高二化学选修3第3章第3节金属晶体教案一

高中化学选修——物质结构与性质

专题3 微粒间作用力与物质性质

【教材内容分析】

在必修2中，学生已初步了解了物质结构和元素周期律、离子键、共价键、分子间作用力等微粒间作用力的知识，又初步了解了离子晶体、分子晶体和原子晶体等结构知识。本专题内容是在学生学习必修2和从原子、分子水平上认识物质构成的基础上，以微粒之间不同的作用力为线索，侧重研究不同类型物质的有关性质，使学生能更深层次上认识物质的结构与性质之间的关系。本专题分四个单元介绍微粒间作用力与物质性质的关系。第一单元的内容首先从介绍金属键入手，对金属的特性作出了解释，又介绍了影响金属键的主要因素；并在金属键的基础上，简单介绍了金属晶体中晶胞的几种常见的堆积模型以及有关晶胞的计算；最后又拓展了合金的性质与结构。让学生对金属晶体有一个较为全面的认识。第二单元通过复习钠与氯形成氯化钠的过程，使学生理解离子键的形成过程和特点；晶格能与离子型化合物的物理性质的关系以及有关晶胞的计算；最后拓展了离子晶体中阴、阳离子半径比与配位数的关系。使学生对于离子晶体有一个较全面的了解。第三单元通过对氢分子的形成过程的分析，使学生理解共价键的本质和特征；以氮分子、乙烯等共价型物质为例介绍共价键的类型；共价键的键能与化学反应热的关系；原子晶体的性质与键能的内在联系。第四单元介绍范德华力、氢键的形成，以及范德华力、氢键对分子晶体性质的影响。通过本专题的学习，使学生进一步认识晶体的结构与性质之间的关系，也可使学生进一步深化“结构决定性质”的认识。

【课时分配】

第一单元 3课时

第二单元 3课时

【教案设计】

第一单元金属键金属晶体

【知识与技能】

1．通过联系金属实物，复习金属的一些物理共性，使学生理解金属键的概念，初步学会用金属键知识解释金属的物理性质

2．理解金属晶体的概念、构成及物理性质特征；了解金属晶体中晶胞的堆积方式，掌握有关晶胞的计算方法。

【过程与方法】1。通过多媒体动画来展示金属的导电、导热、延展性，使学生理解金属键与金属性质的关系。培养学生的想象力和从微观到宏观的认识方法。

2．通过对晶体结构示意图和晶体模型的观察认识，教会学生研究方法，培养学生的观察

能力、空间想象力，提高思维的全面性、严密性。

【情感态度与价值观】能够利用所学的化学知识从微观角度解释金属的导电、导热、延展性，激发学生的学习热情，培养学生体验科学探究的乐趣，激发学生对科学的热爱。

本单元重点：

金属晶体与离子晶体的结构特点，从结构的角度分析两种晶体的某些物理性质进行了解。本单元难点：

金属晶体与离子晶体的空间堆积方式。

（第一课时）

【教学过程设计】

【引入】同学们我们的世界是五彩缤纷的，是什么组成了我们的世界呢？

学生回答：物质

讲述：对！我们的自然世界是有物质组成的，翻开我们的化学课本的最后一页我们可以看到一张化学元素周期表，不论冬天美丽的雪花，公路上漂亮的汽车。包括你自己的身体都是有这些元素的一种或几种构成的。那么我们现在就来认识一下占周期表中大多数的金属。

【板书】§3-1-1 金属键与金属特性

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？

【展示】几种金属的应用的图片，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。

【讨论】请一位同学归纳，其他同学补充。

1、金属有哪些物理共性？

2、金属原子的外层电子结构、原子半径和电离能？金属单质中金属原子之间怎样结合的？【板书】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。

二、金属键

【动画演示并讲解】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。金属晶体的组成粒子：金属阳离子和自由电子。金属离子通过吸引自由电子联系在一起, 形成金属晶体.经典的金属键理论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，金属原子则“浸泡”在“自由电子”的“海洋”之中。金属键的形象说法: “失去电子的金属离子浸在自由电子的海洋中”.

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。这种键既没有方向性也没有饱和性，

【板书】1．构成微粒：金属阳离子和自由电子

2．金属键：金属阳离子和自由电子之间的较强的相互作用

3、成键特征：自由电子被许多金属离子所共有；无方向性、饱和性

【板书】三、金属键对金属通性的解释

【学生分组讨论】如何应用金属键理论来解释金属的特性？请一位同学归纳，其他同学补充。

【板书】1．金属导电性的解释

在金属晶体中，充满着自由电子，而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移动，因而形成电流，所以金属容易导电。

【强调】：金属受热后，金属晶体中离子的振动加剧，阻碍着自由电子的运动。所以温度升高导电性下降。

2. 金属导热性的解释

金属容易导热，是由于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。

3．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。

4、金属晶体结构具有金属光泽和颜色

由于自由电子可吸收所有频率的光，然后很快释放出各种频率的光，因此绝大多数金属具有银白色或钢灰色光泽。而某些金属（如铜、金、铯、铅等）由于较易吸收某些频率的光而呈现较为特殊的颜色。当金属成粉末状时，金属晶体的晶面取向杂乱、晶格排列不规则，吸收可见光后辐射不出去，所以成黑色。

【问题解决】

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．金属能导电的原因是