2013苏教版选修3专题三《金属晶体》word学案

第 2 课时金属晶体[ 学习目标定位] 1. 认识晶体的构造特色，明确晶胞的观点，学会晶胞中微粒数的计算方法 ( 均派法 ) 。

2. 熟知金属晶体的原子聚积模型。

一晶胞1．因为晶体的微粒在微观空间中是体现有规律的周期性摆列，所以，在描绘晶体在微观空间里原子的摆列时，常从晶体中“截取”一个拥有代表性的基本单元。

(1)描绘晶体构造的基本单元叫做晶胞。

(2)一般来说，晶胞都是平行六面体。

(3)晶胞不过晶体微粒空间里的一个基本单元，在它的上下左右前后无隙并置地摆列着无数晶胞，并且全部晶胞的形状及其内部含有的原子种类、个数及几何摆列都是完整同样的。

2．金属铜的晶胞为一面心立方晶胞，以下图。

回答以下问题：(1)位于顶角上的铜原子为 8 个晶胞共有。

(2)位于面心上的铜原子为 2 个晶胞共有。

(3)晶体铜中完整属于某一晶胞的铜原子数是4。

3．晶胞中微粒个数的计算( 均派法 )计算一个晶胞中实质拥有的微粒数，常用均派法。

即某个粒子为n 个晶胞所共有，则该1粒子的n属于这个晶胞。

(1)长方体 ( 正方体 ) 晶胞中不一样地点的粒子数的计算①处于极点上的粒子，同时为8 个晶胞所共有，每个粒子有1/8 属于该晶胞。

②处于棱边上的粒子，同时为 4 个晶胞所共有，每个粒子有1/4 属于该晶胞。

③处于晶面上的粒子，同时为 2 个晶胞所共有，每个粒子有1/2 属于该晶胞。

④处于晶胞内部的粒子，则完整属于该晶胞。

(2) 非长方体 ( 正方体 ) 晶胞中粒子视详细状况而定，如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其极点 (1 个碳原子 ) 被三个六边形共有，每个六边形占1/3 。

[ 概括总结 ]1．晶体是由无数个晶胞聚积获得的。

知道晶胞的大小和形状以及晶胞中粒子的种类、数目和粒子所处的空间地点，就能够认识整个晶体的构造。

2．晶胞中微粒个数的计算，其重点是正确剖析晶胞中随意地点上的一个微粒被几个晶胞所共用。

不一样形状的晶胞，状况不一样。

第二课时[学习内容] 认识金属晶体根本结构【引入】展示：雪花、石英、食盐、铝的晶体结构图，大多数的金属及其合金也是晶体，具有规那么的几何外形。

【阅读】课本P30 化学史话：人类对晶体结构的认识。

【板书】一、晶体与非晶体晶体:具有规那么几何外形的固体非晶体:没有规那么几何外形的固体二、晶体的特性1、有规那么的几何外形2、有固定的熔沸点3、各向异性(强度、导热性、光学性质等〕三、晶体的分类(依据：构成晶体的粒子种类及粒子之间的作用)分为：金属晶体、离子晶体、原子晶体、分子晶体、混合晶体。

【板书】§3-1-2 金属晶体一、金属晶体的密堆积结构【展示】钠晶体的堆积方式，讲解晶胞的概念。

【板书】1、晶胞：金属晶体中能够反映晶体结构特征的根本重复单位【讲解】晶体的结构是晶胞在空间连续重复延伸而形成的。

晶胞与晶体的关系如同砖块与墙的关系。

在金属晶体中，金属原子如同半径相等的小球一样，彼此相切、紧密堆积成晶体。

金属晶体中金属原子的紧密堆积是有一定规律的。

【展示】金属晶体的原子平面堆积模型〔a〕非密置层〔b〕密置层【设问】哪种排列方式圆球周围剩余空隙最小【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(假设对准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). 此种六方紧密堆积的前视图: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, 配位数12.这两种堆积都是最紧密堆积, 空间利用率为74.05%.还有一种空间利用率稍低的堆积方式, 立方体心堆积: 立方体8 个顶点上的球互不相切, 但均与体心位置上的球相切. 配位数8, 空间利用率为68.02%【板书】2.金属晶体的常见的三种堆积方式：(1)六方堆积. 如镁、锌、钛等(2) )面心立方堆积。

第三节金属晶体【学习目标】1、理解金属键的概念和电子气理论2、初步学会用电子气理论解释金属的物理性质3、了解金属晶体的结构特征。

4、掌握金属晶体的原子堆积模型（简单立方堆积、钾型、镁型和铜型）。

【学习重难点】金属晶体的原子堆积模型活动一、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（用电子气理论解释）①“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。

②特点：①价电子在晶体中共用；②金属键作用于整个金属晶体；③金属键强弱差别很大。

③导电性：在外加电场作用下定向移动，所以能导电。

④导热性：与碰撞传递热量。

温度升高金属的导热率。

⑤延展性：相对滑动,金属离子与自由电子仍保持相互作用。

⑥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（即阳离子的的电荷）越，金属键就越。

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。

活动二、金属晶体的原子堆积模型（一）、平面堆积：，配位数为；，配位数为。

（二）、三维立体堆积：1、简单立方体堆积：一层一层在三维空间堆积，这种堆积方式形成的晶胞是一个，每个晶胞含个原子，被称为简单立方堆积。

这种堆积方式的空间利用率太低（52%），只有金属采取这种堆积方式。

（配位数为。

2、钾型：上层金属原子填入下层的金属原子形成的中，每层均照此堆积，这种堆积方式的空间利用率显然比简单立方堆积（68%），许多金属是这种堆积方式，如，简称为钾型。

（配位数为）3、镁型和铜型。

镁型如下图左侧，按ABABABAB……的方式堆积；铜型如图右侧，按ABCABCABC……的方式堆积。

这两种堆积方式都是金属晶体的最密堆积，配位数均为，空间利用率均为74℅，但所得的晶胞的形式不同。

《选修三》第三章第三节《金属晶体》教学设计及学案一、教学三维目标1、知识与技能（1）理解金属键的概念和电子气理论，初步学会用电子气理论解释金属的物理性质。

（2）了解金属晶体内原子的几种常见排列方式（3）训练学生的动手能力、计算能力和空间想象能力。

2、过程与方法（1）通过学生动手操作，主动探究，让学生总结出金属晶体的几种堆积方式。

（2）在探究活动中培养学生分析问题解决问题的能力。

3、情感态度与价值观（1）通过本节课的学习，学生能从晶体结构的微观视角去认识物质，感受化学微观世界的奇妙与和谐；（2）让学生体验科学探究的艰辛和乐趣，活动激发学生学习化学的积极性；同时培养同学间合作意识和能力。

（3）渗透思想，“人应该用两只眼睛看世界，一只属于感性、童真，一只属于了理性、科学。

”二、教学重点1、金属键和电子气理论、金属具有共同物理性质的解释。

2、金属晶体内原子的空间排列方式三、教学难点1、金属具有共同物理性质的解释。

2、金属晶体内原子的空间排列方式四、教学过程设计【引入】师：在电影《终结者2》中，那个能变化为任何人，用枪怎么也打不死的液态金属机器人T1000，无疑是整部影片的亮点。

当然，艺术高于生活，艺术也源于生活，T1000源于生活中金属的哪些物理通性呢？让我们首先做两个小体验①拉长盒子里的金属丝②握住课桌下的金属管生：动手体验【问题】师：请一位同学谈谈体验，生：金属丝能拉长（延展性）、感觉到冷师：好，课桌面和金属管温度应该相等，为什么手放在桌面没感到冷，握住金属管却很冷呢？生：金属有较好的导热性师：除了延展性、导热性、金属还有哪些物理通性呢？【总结】一、金属的物理通性：延展性、导热性、导电性、金属光泽【过渡】师：很好，结构决定性质，这些宏观的性质是由怎样的微观结构决定的呢？请大家带着这两个问题阅读教材73页：①金属晶体中存在何种作用力？②如何由“电子气”理论理解金属的延展性、导电性、导热性？2min【引导】二、金属键（“电子气”理论）师：存在的作用力是？金属键，对，其定义为：1、金属键：金属晶体中，金属阳离子和电子之间的强烈作用。

第2课时金属晶体[核心素养发展目标] 1.能从微观角度分析金属晶体中的构成微粒及粒子之间的相互作用，培养宏观辨识与微观探析的学科核心素养。

2.能利用金属晶体的通性判断晶体类型，进一步理解金属晶体中各微粒之间的作用力，理解金属晶体的堆积模型，并能用均摊法分析晶胞组成，强化证据推理与模型认知的学科核心素养。

一、金属晶体1．概念(1)晶体：内部粒子(原子、离子或分子)在空间呈现有规则重复排列，外观具有规则几何外形的固体物质，通常条件下，金属单质及其合金属于晶体。

(2)晶胞：能够反映晶体结构特征的基本重复单位。

金属晶体是金属晶胞在空间连续重复延伸而形成的。

(3)金属晶体：通过金属阳离子与自由电子之间的强烈的作用而形成的晶体。

2．金属晶体的常见堆积方式(1)金属原子在二维平面中放置的两种方式金属晶体中的原子可看成直径相等的球体。

把它们放置在平面上(即二维空间里)，可有两种方式——a：非密置层，b：密置层(如下图所示)。

知识拓展①晶体中一个原子周围距离相等且最近的原子的数目叫配位数。

分析上图非密置层的配位数是4，密置层的配位数是6。

②密置层放置时，平面的利用率比非密置层的要高。

(2)金属晶体的原子在三维空间里的4种堆积模型金属原子在三维空间按一定的规律堆积，有4种基本堆积方式。

相关链接(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，并以紧密堆积方式降低体系的能量，使晶体变得比较稳定。

(2)常见的堆积模型例1 对图中某金属晶体结构的模型进行分析，有关说法正确的是( )A．该种堆积方式称为六方堆积B．该种堆积方式称为体心立方堆积C．该种堆积方式称为面心立方堆积D．金属Mg就属于此种堆积方式答案 C解析由图示知该堆积方式为面心立方堆积，A、B错误，C正确，Mg是六方堆积，D错误。

专题3微粒间作用力与物质性质第一单元金属键金属晶体问题导入金属的晶体结构怎样决定金属的物理性质？答：（1）金属晶体具有良好的导电性、导热性。

这是由于自由电子在外加电场的作用下发生定向移动，形成电流，使金属晶体具有良好的导电性；而自由电子在运动过程中通过碰撞进行能量传递，使金属晶体具有良好的导热性。

（2）金属晶体具有良好的延展性。

这是由于自由电子在金属晶体内可以自由运动，当金属受到外力作用，被拉成细丝或压成薄片时，虽然各层之间发生了相对滑动，但自由电子跟金属阳离子之间的较强的相互作用没有改变，因而不致发生断裂。

（3）金属的熔点、硬度等取决于金属晶体内部作用力的强弱。

一般来说，金属原子的价电子数越多，原子半径越小，金属晶体内部作用力越强。

因而晶体熔点越高、硬度越大。

说明：①金属的延展性是相对的，有限度的。

②金属晶体的颜色不尽相同，大多数是银白色，有的为其他颜色。

如铜为红色，铅为蓝白色，金为黄色。

金属晶体的熔沸点、硬度更是多种多样。

如碱金属的熔沸点和硬度都很低，像钨等熔点又很高。

知识预览1.金属键的概念_____________________。

2.金属键的特征是无__________、无__________。

3.金属键的强度主要决定于__________和__________。

金属元素的__________越小、__________越多，金属键越强。

金属晶体是原子间通过____________________形成的一类晶体。

金属晶体常温下除____________________外都是固体。

4.金属晶体和金属晶体的原子堆积模型(1)二维空间模型金属原子的二维平面放置有__________和__________两种，其配位数分别为__________、__________。

(2)三维空间模型①简单立方堆积相邻非密置层原子的原子核在一条直线上堆积，形成的晶胞是一个__________，每个晶胞含__________个原子。