高二化学 第三节 金属晶体集体备课单元教案5.doc

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1、四川省宜宾市南溪二中高二化学集体备课单元教案5教学内容课　题第三节金属晶体个性修改课　时1课时教学目标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．了解金属晶体内原子的几种常见排列方式4．训练学生的动手能力和空间想象能力。5．培养学生的合作意识教学重点金属键和电子气理论金属晶体内原子的空间排列方式教学难点金属具有共同物理性质的解释。金属晶体内原子的空间排列方式课前准备教学过程【引入】大家都知道晶体有固定的几何外形、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

2、结合，那么我们所熟悉的铁、铝等金属是不是晶体呢？它们又是靠什么作用结合在一起的呢？【板书】一、金属键金属晶体中原子之间的化学作用力叫做金属键。【讲解】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，阳离子整体共同整体吸引自由电子而结合在一起。这种金属离子与自由电子之间的较强作用就叫做金属键。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

3、属晶体是以金属键为基本作用力的晶体。【板书】二、电子气理论及其对金属通性的解释1．电子气理论【讲解】经典的金属键理论叫做“电子气理论”。它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。教学过程2．金属通性的解释【展示金属实物】展示的金属实物有金属导线(铜或铝)、铁丝、镀铜金属片等，并将铁丝随意弯曲，引导观察铜的金属光泽。叙述应用部分包括电工架设金属高压电线，家用铁锅炒菜，锻压机把钢锭压成钢板等。【教师引导】从上述金属的应用来看，金属有哪些共同的物理性质

4、呢?【学生分组讨论】请一位同学归纳，其他同学补充。【板书】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。⑴金属导电性的解释在金属晶体中，充满着带负电的“电子气”，这些电子气的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下电子气就会发生定向移动，因而形成电流，所以金属容易导电。【设问】导热是能量传递的一种形式，它必然是物质运动的结果，那么金属晶体导热过程中电子气中的自由电子担当什么角色?⑵金属导热性的解释金属容易导热，是由于电子气中的自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞从而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。

5、⑶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相对滑动，但不会改变原来的排列方式，弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用，所以在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。因此，金属都有良好的延展性。【分组活动1】利用20个大小相同的玻璃小球，有序地排列在水平桌面上（二维平面上），要求小球之间紧密接触。可能有几种排列方式。讨论每一种方式的配位数。（配位数：同一层内与一个原子紧密接触的原子数）【学生活动1】学生分四组活动，各由一人汇报结果。利用多媒体展示，学生

6、排列结果主要介绍以下两种方式。（配位数：同一层内与一个原子紧密接触的原子数）非密置层，配位数4密置层，配位数6我们继续讨论，原子在三维空间的排列。首先讨论非密置层这种情况。【学生活动2】非密置层排列的金属原子，在空间内可能的排列。汇总各类情况逐一讨论。（一）简单立方体堆积这种堆积方式形成的晶胞是一个立方体，每个晶胞含1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，只有金属钋采取这种堆积方式。（二）体心立方堆积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：这种堆积方式的空间利用率显然比简单立方堆积的高多

7、了，许多金属是这种堆积方式，如碱金属，简称为钾型。（三）六方最密堆积和面心立方最密堆积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，六方最密堆积和面心立方最密堆积。六方最密堆积如下图左侧，按ABABABAB……的方式堆积;面心立方最密堆积如图右侧,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12,空间利用率均为74℅,但所得的晶胞的形式不同.[归纳与整理]金属晶体的四种堆积模型对比堆积模型采用这种堆积的典型代表空间利用率配位数晶胞简单立方Po52℅6体心立方堆积NaKFe68℅8六方最密堆积MgZn

8、Ti74℅12面心立方最密堆积CuAgAu74℅12混合晶体石墨不同于金刚石,这的碳原子不像金刚石的碳原子那样呈sp3杂化