第一单元金属键金属晶体

苏教版 选修3专题3 微粒间作用力与物质性质第一单元 金属键 金属晶体第二课时 金属晶体 导学案鹤壁市高中董泳江一、教学目标1知识与技能目标：(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、计算能力和空间想象能力。2过程与方法目标：(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)通过学生分组讨论激发学生的学习兴趣；(3)在探究活动中培养学生分析问题解决问题的能力。3情感态度与价值观目标：(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)体验科学探究的艰辛和乐趣，激发学生学习化学的积极性，培养同学间合作意识和能力。二、教学重点、难点教学重点：认识金属的四种堆积模型。教学难点：金属晶体内原子的空间排列方式，金属的四种堆积模型的探究过程。 三、学习思路 通过小组合作学习，加强合作意识，培养学生的空间想象能力和动手能力。从已有的基础知识出发探究未知的知识，便于建立学科体系。渗透利用模型帮助思维，学习将复杂问题简单化的科学方法。采用实验探究讨论引导分析的方式，有助于学生理解金属晶体的三维空间堆积方式，顺利突破本节课的重点和难点。四、学法指导 为适应新高考需要，本节课主要以训练学生思维达到提高学生综合能力为目的。根据已具备的相应的学习基础，通过有层次的问题，引导学生亲自动手排列，自主探究金属晶体的几种堆积模型，通过自己动手，体验堆积成功后的成就感，感受学习的乐趣，可以激发学生学习的积极性与主动性；增强学生的感性认识，将抽象的微观内容宏观化，降低学习难度。五、课前预习电子气理论球、立方体及其他平行六面的体积公式六、教学过程1.温故知新1.1电子气理论：概念：金属晶体由金属原子脱落下来的自由价电子（遍布整个晶体，就像气体一样自由流动）和金属阳离子构成。应用：电子气理论可以很好的解释金属具有良好的导电性、导热性、延展性。例子：当金属受到外力作用时，晶体中各原子层就会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，而且弥漫在金属原子之间的电子气可以起到类似轴承中滚珠的之间润滑剂的作用，所以金属都有良好的延展性。1.2金属键：概念：金属原子失去部分或者全部外围电子形成的金属离子与自由的价电子之间的存在强烈的相互作用，化学上称之为金属键。影响因素：主要受金属元素的原子半径和单位体积内自由价电子的数目等影响。应用：金属键差别很大，金属的熔点和硬度差别很大。2.金属原子的原子堆积模型理论基础：空间利用率：晶体的空间被微粒占满的体积百分数，用来表示紧密堆积的程度。配位数：在密堆积中，一个原子周围距离最近且相等的原子的数目。紧密堆积：微粒之间的作用力，使微粒间尽可能的相互接近，使它们占有最小的空间，降低体系的能量。金属晶体采用堆积越紧密，这样体系能量低，结构越稳定。所以金属原子看成等径刚性圆球，并相切高度有序紧密堆积。3合作探究金属原子的原子堆积模型探究活动一：一维空间 线探究活动二：二维空间 面（ ） （ ）观察配位数、计算各自空间利用率？堆积层配位数空间利用率 三维空间：体探究活动三：三维空间问题1、非密置层的等径小球在三维空间中有几种堆积方式？配位数是多少？晶胞结构又如何呢？空间利用率是多少？非密置层球对球堆积： 原子半径和晶胞边长之间的关系： 晶胞中原子个数= V原子= V晶胞= 空间利用率=非密置层球对缝堆积： 原子半径和晶胞边长之间的关系： 晶胞中原子个数= V原子= V晶胞= 空间利用率=问题2、密置层的等径小球在三维空间中最紧密堆积方式有几种？配位数是多少？晶胞结构又如何呢？空间利用率是多少？密置层的特点： 个数： 个数：按照ABABAB堆积 晶胞中原子个数= V原子= V晶胞= 空间利用率=按照ABCABCABC堆积 原子半径和晶胞边长之间的关系： 晶胞中原子个数= V原子= V晶胞= 空间利用率=七、课堂小结：金属晶体的原子堆积模型一、基础理论 等径、刚性、相切（紧密堆积）二、原子堆积模型 一维：线 紧密堆积 二维：面 非密置层、密置层 三维：体 简单立方堆积 Po 体心立方堆积 Na K Fe 六方最密堆积 Mg Zn Ti 面心立方最密堆积 Cu Ag A