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。

下列说法正确的是( )A ．该晶体的化学式为()226M Fe CN ⎡⎤⎣⎦B ．该晶体属于离子晶体，M 呈+1价C ．该晶体属于离子晶体，M 呈+2价D ．晶体中与每个3+Fe 距离最近且相等的CN 有3个【答案】B【详解】A ．由题图可得出，晶体中阴离子的最小结构单元中2Fe +及Fe 3+个数均为11482⨯=，CN -的个数为11234⨯=，因此阴离子的化学式为()26Fe CN -⎡⎤⎣⎦，则该晶体的化学式为()26M Fe CN ⎡⎤⎣⎦，A 项错误； B ．由阴、阳离子形成的晶体为离子晶体，M 的化合价为+1，B 项正确；C ．M 的化合价为+1，C 项错误；D ．由题图可看出与每个3+Fe 距离最近且相等的CN -有6个，D 项错误；故选：B 。

2．如图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式，其对应的化学式是XY 的是(图中：o-X ， -Y)( )A ．B ．C ．D ．【答案】A【详解】[根据顶点、棱上、面上、体心和其他处于立方体内部的原子对晶胞的贡献分别为111842、、、1，求出X 、Y 的数目之比，其化学式分别为XY 、X 3Y 、XY 4、XY 4；故选：A 。

3．下图为高温超导领域里的一种化合物(钙钛矿)结构中的最小重复单元。

该化合物中，每个钛离子周围与它最接近且距离相等的钛离子有a 个，元素氧、钛、钙的原子个数比为b 。

则a 、b 是( )A ．6，3∶1∶1B ．24，10∶8∶1C ．12，5∶4∶1D ．3，3∶2∶1【答案】A【详解】 由晶胞结构可知，晶胞顶点上相邻的钛离子相距最近，则钛离子周围与它接近且距离相等的钛离子有6个，a=6；晶胞中位于顶点的钛原子个数为8×18=1，位于棱上的氧原子个数为12×14=3，位于体内的钙原子的个数为1，则氧、钛、钙的原子个数比为 3：1：1，故选A 。

2020高中化学金属晶体教案金属阳离子所带电荷越高，半径越小，金属键越强，熔沸点越高，硬度也是如此。

接下来是小编为大家整理的2020高中化学金属晶体教案，希望大家喜欢!2020高中化学金属晶体教案一一、教材分析本节是人教版化学选修3《物质结构与性质》第三章第三节的教学内容，是在第三章第一节《晶体的常识》和第二节《分子晶体与原子晶体》基础上认识金属晶体。

学生已经具备了晶体和晶胞的初步知识，对微观粒子的排列也有了一定的认识。

能够较好的完成老师布置的课前预习。

本节教学内容包含知识点主要有金属的内部结构、、共性、电子气理论、金属晶体的结构与金属性质的关系、金属晶体的四种原子堆积模型等，需要三个课时才能完成。

本节课是第二课时，主要探究金属晶体4种基本堆积模型及与分子晶体、原子晶体比较。

二、教学目标1、知识技能目标：1)了解金属晶体内原子在二维空间的两种排列方式，2) 掌握简单立方堆积和体心立方堆积以及二者的特点和区别2 、过程方法目标：1)通过对金属晶体结构的学习与研究，培养学生观察能力，空间想像能力等2)通过两个学与问制作模型训练学生的动手能力和空间想象能力。

3、情感态度价值观：以小组讨论交流、实践活动制作模型的方式培养学生的合作意识和严谨的科学态度三、教学的重点和难点1、教学重点：金属晶体的4种基本堆积模型2、教学难点：金属晶体的4种基本堆积模型根据微观晶胞图片和动画的相关教学材料，制作成PPT，使微观的粒子直观化，形象化，增强学生的空间想象能力。

本节是第三节课，学生已经具备了晶体和晶胞的初步知识，对微观粒子的排列也有了一定的认识，在二维平面排列和非密置层堆积的问题上，学生能够独立完成。

本节中的难点在于密置层堆积形成的镁型和铜型的堆积方式，他正是本课的难点和重点，学生可以根据自己预习和模型的制作，再结合教师的多媒体展示，共同完成学习的目标。

四、教学方法：科学探究：质疑----实验----分析----解决---归纳---比较多媒体课件与自制教具相结合的互动探究式课堂教学模式师生探究模式：教师主动参与到学习小组的探究活动中，适时调控学生的探究进展和探究方向，在交流展示时适时恰当评价，调动学生的积极性，并形成集体性正确的观点和解题思路。

第三节金属晶体与离子晶体【基础巩固】1.(2022·广东潮州)下列晶体分类中正确的一组是( )选项离子晶体共价晶体分子晶体A NaOH Ar SO2B H2SO4石墨S8C CH3COONa 水晶苯D Ba(OH)2金刚石玻璃解析：NaOH属于离子晶体，Ar属于分子晶体，SO2属于分子晶体，A项错误；石墨属于混合型晶体，H2SO4、S8属于分子晶体，B项错误；CH3COONa属于离子晶体，水晶(SiO2)属于共价晶体，苯属于分子晶体，C项正确；Ba(OH)2属于离子晶体，金刚石属于共价晶体，玻璃属于玻璃态物质，不属于晶体，D项错误。

答案：C2.(2022·广东东莞)铁有α、γ、δ三种晶体结构，在一定条件下可以相互转化。

晶胞结构如图所示，晶胞中距离最近的铁原子均相切。

下列说法错误的是( ) α铁γ铁δ铁A.铁的导电性、导热性、延展性都可以用电子气理论来解释B.α铁、γ铁、δ铁的晶胞中铁原子个数比为1∶4∶2C.α铁、γ铁、δ铁的晶胞边长之比为1∶∶解析：电子气理论指出金属阳离子“浸泡”在电子气中，可以解释铁的导电性，导热性和延展性，A项正确。

α铁为简单立方，γ铁为面心立方，δ铁为体心立方，故晶胞中铁原子个数之比为1∶4∶2，B项正确。

α铁中一条边上的原子相互接触，边长即为铁原子距离a，而γ铁中面对角线上的原子相互接触，则边长为a，而δ铁中体对角线上原子相互接触，边长为，C项错误；γ铁中平均一个铁原子占据体积为=a3，δ铁中平均一个铁原子占据体积为=a3，故γ铁在一定条件下转化为δ铁后密度变小， D项正确。

答案：C3.(2022·广东东莞)下列关于晶体结构和性质的叙述中都正确的一组是( )①I3+的空间结构为V形，中心原子的杂化方式为sp3②金属阳离子只能存在于离子晶体中③因为NH3分子间存在氢键，所以NH3极易液化，用作制冷剂④因金属性K>Na>Mg，所以熔点：KCl>NaCl>MgCl2⑤干冰晶体中，每个二氧化碳分子周围等距且紧邻的二氧化碳分子有12个⑥因为1 mol Si晶体中含有2 mol Si—Si，所以1 mol SiC晶体中也含有2 mol Si—C⑦CH3Cl和CCl4均为正四面体构型的非极性分子⑧H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键A.①③⑤B.①③⑤⑥C.④⑥⑦⑧D.②③④⑥⑧解析：①将中一个碘原子看成中心原子，另两个是与中心原子结合的原子，中心原子的价层电子对数为2+=4，所以中心原子的杂化方式为sp3，正确；②金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的，所以金属阳离子可能还存在于金属晶体中，错误；③氨分子间存在氢键，使分子间作用力增大，所以NH3极易液化，液氨汽化吸收大量的热，用作制冷剂，正确；④离子晶体的熔点与离子键的强弱有关，与金属性无关，离子半径越小，电荷数越多，晶格能越大，离子晶体的熔点越高，所以熔点：KCl<NaCl<MgCl2，错误；⑤干冰晶胞结构如图所示，每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子个数为3×8÷2=12，正确；⑥SiC晶体中每个Si原子形成4个Si—C，1 mol SiC晶体中含有1 mol Si原子，所以含有4 mol Si—C，错误；⑦CCl4含有C—Cl极性键，空间结构为正四面体形，结构对称且正负电荷的中心重合，为非极性分子，CH3Cl是四面体构型，但不是正四面体形，结构不对称，为极性分子，错误；⑧H2O比H2S稳定，是因为共价键键能前者大于后者，氢键影响的是熔沸点，错误。