教案新人教选修金属晶体

金属晶体2

计算

班级： 姓名： 小组： .

【学习目标】

1.通过复习金属晶体的堆积模型，能说出各模型的名称、配位数、空间利用率；

2.通过分析金属晶体晶胞的剖面图，能计算堆积模型的空间利用率；

3.通过小组讨论，能判断晶体的配位数、粒子数，并计算粒子半径、晶胞体积、密度；

4.通过阅读76页石墨晶体内容，能说出石墨晶体的结构特点。

【重点难点】

重点：金属晶体原子堆积模型的特点；空间利用率的计算

难点：晶胞的半径、体积、密度、空间利用率的计算

【导学流程】

一、基础感知

（一）石墨晶体 结合课本76页，完成下列内容

1、石墨晶体中，每个碳原子采取 杂化。

2、石墨晶体属于 晶体，既有 键，又有 键，还有 。兼具原子晶体、分子晶体、金属晶体的特征

3、石墨分层，层内碳原子通过 结合，各层之间以 结合，容易滑动，所以石墨质软。

4、石墨中碳原子个数与碳碳键数之比为 .

（二）晶胞空间利用率的分析

【铺路搭桥】空间利用率 = 晶胞含有粒子的体积 / 晶胞体积  100% =V球 /V 晶胞  100%

1、体心立方堆积如图，在立方体的体对角线上球是相互接触的,假设晶胞边长为acm，晶胞的体积为 ，原子半径r，r= a，一个晶胞中平均有

个原子，这些原子的体积总和为 ，该堆积方式的空间占有率表达式为 。

2、面心立方堆积中，设晶胞边长为a nm，则原子的半径r和边长a的关系为 ，该堆积方式的空间占有率表达式为 。

3、金刚石晶胞如右图：金刚石晶胞中含有 个碳原子，若碳原子半径为r，金刚石晶胞边长为a，根据硬球接触模型，则r= .列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率 .（不要求计算结果）

《金属晶体》

本节课是人教版化学选修三第三章第三节的内容，在第二章《分子结构与性质》、第三章第一节《晶体知识》和第二节《分子晶体与原子晶体》基础上认识金属晶体。可以使学

生对于晶体有一个较全面的了解，也可使学生进一步深化对所学的知识的认识。教材从介绍金属键和电子气理论入手，对金属的通性作出了解释，并在金属键的基础上，简单的介绍了金属晶体的几种常见的堆积模型，让学生对金属晶体有一个较为全面的认识。

【知识与能力目标】

1、理解金属键的概念和电子气理论；

2、了解金属晶体内原子的几种常见排列方式。

【过程与方法目标】

训练学生的动手能力和空间想象能力。

【情感态度价值观目标】

1、 通过对金属晶体的学习和认识，激发学生探索认识微观世界的兴趣，培养学生严谨求实的科学态度和分析问题，解决问题的能力；

2、 培养学生的合作意识。

【教学重点】

1、金属晶体的模型；

2、晶体类型与性质的关系。

【教学难点】

金属晶体结构模型。

物品：金属导线、铁丝、玻璃小球。 ◆ 教材分析

◆ 教学目标

◆ 教学重难点

◆

◆ 课前准备

◆

2课时

【导入】大家都知道晶体头固定的几何外形、有确定的熔点，水、干冰等都属于分子晶体，靠范德华力结合在一起，金刚石、金刚砂等都是原子晶体，靠共价键相互结合，那么我们所熟悉的铁、铝等金属是不是晶体呢？它又是靠什么作用结合在一起的呢？

【教师讲解】

金属键：金属原子的电离能低，容易失去电子而形成阳离子和自由电子，阳离子整体共同排列吸引自由电子而结合在一起。这种金属离子和自由电子之间的较强作用叫做金属键。金属键可看成是由许多原子共用许多电子的一种特殊形式的共价键，这种键既没有方向性也没有饱和性，金属键的特征是成键电子可以在金属中自由流动，使得金属呈现出特有的属性。在金属单质的晶体中，原子之间以金属键相互结合。金属键是一种遍布整个晶体的离域化学键。

【强调】金属晶体是以金属键为基本作用力的晶体。

课时跟踪检测（十一） 金属晶体

1．下列有关金属键的叙述中，错误的是( )

A．金属键没有饱和性和方向性

B．金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用

C．金属键中的电子属于整块金属

D．金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关

解析：选B 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，故金属键无饱和性和方向性；金属阳离子和自由电子之间的强烈作用，既包括静电吸引作用，也存在静电排斥作用；金属键中的电子属于整块金属；金属的性质及固体的形成都与金属键的强弱有关。

2．金属能导电的原因是( )

A．金属晶体中的金属阳离子与自由电子间的作用较弱

B．金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动

C．金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动

D．金属晶体在外加电场作用下可失去电子

解析：选B 根据电子气理论，电子是属于整个晶体的，在外加电场作用下发生了定向移动从而导电，B项正确；有的金属中金属键较强，但依然导电，A项错误；金属导电是靠自由电子的定向移动，而不是金属阳离子发生定向移动，C项错误；金属导电是物理变化，而不是失去电子的化学变化，D项错误。

3．关于体心立方堆积型晶体(如图)的结构的叙述中正确的是( )

A．是密置层的一种堆积方式 B．晶胞是六棱柱

C．每个晶胞内含2个原子

D．每个晶胞内含6个原子

解析：选C 体心立方堆积型晶体是非密置层的一种堆积方式，为立方体形晶胞，其中有8个顶点，一个体心，晶胞所含原子数为8×18＋1＝2。

4．金属键的强弱与金属价电子数多少有关，价电子数越多金属键越强，与金属阳离子的半径大小也有关，半径越大，金属键越弱。据此判断下列金属熔点逐渐升高的是( )

A．Li Na K B．Na Mg Al

C．Li Be Mg D．Li Na Mg

解析：选B 金属熔点的高低与金属阳离子半径大小及金属价电子数有关，价电子数越多，阳离子半径越小，金属键越强。B项中三种金属在同一周期，价电子数分别为1、2、3，且半径由大到小，故熔点由高到低的顺序是Al>Mg>Na。

1 / 6 第三节 金属晶体

【学习目标】

1.知道金属键的涵义

2.能用金属键理论解释金属的物理性质

【学习过程】

一、金属键

1.金属晶体定义：由 和 通过 键形成的具有一定几何外形的晶体。

2.构成微粒： 和 。

3.微粒间的作用力： 键。

4.金属的物理通性

“电子气理论”：金属原子脱落下来的 形成遍布整块晶体的“ ”，被所有原子共用，金属键就是将所有原子维系在一起的这种金属脱落价电子后形成的离子与

“价电子气”之间的强烈的相互作用。

① 导电性： 在外加电场作用下定向移动，所以能导电。

比较电解质溶液、金属晶体导电的区别

类别 电解质溶液 金属晶体

导电粒子

过程

温度越高，导电能力越

温度越高，导电能力越

②导热性： 与 碰撞传递热量 。

温度升高金属的导热率 。

③延展性： 相对滑动,金属离子与自由电子仍保持相互作用。

④ 硬度和熔沸点：与金属键的强弱有关。

一般规律：原子半径越小、金属键就越

价电子数

金属键的强弱影响金属晶体的物理性质。

金属键越强，硬度就越 ，熔沸点就越 。

【解题典悟】

例1．金属的下列性质中和金属晶体无关的是< ）

A．良好的导电性 B．反应中易失电子

C．良好的延展性 D．良好的导热性

解读：备选答案A、C、D都是金属共有的物理性质，这些性质都是由金属晶体所决定的，备选答案B，金属易失电子是由原子的结构决定的，所以和金属晶体无关．

答案：B

例2.下列有关金属元素特征的叙述正确的是< ）

A.金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性