第三节金属晶体(第一课时)

1、第三节 金属晶体（第一课时）【教学目标】知识与技能：1、理解金属键的涵义和电子气理论。2、初步学会用电子气理论解释金属的一些物理性质。过程与方法：1、通过观察生活实物和图片，培养学生的观察，理解和归纳能力。2、通过比拟，使抽象的概念形象化，易于理解。3、通过表格的对比，巩固知识，加深知识的理解力度。情感态度与价值观：1、从日常生活入手，使学生意识到化学与社会生活的密切联系。2、引导学生从晶体结构的微观视角去解释物质的物理性质，感受科学的魅力。【教学重点】金属具有共同物理性质的解释【教学难点】金属键和电子气理论【教学过程设计】【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

2、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，靠共价键相互结合。那么日常生活中，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】第三节 金属晶体（第一课时）【展示图片】 展示的图片有：金、铜、熊猫金属金银币、铂电阻、银饰品、彩色纪念银章、铁锅、铜芯电线、铝饭盒。【教师提问】从上述金属的应用来看，金属有哪些共同的物理性质呢？【学生分组讨论】一位同学归纳，其他同学补充。【板书】一、金属共同的物理性质是固体（大多数）、有金属光泽、容易导电、导热、有延展性等。【教师设疑】1、 为什么金属会有这些共同的性质？2、 为什么金属的物理性质与分子晶体、原子晶体的

3、性质有非常明显的区别？3、 金属晶体的结构与分子晶体、原子晶体的结构有什么差异呢？【展示图片】某种金属晶体的结构示意图【讲解】金属(除汞外)在常温下一般都是晶体。通过X射线进行研究发现，在金属中，金属原子好像许多硬球一层层紧密地堆积着，每一个金属原子周围有许多相同的金属原子围绕着。【教师设疑】金属中堆积的就是中性原子吗？【学生思考、教师引导】金属原子的价电子比较少，有易失去价电子的性质。在金属晶体中，每个金属原子都有机会失去价电子成为金属阳离子，每个阳离子都有机会结合价电子成为金属原子，这些价电子被许多原子或离子所共有，从而把所有的金属原子维系在一起。【演示动画】金属晶体结构【过渡】将金属原子

4、维系在一起的作用力叫做金属键。【板书】二、金属键金属晶体中原子之间的化学作用力叫做金属键。金属晶体：通过金属键作用形成的单质晶体。【过渡】描述金属键本质的最简单理论是“电子气理论”。【板书】三、电子气理论1、电子气理论的涵义【讲解】该理论把金属键形象地描述为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。其实，所谓的“电子气”，不过是一种比较形象的说法，指的是脱落下来的电子好像气体一样遍布整块晶体。【图片展示】金属晶体的电子气理论示意图【拓展提问】请大家思考：金属原子之间能否形成稳定的共价键或离子键？【讲解】金属键可看成是由许多原子共用

5、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。金属键是一种遍布整个晶体的离域化学键。【过渡】显然，金属呈现出特有的属性与金属键有关，而描述金属键本质的便是“电子气理论”。【板书】2、电子气理论对金属通性的解释【过渡】金属容易导电，用铜铝制成的电线、电缆，为我们的生活带来了很大的方便。那么，同学们能否解释，为什么金属能导电呢？金属导电性的解释【演示动画1】金属的导电性【学生思考，教师讲解】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

6、而形成电流，所以金属容易导电。【提问思考】金属导电与电解质在熔融状态下导电、电解质溶液导电有什么不同？【学生活动】填一填下表：导电情况金属导电电解质熔融状态导电溶液导电导电原因自由电子的定向移动阴、阳离子的定向移动水合阴、阳离子的定向移动【过渡】物理学的知识，使我们知道：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？金属导热性的解释【演示动画2】金属的导热性【学生思考，教师讲解】自由电子在运动时，经常与金属离子碰撞，从而引起两者能量的交换。当金属某一部分受热时，那个区域里的自由电子能量增加，运动速度加快。于是，通过碰撞，自由电子

7、把能量传递给金属离子。金属容易导热，就是由于“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，最终使整块金属达到相同的温度。【附注】温度越高，电阻也就越大，也就是说电子的运动就越受到阻碍。金属导热靠的是电子气中的自由电子，电子受到阻碍，导热率自然就下降了。所以，金属的热导率随温度的升高而降低。【过渡】大多数金属，都具有良好的延展性，在加工时能被轧成薄片或拉成细丝，制成各种材料和器具。例如，最薄的金箔厚度只有1/10000mm，最细的铂丝直径只有1/5000mm。其中的缘由，大家知道吗？金属延展性的解释【演示动画3】金属的延展性【学生思考，教师讲解

8、】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。【课堂小结】【学生活动】填一填下表：晶体类型分子晶体原子晶体金属晶体组成粒子粒子间的作用参考结果：晶体类型分子晶体原子晶体金属晶体组成粒子分子原子原子粒子间的作用分子间作用力共价键金属离子与自由电子之间的相互作用【课后作业】搜一搜：1、影响金属键强弱的因素，以及金属键强弱与金属熔沸点、硬度的关系。2、合金相关的知识，比如合金的定义，合金的特性，常见的合金及其用途。板书设计 第三节 金