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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%。
化学金属晶体知识点总结一、金属晶体的基本概念金属晶体是由金属原子以一定规律排列组成的固体结构。
金属晶体具有一些特点，如具有金属典型的电性能、热性能和光学性能，同时还具有良好的延展性、韧性和导电性。
二、金属晶体的结构金属晶体的结构是由金属原子通过化学键相互连接而形成的。
金属晶体的结构有多种类型，其中最常见的是面心立方晶体结构和体心立方晶体结构。
金属晶体的结构对金属的性能具有重要影响，比如面心立方晶体结构使得金属具有优良的导电性和导热性，而体心立方晶体结构使得金属具有良好的韧性和延展性。
三、金属晶体的性能1. 导电性：金属晶体中的自由电子能够在晶体结构中自由传导，因此金属具有良好的导电性能。
2. 导热性：金属晶体中的自由电子能够在晶体结构中迅速传递热量，因此金属具有良好的导热性能。
3. 延展性：金属晶体中的金属原子之间的化学键相对较弱，因此金属具有良好的延展性能，可以被拉伸成细丝或者铺展成薄片。
4. 韧性：金属晶体中的金属原子之间的化学键相对较强，因此金属具有良好的韧性能，可以经受一定的外力而不易断裂。
5. 耐腐蚀性：金属晶体中的化学键特点使得金属具有一定的抗腐蚀性能，可以抵御外界腐蚀物质的侵蚀。
四、金属晶体的制备金属晶体的制备方法有多种，常见的包括熔融法、沉淀法、溶胶-凝胶法等。
熔融法是通过将金属加热至熔点后冷却凝固成固体晶体；沉淀法是通过将金属盐溶液中加入适量还原剂使金属物质析出，然后经过洗涤、干燥等处理制备金属晶体；溶胶-凝胶法是通过将金属盐加入溶液中形成凝胶后再经过热处理的方法制备金属晶体。
五、金属晶体的应用金属晶体广泛应用于工业生产中，主要包括金属材料、金属合金、金属催化剂等。
金属材料广泛用于航空航天、汽车制造、机械加工等领域；金属合金具有优异的物理性能和化学性能，用于制备高强度、高耐热、高耐腐蚀的材料；金属催化剂广泛用于化工生产中的有机合成、空气净化等领域。
总的来说，金属晶体是由金属原子组成的固体结构，在工业生产和科研领域有重要应用。
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。
金属晶体离子晶体【学习目标】1、知道金属键的涵义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质；能列举金属晶体的基本规程模型——简单立方堆积、钾型、镁型和铜型；2、能说明离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质；了解离子晶体的特征；了解晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱；3、知道离子晶体、金属晶体的结构粒子、粒子间作用力的区别；4、在晶体结构的基础上进一步知道物质是由粒子构成的，并了解研究晶体结构的基本方法；敢于质疑，勤于思索，形成独立思考的能力；养成务实求真、勇于创新、积极实践的科学态度。
【要点梳理】要点一、金属键【金属晶体与离子晶体#金属键】1、金属键与电子气理论：①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，阳离子整体共同吸引自由电子而结合在一起。
金属键可看成是由许多金属离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。
②电子气理论：描述金属键本质的最简单理论是“电子气理论”。
该理论把金属键形象地描绘成从金属原子上“脱落”下来的大量自由电子形成可与气体相比拟的带负电的“电子气”，金属原子则“浸泡”在“电子气”的“海洋”之中。
金属原子脱落下来的自由电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有金属阳离子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起。
由此可见，金属晶体跟原子晶体一样，是一种“巨分子”。
小结：要点诠释：金属晶体的一般性质及其结构根源由于金属晶体中存在大量的自由电子和金属离子(或原子)排列很紧密，使金属具有很多共同的性质。
①状态：通常情况下，除Hg外都是固体；②有自由电子存在, 是良好的导体；③自由电子与金属离子碰撞传递热量，具有良好的传热性能；④自由电子能够吸收可见光并能随时放出, 使金属不透明, 且有光泽；⑤等径圆球的堆积使原子间容易滑动, 所以金属具有良好的延展性和可塑性；⑥金属间能“互溶”, 易形成合金。
第三节金属晶体（第三课时）【教学目标】1．了解金属晶体内原子的几种常见排列方式2．训练学生的动手能力和空间想象能力。
3．培养学生的合作意识【教学重点】金属晶体内原子的空间排列方式【教学难点】金属晶体内原子的空间排列方式【教学方法】讲授法、讨论，探究法，归纳总结流程教师活动学生活动活动目标引入上堂课学习了金属原子二维平面的排列及非密置层在三维空间排列的两种情况，请两位同学分别描述一下二维及简单立方和钾型堆积的特点倾听、回顾、思考、交流代表发言温故知新情景设计非密置层堆积有简单立方和钾型两种，思考密置层的原子按钾型堆积方式堆积，又会得到几种基本堆积方式？自己动手把密置层的小球粘合在一起，再一层一层地堆积起来，使上层球填入下层球的空隙中。
仔细比较两种类型的不同。
交流讨论。
培养分析问题和解决问题的能力，激发学生空间想象能力巡视对学生交流进行适当的点拨。
互动和学生交流，鼓励学生大胆想象踊跃发言代表发言总结归纳的能力培养。
课件展示观看，思考，。
培养观察分析能力下方文件为赠送，方便学习参考第三节酯化反应教学目标知识技能：掌握酯化反应的原理、实验操作及相关问题，进一步理解可逆反应、催化作用。
能力培养：培养学生用已知条件设计实验及观察、描述、解释实验现象的能力，培养学生对知识的分析归纳、概括总结的思维能力与表达能力。
科学品质：通过设计实验、动手实验，激发学习兴趣，培养求实、探索、创新、合作的优良品质。
科学方法：介绍同位素示踪法在化学研究中的使用，通过酯化反应过程的分析、推理、研究，培养学生从现象到本质、从宏观到微观、从实践到理论的科学思维方法。
教学方法：研究探索式，辅以多媒体动画演示。
课时安排：第1课时：乙酸的性质及酯化反应实验（本文略去乙酸的其它性质部分）第2课时：酯化反应问题讨论教学过程第一课时【过渡】我国是一个酒的国度，五粮液享誉海内外，国酒茅台香飘万里。
“酒是越陈越香”。
你们知道是什么原因吗？【板书】乙酸的酯化反应【学生实验】乙酸乙酯的制取：学生分三组做如下实验，实验结束后，互相比较所获得产物的量。
高中化学选修三第三章晶体结构与性质一、晶体常识1、晶体与非晶体比较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、晶胞晶胞是描述晶体结构的基本单元。
晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置”.4、晶胞中微粒数的计算方法-—均摊法某粒子为n个晶胞所共有,则该粒子有1/n属于这个晶胞。
中学常见的晶胞为立方晶胞.立方晶胞中微粒数的计算方法如下：①晶胞顶角粒子为8个晶胞共用，每个晶胞占1/8②晶胞棱上粒子为4个晶胞共用，每个晶胞占1/4③晶胞面上粒子为2个晶胞共用，每个晶胞占1/2④晶胞内部粒子为1个晶胞独自占有，即为1注意：在使用“均摊法”计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状。
二、构成物质的四种晶体1、四种晶体的比较晶体类型分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体质硬度一般较软很硬一般较硬，少部分软较硬熔沸点很低很高一般较高，少部分低较高溶解性相似相溶难溶于任何溶剂难溶于常见溶剂(Na等与水反应）大多易溶于水等极性溶剂导电传热性一般不导电,溶于水后有的导电一般不具有导电性（除硅）电和热的良导体晶体不导电，水溶液或熔融态导电延展性无无良好无物质类别及实例气态氢化物、酸（如HCl、H2SO4)、大多数非金属单质(如P4、Cl2）、非金属氧化物（如SO2、CO2，SiO2除外)、绝大多数有机物（有机盐除外）一部分非金属单质（如金刚石、硅、晶体硼），一部分非金属化合物(如SiC、SiO2）金属单质与合金（Na、Mg、Al、青铜等）金属氧化物（如Na2O）,强碱（如NaOH），绝大部分盐(如NaCl、CaCO3等）2、晶体熔、沸点高低的比较方法（1)不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体.金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。
（2）原子晶体由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。
如熔点:金刚石＞碳化硅＞硅（3）离子晶体一般地说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强,相应的晶格能大，其晶体的熔、沸点就越高。
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。
高中化学选修三第三章金属晶体金太阳新课标资源网§3.3金属晶体金太阳新课标资源网教学目标1、了解金属的性质和形成原因2、掌握金属键的本质――“电子气理论” 3、能用电子气理论和金属晶体的有关知识解释金属的性质4、掌握金属晶体的四种原子堆积模型金太阳新课标资源网金属样品Ti金太阳新课标资源网一、金属共同的物理性质容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。
金属为什么具有这些共同性质呢?二、金属的结构问题：构成金属晶体的粒子有哪些？金太阳新课标资源网组成粒子：金属阳离子和自由电子1.“电子气理论”(自由电子理论)金属原子脱落来的价电子形成遍布整个晶体的“电子气”,被所有原子所共用，从而把所有的原子维系在一起。
金太阳新课标资源网2.金属键: 在金属晶体中，金属阳离子和自由电子之间的较强的相互作用3、金属晶体：通过金属键作用形成的单质晶体金属键强弱判断:阳离子所带电荷多、半径小-金属键强，熔沸点高。
三、金属晶体的结构与金属性质的内在联系金太阳新课标资源网【讨论1】金属为什么易导电?在金属晶体中，存在着许多自由电子，这些自由电子的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下自由电子就会发生定向运动，因而形成电流，所以金属容易导电。
金太阳新课标资源网【讨论2】金属为什么易导热？金属容易导热，是由于自由电子运动时与金属离子碰撞把能量从温度高的部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。
金太阳新课标资源网【讨论3】金属为什么具有较好的延展性？金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作用没有方向性，各原子层之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。
不同的金属在某些性质方面，如密度、硬度、熔点等又表现出很大差别。
这与金属原子本身、晶体中原子的排列方式等因素有关。
金太阳新课标资源网金属的延展性+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +位错+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +自由电子+金属离子金属原子金太阳新课标资源网资料金属之最熔点最低的金属是-------- 汞熔点最高的金属是-------- 钨密度最小的金属是-------- 锂密度最大的金属是-------- 锇硬度最小的金属是-------- 铯硬度最大的金属是-------- 铬展性最好的金属是-------- 金最活泼的金属是---------- 铯最稳定的金属是---------- 金金太阳新课标资源网练习1、金属晶体的形成是因为晶体中存在( C )A.金属离子间的相互作用 B.金属原子间的相互作用 C.金属离子与自由电子间的相互作用D.金属原子与自由电子间的相互作用金太阳新课标资源网2.金属能导电的原因是( B)A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较弱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金太阳新课标资源网3、下列叙述正确的是(B )A.任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子B.原子晶体中只含有共价键C.离子晶体中只含有离子键，不含有共价键D.分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其他化学键金太阳新课标资源网4、为什么碱金属单质的熔沸点从上到下逐渐降低，而卤素单质的熔沸点从上到下却升高？金太阳新课标资源网二金属晶体的密堆积结构思考：1、金属原子在形成晶体时有几种堆积方式？哪种排列方式金属晶体的原子平面堆积模型圆球周围剩余空隙最小？金太阳新课标资源网(a)非密置层(b)密置层金太阳新课标资源网晶胞的形状是什简单立方堆积( Po)金属晶体的原子空间堆积模型1么？含几个原子？金属晶体的堆积方式──简单立方堆积金太阳新课标资源网金属晶体的原子空间堆积模型2 体心立方堆积( IA,VB,VIB)。
晶体结构与性质一、晶体得常识1、晶体与非晶体晶体与非晶体得本质差异得到晶体得途径：熔融态物质凝固；凝华；溶质从溶液中析出特性：①自范性；②各向异性（强度、导热性、光学性质等）③固定得熔点；④能使X-射线产生衍射（区分晶体与非晶体最可靠得科学方法）2、晶胞--描述晶体结构得基本单元、即晶体中无限重复得部分一个晶胞平均占有得原子数=×晶胞顶角上得原子数+×晶胞棱上得原子+×晶胞面上得粒子数+1×晶胞体心内得原子数思考：下图依次就是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石(C)晶胞得示意图、它们分别平均含几个原子？eg：1、晶体具有各向异性。
如蓝晶（Al2O3·SiO2）在不同方向上得硬度不同；又如石墨与层垂直方向上得电导率与与层平行方向上得电导率之比为1：1000。
晶体得各向异性主要表现在（）①硬度 ②导热性 ③导电性 ④光学性质A、①③B、②④C、①②③D、①②③④2、下列关于晶体与非晶体得说法正确得就是（）A、晶体一定比非晶体得熔点高B、晶体一定就是无色透明得固体C、非晶体无自范性而且排列无序D、固体SiO2一定就是晶体3、下图就是CO2分子晶体得晶胞结构示意图、其中有多少个原子？二、分子晶体与原子晶体1、分子晶体--分子间以分子间作用力（范德华力、氢键）相结合得晶体注意：a、构成分子晶体得粒子就是分子b、分子晶体中、分子内得原子间以共价键结合、相邻分子间以分子间作用力结合①物理性质a、较低得熔、沸点b、较小得硬度c、一般都就是绝缘体、熔融状态也不导电d、“相似相溶原理”：非极性分子一般能溶于非极性溶剂、极性分子一般能溶于极性溶剂②典型得分子晶体a、非金属氢化物：H2O、H2S、NH3、CH4、HX等b、酸：H2SO4 、HNO3、H3PO4等c、部分非金属单质:：X2、O2、H2、S8、P4、C60d、部分非金属氧化物：CO2、SO2、NO2、N2O4、P4O6、P4O10等f、大多数有机物：乙醇、冰醋酸、蔗糖等③结构特征a、只有范德华力--分子密堆积（每个分子周围有12个紧邻得分子）CO2晶体结构图b、有分子间氢键--分子得非密堆积以冰得结构为例、可说明氢键具有方向性④笼状化合物--天然气水合物2、原子晶体--相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状结构得晶体注意：a、构成原子晶体得粒子就是原子 b、原子间以较强得共价键相结合①物理性质a、熔点与沸点高b、硬度大c、一般不导电d、且难溶于一些常见得溶剂②常见得原子晶体a、某些非金属单质：金刚石（C）、晶体硅(Si)、晶体硼（B）、晶体锗(Ge)等b、某些非金属化合物：碳化硅（SiC）晶体、氮化硼（BN）晶体c、某些氧化物：二氧化硅（ SiO2）晶体、Al2O3金刚石得晶体结构示意图二氧化硅得晶体结构示意图思考：1、怎样从原子结构角度理解金刚石、硅与锗得熔点与硬度依次下降2、“具有共价键得晶体叫做原子晶体”、这种说法对吗？eg：1、在解释下列物质性质得变化规律与物质结构间得因果关系时、与键能无关得变化规律就是（）A、HF、HCI、HBr、HI得热稳定性依次减弱B、金刚石、硅与锗得熔点与硬度依次下降C、F2、C12、Br2、I2得熔、沸点逐渐升高D、N2可用做保护气2、氮化硼就是一种新合成得无机材料、它就是一种超硬耐磨、耐高温、抗腐蚀得物质。
