《金属键 金属晶体》导学案4
- 格式:doc
- 大小:162.00 KB
- 文档页数:3
《共价键共价晶体》导学案一、学习目标1、理解共价键的本质、特征和类型。
2、掌握共价键的键参数及其对物质性质的影响。
3、认识共价晶体的结构特点和物理性质。
4、学会运用共价键和共价晶体的知识解释相关现象和问题。
二、知识回顾1、化学键的分类化学键分为离子键、共价键和金属键。
离子键是阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键;金属键是金属阳离子与自由电子之间的强烈相互作用;共价键是原子之间通过共用电子对形成的化学键。
2、原子结构与价键理论原子的最外层电子决定了原子的化学性质。
当原子通过得失电子或共用电子对达到稳定结构时,就会形成相应的化学键。
三、共价键1、共价键的本质共价键的本质是原子之间形成共用电子对,使得原子达到稳定的电子结构。
2、共价键的特征(1)饱和性:每个原子所能形成的共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的。
(2)方向性:共价键的形成在方向上有一定的限制,这是因为成键原子的原子轨道在空间上有一定的取向。
3、共价键的类型(1)σ键:原子轨道沿键轴方向以“头碰头”的方式重叠形成的共价键。
σ键的特点是强度较大,稳定性高。
(2)π键:原子轨道以“肩并肩”的方式重叠形成的共价键。
π键的强度相对较弱,不如σ键稳定。
4、共价键的键参数(1)键能:气态基态原子形成 1mol 化学键释放的最低能量。
键能越大,化学键越稳定。
(2)键长:形成共价键的两个原子之间的核间距。
键长越短,键能越大,共价键越稳定。
(3)键角:分子中两个共价键之间的夹角。
键角决定了分子的空间结构。
四、共价晶体1、定义共价晶体是原子之间通过共价键结合形成的空间网状结构的晶体。
2、典型的共价晶体(1)金刚石:每个碳原子都与周围四个碳原子以共价键结合,形成正四面体结构。
(2)二氧化硅:硅原子与氧原子形成四面体结构,每个硅原子周围有四个氧原子,每个氧原子周围有两个硅原子。
3、共价晶体的物理性质(1)熔点高:由于共价键的强度大,需要很高的能量才能破坏共价键,所以共价晶体的熔点很高。
《离子键、配位键与金属键》导学案一、学习目标1、理解离子键、配位键和金属键的本质和特征。
2、能够区分离子键、配位键和金属键,并能举例说明。
3、掌握离子键、配位键和金属键对物质性质的影响。
二、知识梳理(一)离子键1、定义离子键是指阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键。
2、形成条件通常,活泼金属(如第ⅠA、ⅡA 族金属)与活泼非金属(如第ⅥA、ⅦA 族非金属)之间容易形成离子键。
3、本质本质是静电作用,包括阴、阳离子之间的静电引力和原子核之间、电子之间的静电斥力。
当静电引力和静电斥力达到平衡时,就形成了稳定的离子键。
4、特征离子键没有方向性和饱和性。
5、离子化合物由离子键构成的化合物称为离子化合物。
离子化合物在固态时不导电,在熔融状态或水溶液中能够导电。
(二)配位键1、定义配位键是一种特殊的共价键,由一方提供孤电子对,另一方提供空轨道而形成。
2、形成条件中心原子(或离子)具有空轨道,配体具有孤电子对。
3、表示方法常用符号A→B 表示,其中 A 提供空轨道,B 提供孤电子对。
4、配位化合物含有配位键的化合物称为配位化合物,简称配合物。
(三)金属键1、定义金属键是金属阳离子与自由电子之间强烈的相互作用。
2、形成条件金属原子失去部分或全部外围电子形成金属阳离子,这些电子在整个金属晶体中自由运动,形成“电子气”,金属阳离子与“电子气”之间产生强烈的相互作用,即金属键。
3、特征金属键没有方向性和饱和性。
4、对金属性质的影响(1)金属具有良好的导电性:在外加电场作用下,自由电子定向移动形成电流。
(2)金属具有良好的导热性:自由电子在运动时与金属阳离子碰撞,把能量从温度高的部分传递到温度低的部分。
(3)金属具有良好的延展性:当金属受到外力作用时,各层金属原子之间发生相对滑动,但金属键仍然存在,不会破坏金属的结构。
三、重难点突破(一)离子键的形成与强弱判断1、离子键的形成活泼金属原子失去电子形成阳离子,活泼非金属原子得到电子形成阴离子,阴、阳离子通过静电作用形成离子键。
高山不爬不能到顶,竞走不跑不能取胜,永恒的幸福不争取不能获得。
想成为一名成功者,先必须做一名奋斗者。
《选修三第三章第三节 金属晶体》导学案(第2课时)高二 班 第 组 姓名 组内评价 教师评价_______【课标要求】1、能列举金属晶体的基本堆积模型2、了解金属晶体性质的一般特点3、理解金属晶体的类型与性质的关系 【重点难点】1、金属晶体的堆积方式 【新课导学】 二、金属晶体 1、金属晶体:(1)定义: 和 通过 形成的晶体。
(2)构成微粒: 。
(3)微粒间相互作用: 。
2、金属晶体的原子堆积模型Ⅰ、概念 ①紧密堆积:微粒之间的作用力,使微粒间尽可能地相互接近,使它们占有最小的空间 ②空间利用率:空间被晶格质点占满的百分数。
用来表示紧密堆积的程度 ③配位数:在晶体中,与离子直接相连的带异电荷的离子数称为配位数 Ⅱ、金属晶体的原子堆积模型(1) 金属原子在二维平面里有两种方式为非密置层和密置层__层,配位数为 _______层,配位数为 (2)金属原子在三维空间里有四种堆积方式①简单立方体堆积,非密置层排列的金属原子,在空间内可能的排列。
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 堆积。
这种堆积方式的空间利用率 ,只有金属钋采取这种堆积方式。
②体心立方(A 2型)堆积----钾型如果是非密置层上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中,每层均照此堆积,如下图:这种堆积方式所得的晶胞是一个含 个原子的立方体,一个原子在立方体的 ,另一个在立方体的 ,称为体心立方堆积,这种堆积方式的空间利用率( )显然比简单立方堆积的 多了,许多金属是这种堆积方式,如碱金属,简称为钾型。
③六方最密堆积(A 3)型和面心立方(A 1型)最密堆积对于密置层的原子按钾型堆积方式堆积,会得到两种基本堆积方式---- 和 ,即:镁型和铜型。
六方最密堆积如下图左侧,按 的方式堆积; 面心立方最密堆积如图右侧,按 的方式堆积.这两种堆积方式都是金属晶体的 堆积,配位数均为 ,空间利用率均为 ,但所得的晶胞的形式不同。
《金属晶体》教学设计一、课标解读“金属键及金属晶体”是《普通高中化学课程标准(版修订)》中模块2物质结构与性质的主题2微粒间的相互作用与物质的性质中的内容。
1.内容要求知道金属键的特点与金属某些性质的关系。
能借助金属晶体模型说明晶体中的微粒及其微粒间的相互作用。
2.学业要求能运用金属键模型,解释金属等物质的某些典型性质。
能借助金属晶体模型说明晶体中的微粒及其微粒间的相互作用。
二、教材分析本节内容的功能价值是提高学生的宏观辨识与微观探析能力,能从原子、分子水平分析常见物质及其反应的微观特征,能从宏观与微观结合的视角对物质及其变化进行分类和表征。
旧人教版教材详细的介绍了金属原子的4种堆积模型,分别是简单立方堆积、体心立方堆积、六方最密堆积和面心立方最密堆积。
在新人教版中,删掉了此部分内容,使得金属晶体的难度大大降低,因此在讲授该节内容时应该把重点放在运用金属键理论解释金属晶体的物理性质上。
新人教版增加能带理论,但是没有具体介绍,让学生能认识到可以用不同的理论解释同一种现象。
另外还增加合金的概念和例子,让学生知道金属晶体不仅包括金属单质还包括合金。
新人教版还增加“金属晶体有导电性,但是能导电的物质不一定是金属”并举例,让学生知道了导电性和金属的关系。
新鲁科版相对旧版同样删掉了对晶体堆积模型的描述,但是保留了3种常见金属的结构示意图,保留的目的是让学生借助辅助线的提示,描述其晶胞的结构特点,并计算晶胞中含有的原子数,旨在复习上节内容的基础上,了解常见金属晶体的结构特点。
三、学情分析金属是生活中常见的材料之一,学生可见可触,对此非常熟悉。
通过必修一几种常见金属的学习,学生已经了解金属的通性,通过第一节《物质的聚集状态与晶体》的学习,学生已经掌握了晶体的特点,并学会运用“切割法”计算晶胞中所含微粒数目。
通过第二节《分子晶体与共价晶体》的学习,学生已经初步形成了三维空间思维能力。
本节课的学习也会对下一个课时《离子晶体》的学习打下基础。
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。
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。
第三节金属晶体导学案姓名_______________ 班级_______________第1~2课时【学习目标】2.初步学会用电子气理论解释金属的物理性质【学习过程】一、金属键1、定义:和的较强的相互作用叫做金属键。
2、成键微粒:和3、本质:金属阳离子和自由电子间的作用叫静电作用4、特征:没有和5、影响因素:金属键的强弱与离子、离子相关。
6、金属键对物质性质的影响原子半径越小、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。
一般地,合金的熔沸点比其他各成分金属的熔沸点。
【注意】:金属晶体的熔点变化差别很大。
如Hg在常温下为液态,熔点低而Fe等金属熔点高,这是因为金属晶体密堆积方式、金属阳离子与自由电子的作用力不同造成的。
二、电子气理论及其对金属通性的解释1.电子气理论:理论内容:金属原子上“脱落”下来的形成遍布整块晶体的,被所有原子,从而把所有的金属原子维系在一起。
由此可见,金属晶体和原子晶体一样,是一种(1)对金属延展性的解释当金属受到外力作用时,晶体中的各原子层就会发生___________,但不会改变原来的_______,而且弥漫在金属原子之间的电子气能够起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用,从而使金属具有良好的延展性。
(2)对合金性能的解释当向金属晶体中掺入不同的金属或非金属原子时,就像在滚珠之间掺入了细小而坚硬的砂土或碎石一样,使金属的_______甚至_________发生改变。
(3)对导电性的解释金属晶体中的自由电子在没有外电场存有时是__________的,而在外电场作用下,自由电子__________形成电流。
(4)金属的热导率随温度升高而降低,是因为在热的作用下,_______________________与____________________________频繁碰撞防碍了热量的传递。
(5)颜色因为金属原子以最紧密堆积状态排列,内部存有自由电子,所以当光线投射到它的表面上时,能够吸收所有频率的光,然后很快放出各种频率的光,这就使绝绝大部分金属表现银灰色以至光泽。
《金属晶体》讲义一、金属晶体的定义与特点金属晶体是指由金属原子通过金属键结合而成的晶体。
在金属晶体中,金属原子失去部分或全部外层电子,形成自由电子,这些自由电子在整个晶体中自由运动,与金属阳离子相互作用,形成金属键。
金属晶体具有以下几个特点:1、良好的导电性和导热性:由于自由电子的存在,金属能够很好地传导电流和热量。
2、金属光泽:自由电子吸收并反射可见光,使金属具有独特的金属光泽。
3、延展性和可塑性:金属原子之间的金属键没有方向性和饱和性,在外力作用下,原子容易发生相对滑动而不破坏金属键,从而使金属具有良好的延展性和可塑性。
4、熔点和沸点差异较大:不同金属的金属键强度不同,导致其熔点和沸点差异较大。
二、金属键金属键是金属晶体中原子之间的一种特殊化学键。
它是由金属原子失去价电子形成的正离子与自由电子之间的强烈相互作用。
金属键的特点包括:1、无方向性和饱和性:金属原子之间的结合不受方向和数量的限制,这使得金属具有紧密堆积的结构。
2、电子气理论:可以将金属中的自由电子视为在金属阳离子之间自由运动的“电子气”,这些电子气与阳离子之间的吸引力使得金属原子结合在一起。
三、金属晶体的结构常见的金属晶体结构有三种:体心立方堆积、面心立方堆积和密排六方堆积。
1、体心立方堆积体心立方堆积的晶胞中,原子位于立方体的八个顶点和体心。
例如,碱金属中的锂、钠、钾等采用这种堆积方式。
其空间利用率约为68%。
2、面心立方堆积面心立方堆积的晶胞中,原子位于立方体的八个顶点和六个面的中心。
铜、银、金等金属通常采用这种堆积方式。
其空间利用率约为74%,是一种比较紧密的堆积方式。
3、密排六方堆积密排六方堆积的晶胞是一个六棱柱,原子位于上下两个底面的中心和十二个顶点,以及晶胞内部的三个位置。
锌、镁等金属采用这种堆积方式。
四、金属晶体的性质与结构的关系金属晶体的性质与其结构密切相关。
例如,金属的导电性与自由电子的运动有关。
在电场作用下,自由电子能够定向移动形成电流。
《金属键 金属晶体》导学案
【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。
2、能列举金属晶体的基本堆积模型。
3、知道金属晶体的基本堆积模型对应的晶胞中金属原子的数目。
【问题情境】
一、金属键与金属特性
1. 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------金属的通性。
(1) 状态:通常情况下,除________外都是固体。
(2) 金属光泽:多数金属具有光泽。但除Mg、Al、 Cu、Au
在粉末状态有光泽外,其他
金属在块状时才表现出来。
(3) 易导电、导热:由于金属晶体中____________的运动,使金属易导电、导热。
(4) 延展性
(5) 熔点及硬度:由金属晶体中金属离子跟自由电子间的作用强弱决定。
(6) 金属除有共同的物理性质外,还具有各自的特性:
① 颜色:绝大多数金属都是________色,有少数金属具有颜色。如:Au呈金黄色,C
u呈紫红色,Cs为银白略带金色
②密度:与原子半径、原子相对质量、晶体质点排列的紧密程度有关。最轻的为____。
③ 熔点:最高的为________,最低的为________。
④ 硬度:最硬的金属为铬(Cr),最软的金属为铯(Cs),可用小刀切割。
⑤ 导电性:导电性能强的为银(Ag),金(Au),铜 (Cu)等,导电性能差的为汞(Hg)。
⑥ 延展性:延展性最好的为金(Au),铝(Al)。
2、金属键
①.构成微粒:
②.金属键: 和 之间的较强的相互作用③
成键特征: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。这种键既没有方向性也没有饱和性。
二、 金属晶体
1、金属晶体的密堆积结构
①、晶胞:
金属晶体的原子平面堆积模型
a、非密置层 b、密置层
②.金属晶体的常见的三种堆积方式:
(1)简单立方堆积。如钋等
(2)体心立方堆积。如钠、钾、铬、钨
(3)面心立方堆积。如金、银、铜、铝等
(4)六方堆积。如镁、锌、钛等
三、合金
1、合金:是指一种 与另一种或几种 (或 )
经过熔合而得到的具有金属性
质的物质。
例如,黄铜是铜和锌的合金(含铜67%、锌33%);青铜是铜和锡的合金(含铜78%、锡22%);
钢和生铁是铁与非金属碳的合金。故合金可以认为是具有金属特性的多种元素的混合物。
2、性质:合金在硬度、弹性、强度、熔点等许多性能方面都优于纯金属。
【我的疑问】
【自主探究】
如何应用金属键理论来解释金属的特性?
1.金属导电性的解释
2. 金属导热性的解释
3.金属延展性的解释
4.金属的熔、沸点、硬度与金属键的关系
【课堂检测】
1、金属晶体的形成是因为晶体中存在
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
2、下列叙述正确的是
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
3、金属的下列性质中与金属晶体结构无关的是
A.导电性 B.化学反应中易失去电子
C.延展性 D.硬度
4.金属的下列性质中,不能用晶体结构加以解释的是
A.易导电 B.易导热
C.有延展性 D.易锈蚀
【回标反馈】
【巩固练习】
1.金属能导电的原因是
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
2.
在金属晶体中,自由电子与金属离子的碰撞中有能量传递,可以用此来解释的金属的
物理性质
A.延展性 B.导电性
C.导热性 D.硬度
3
.在金属晶体中,如果金属原子的价电子数越多,原子半径越小,自由电子与金属阳
离子间的作用力就越大,金属的熔、沸点就越高。则下列各组金属熔、沸点的高低顺序,排
列正确的是
A.Mg>Al>Ca B.Al>Na>Li
C.Al>Mg>Ca D.Mg>Ba>Al
4.金属的下列性质中,与自由电子无关的是
A.密度大小 B.容易导电
C.延展性好 D.易导热
5.下列有关金属的叙述正确的是
A.金属元素的原子具有还原性,其离子只有氧化性
B.金属元素的化合价—般表现为正价
C.熔化状态能导电的物质—定是金属的化合
D.金属元素的单质在常温下均为金属晶体