高中化学第三章第三节金属晶体教案新人教版选修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。

高中化学选修三第三章晶体结构与性质一、晶体常识1、晶体与非晶体比较自范性：晶体的适宜的条件下能自发的呈现封闭的，规则的多面体外形。

对称性：晶面、顶点、晶棱等有规律的重复各向异性：沿晶格的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不尽相同，因此导致的在不同方向的物理化学特性也不尽相同。

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（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。

晶格能：1mol气态阳离子和1mol气态阴离子结合生成1mol离子晶体释放出的能量。

（4）分子晶体①分子间作用力越大，物质熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。

②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高。

③组成和结构不相似的物质（相对分子质量接近），分子的极性越大，熔、沸点越高。

④同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。

（5）金属晶体金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔、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)。

目标与素养：１．了解金属键的含义，能用“电子气理论”解释金属的一些物理性质。

（宏观辨识与微观探析）２．了解金属晶体的４种堆积模型。

（证据推理与模型认知）３．了解混合晶体石墨的结构与性质。

（宏观辨识与微观探析）一、金属键与金属晶体的性质１．金属键（１）概念：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。

（２）成键粒子是金属阳离子和自由电子。

（３）金属键的强弱和对金属性质的影响１金属键的强弱主要决定于金属元素的原子半径和价电子数。

原子半径越大、价电子数越少，金属键越弱；反之，金属键越强。

２金属键越强，金属的熔、沸点越高，硬度越大。

２．金属晶体的性质（１）在金属晶体中，原子间以金属键相结合。

（２）金属晶体的性质：优良的导电性、导热性和延展性。

（３）用电子气理论解释金属的性质微点拨：１温度越高，金属的导电能力越弱。

２合金的熔、沸点比其各成分金属的熔、沸点低。

二、金属晶体的原子堆积模型１．二维平面放置金属原子在二维平面里放置得到两种方式，配位数分别为４和6，可分别称为非密置层和密置层。

２．三维空间模型（１）简单立方堆积：按非密置层（填“密置层”或“非密置层”）方式堆积而成，相邻非密置层原子的原子核在同一直线上的堆积，如图。

（２）体心立方堆积：按非密置层（填“密置层”或“非密置层”）方式堆积而成。

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。

（３）六方最密堆积和面心立方最密堆积：六方最密堆积和面心立方最密堆积是按照密置层（填“密置层”或“非密置层”）的堆积方式堆积而成，配位数均为１２，空间利用率均为7４%。

六方最密堆积面心立方最密堆积按ABABABAB……的方式堆积按ABCABCABC……的方式堆积１．结构特点——层状结构（１）同层内，碳原子采用sp２杂化，以共价键相结合形成平面六元并环结构。

所有碳原子p轨道平行且相互重叠，p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动。

1.了解金属键的含义。

2.能用金属键理论解释金属的物理性质。

3.了解金属晶体的原子堆积模型。

4.了解金属晶体性质的一般特点。

细读教材记主干1．金属一般具有金属光泽，良好的导电、导热性、以及优良的延展性。

2．金属键是指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。

3．金属晶体中，原子之间以金属键相结合，金属键的强弱决定金属晶体的熔点和硬度。

4．金属原子在二维空间里有两种放置方式：密置层和非密置层。

5．金属原子在三维空间里有四种堆积方式：简单立方堆积、体心立方堆积、六方最密堆积、面心立方最密堆积。

[新知探究]1．概念：金属离子与自由电子之间强烈的相互作用。

2．成键粒子：金属阳离子和自由电子。

3．本质：金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子共用，从而把所有金属原子维系在一起。

4．金属键的强弱和对金属性质的影响(1)金属键的强弱主要决定于金属元素的原子半径和价电子数，原子半径越大，价电子数越少，金属键越弱；反之，金属键越强。

(2)金属键越强，金属的熔、沸点越高，硬度越大。

[名师点拨]金属键与离子键、共价键的比较[对点演练]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；金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈作用，既包括金属阳离子与自由电子之间的静电吸引作用，也存在金属阳离子之间及自由电子之间的静电排斥作用；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．(2016·六安高二检测)要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键，金属晶体熔、沸点高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱，由此判断下列说法正确的是( ) A．金属镁的熔点高于金属铝B．碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs是逐渐升高的C．金属镁的硬度小于金属钙D．金属镁的硬度大于金属钠解析：选D 因为镁离子所带2个正电荷，而铝离子带3个正电荷，所以镁的金属键比铝弱，所以镁的熔点低于金属铝，故A错误；碱金属都属于金属晶体，从Li到Cs金属阳离子半径增大，对外层电子束缚能力减弱，金属键减弱，所以熔沸点降低，故B错误；因为镁离子的半径比钙离子小，所以镁的金属键比钙强，则镁的硬度大于金属钙，故C错误；因为镁离子所带2个正电荷，而钠离子带1个正电荷，所以镁的金属键比钠强，则镁的硬度大于金属钠，故D正确。