高二化学选修3第3章第3节金属晶体教案一
人教版高中化学选修3 物质结构与性质 第三章 第三节 金属晶体(第1课时)
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金属阳离子和自由电子 金属键
5
金属键
4、电子气理论对金属的物理性质的解释
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” (自由电子),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,自由电子定向运 动形成电流,所以金属容易导电。不同的金属导 电能力不同,导电性最强的三中金属是:Ag、Cu、 Al
金属键
⑵金属导热性的解释 “电子气”(自由电子)在运动时经常与金 属离子碰撞,引起两者能量的交换。当金属某部 分受热时,那个区域里的“电子气”(自由电子) 能量增加,运动速度加快,通过碰撞,把能量传 给金属离子。“电子气”(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。
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 自由电子
2014年7月29日星期二
错位
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
+
金属离子
金属原子
9
金属键
【总结】金属晶体的结构与性质的关系
导电性 导热性 延展性
金属离子 自由电子在外加 和自由电 电场的作用下发 子 生定向移动
2014年7月29日星期二
129.人教版高中化学选修三教案-3.3 金属晶体 第三课时1
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第三节金属晶体(第三课时)【教学目标】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和空间想象能力。
3.培养学生的合作意识【教学重点】金属晶体内原子的空间排列方式【教学难点】金属晶体内原子的空间排列方式【教学方法】讲授法、讨论,探究法,归纳总结流程教师活动学生活动活动目标引入上堂课学习了金属原子二维平面的排列及非密置层在三维空间排列的两种情况,请两位同学分别描述一下二维及简单立方和钾型堆积的特点倾听、回顾、思考、交流代表发言温故知新情景设计非密置层堆积有简单立方和钾型两种,思考密置层的原子按钾型堆积方式堆积,又会得到几种基本堆积方式?自己动手把密置层的小球粘合在一起,再一层一层地堆积起来,使上层球填入下层球的空隙中。
仔细比较两种类型的不同。
交流讨论。
培养分析问题和解决问题的能力,激发学生空间想象能力巡视对学生交流进行适当的点拨。
互动和学生交流,鼓励学生大胆想象踊跃发言代表发言总结归纳的能力培养。
课件展示观看,思考,。
培养观察分析能力模块学习评价(时间:90分钟分值:100分)一、选择题(每小题3分,共54分)1.下列叙述正确的是()A.容量瓶、滴定管、蒸馏烧瓶、量筒等仪器上都具体标明了使用温度B.冷浓硫酸保存在敞口的铅制的容器中C.为了使过滤速率加快,可用玻璃棒在过滤器中轻轻搅拌,加速液体流动D.KNO3晶体中含有少量NaCl,可利用重结晶的方法提纯【解析】蒸馏烧瓶没有规定使用温度;铅不能被冷浓硫酸钝化,铅制容器不能用来盛放浓硫酸;过滤时不能用玻璃棒搅拌。
【答案】 D2.下列实验可行的是()A.加入适量铜粉除去Cu(NO3)2溶液中的AgNO3杂质B.用NaOH溶液除去CO2中混有的HCl气体C.用浓硫酸与蛋白质的颜色反应鉴别各种蛋白质D.用乙醇从碘水中萃取碘【解析】铜与AgNO3反应置换出Ag,同时生成Cu(NO3)2,A项正确;NaOH既能与HCl反应,也能与CO2反应,B项不正确;浓硫酸能使蛋白质变性,C项不正确;乙醇与水互溶,不能用作萃取剂,D项不正确。
人教版高中化学选修三教案3.3金属晶体教案2最全版
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江苏省如皋市薛窑中学高中化学 3.3 金属晶体(第 2 课时)授课设计新人教版选修 3【教材内容解析】晶体知识和分子晶体、原子晶体已经做了介绍,学生对晶体内微粒的空间排列有了初步的认识。
学生自己研究金属晶体的结构有了可能。
【授课目的设定】1.认识金属晶体内原子的几种常有排列方式2.训练学生的着手能力和空间想象能力。
3.培养学生的合作意识【授课重点难点】金属晶体内原子的空间排列方式【授课方法建议】活动研究【授课过程设计】【引入】分子晶体中,分子间的范德华力使分子有序排列;原子晶体中,原子之间的共价键使原子有序排列;金属晶体中,金属键使金属原子有序排列。
今天,我们一起谈论有关金属原子的空间排列问题。
【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。
谈论每一种方式的配位数。
(配位数:同一层内与一个原子亲密接触的原子数)【学生活动1】学生分四组活动,各由一人报告结果。
利用多媒体显现,学生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亲密接触的原子数)非密置层,配位数密置层,配位数6我们连续谈论,原子在三维空间的排列。
第一谈论非密置层这种情况。
【学生活动非密置层排列的金属原子,在空间内可能的排列。
汇总各样情况逐一谈论。
(一)简单立方体积聚这种积聚方式形成的晶胞是一个立方体,积聚方式的空间利用率太低,只有金属钋采用这种积聚方式。
(二)钾型若是是非密置层上层金属原子填入基层的金属原子形成的凹穴中,每层均照此积聚,以以下图:这种积聚方式的空间利用率显然比简单立方积聚的高多了,好多金属是这种积聚方式,如碱金属,简称为钾型。
选择朋友要经过周密察看,要经过命运的考验,不论是对其意志力还是理解力都应早先检验,看其可否值得相信。
此乃人生成败之重点,但世人对此很少费心。
诚然多管闲事也能带来友谊,但大多数友谊则纯靠时机。
人们依照你的朋友判断你的为人:智者永远不与愚者为伍。
高二化学教案:选修3 3.3.2 金属晶体
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《金属晶体》教学设计文本要求学生以小组为单位,拼出简单的非密置层之后,在平面上方堆积出第二排,第三排小球。
思考问题:有几种堆积方式?请同学来汇报活动结果引导学生分别了解两种堆积方式,以及所提取的晶胞的结构特点,并分析出其相应的晶胞参数和小球半径的计量关系、晶胞的空间利用率已经常见的金属代表。
介绍体心立方堆积时,要求学生思考:如果直接进行插空堆积,是否可形成立方体结构的晶胞。
通过课件动画,介绍体心立方堆积中,同一非密置层原子和原子之间并非紧密相邻。
第3环节:粘一粘在刚才的探究基础之上,进一步研究密置层的空间排列方式。
给每个组的同学发两个用7个小球粘成的密置层,并要求学生利用双面胶,在密置层的基础上,进行三维排列。
在粘贴小球的过程中,要求学生思考一下问题:垂直于密置层的方向,能看到几个空隙?在刚才平面排列的基础上,学生不难发现,有两种堆积方式。
预设:学生分别介绍一种直接对齐的排列方式和另外一种插空堆积的排列方式。
预设:在教师的引导下,学习简单立方堆积和体心立方堆积的结构特点。
预设:学生开始思考,并通过实物模型,观察到12条棱长并不完全相同。
预设:完成学案,并了解两种非密置层的三维堆积方式。
预设:领取密置层和双面胶,对密置层进行观察。
通过观察和摆放小球,可以得出相关问题的答案。
密置层的垂直方向存在6个空隙,但由于空间因素的限制只能摆放下3个小球。
本节课的第一个难点,对比简单立方堆积和体心立方堆积的区别。
并通过课件动画,理解体心立方堆积的特点。
通过空间利用率的计算,进一步了解金属堆积方式的特点。
本节课的教学亮点:既要求学生能够在实物操作的过程中,认真思考问题解决问题;同时,要求组内同学进行分工合作,完成探究任务。
本节课的第二个难点:学生通过对密置层的观结束语在密置层的上层,选择空隙去排列小球,能容纳几个?在密置层的下层,再次选择空隙去排列小球,有几种排列方法?请学生展示粘贴成果,并结合着课件中的球棍模型进行介绍。
化学选修3第三章 晶体的常识--教案
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第一节晶体的常识教材分析:本节内容是安排在原子结构、分子结构以及结构决定性质的内容之后来学习,对于学生的学习有一定的理论基础。
本节内容主要是通过介绍各种各样的固体为出发点来过渡到本堂课的主题——晶体和非晶体。
而晶体和非晶体的学习是以各自的自范性和微观结构比较为切入点,进而得出得到晶体的一般途径以及晶体的常见性质和区分晶体的方法。
[学习目标]一、晶体与非晶体1.晶体的自范性即______________________________________________________.晶体呈自范性的条件之一是____________________________________________________.2.得到晶体一般有三条途径:(1)____________,(2)___________________________,(3)_________________________3. 自范性微观结构晶体非晶体4. 晶体的熔点较__________,而非晶体的熔点_______________,区分晶体与非晶体最可靠的科学方法是______________________________________________.二、晶胞5._________________________________ _________________是晶胞。
[方法导引]晶胞中粒子数的计算方法:晶体结构类习题最常见的题型就是已知晶胞的结构而求晶体的化学式。
解答这类习题首先要明确一个概念:由晶胞构成的晶体,其化学式不一定是表示一个分子中含有多少个原子,而是表示每个晶胞中平均含有各类原子的个数,即各类原子的最简个数比。
解答这类习题,通常采用分摊法。
在一个晶胞结构中出现的多个原子,这些原子并不是只为这个晶胞所独立占有,而是为多个晶胞所共有,那么,在一个晶胞结构中出现的每个原子,这个晶体能分摊到多少比例呢。
这就是分摊法。
高中化学 第三章 第三节 金属晶体教案 新人教版选修3-新人教版高二选修3化学教案
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第三节金属晶体[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析:能辨识常见的金属晶体,能从微观角度分析金属晶体中的构成微粒及微粒间的相互作用。
2.证据推理与模型认知:能利用金属晶体的通性推导晶体类型,从而理解金属晶体中各微粒之间的作用,理解金属晶体的堆积模型,并能用均摊法分析其晶胞结构。
一、金属键和金属晶体1.金属键(1)概念:金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用。
(2)实质: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,形成一种“巨分子〞。
(3)特征:金属键没有方向性和饱和性。
2.金属晶体(1)金属晶体通过金属阳离子与自由电子之间的较强作用形成的晶体,叫做金属晶体。
(2)用电子气理论解释金属的性质(1)金属单质和合金都属于金属晶体。
(2)金属晶体中含有金属阳离子,但没有阴离子。
(3)金属导电的微粒是自由电子,电解质溶液导电的微粒是自由移动的阳离子和阴离子;前者导电过程中不生成新物质,为物理变化,后者导电过程中有新物质生成,为化学变化。
因而,二者导电的本质不同。
例1以下关于金属键的表达中,不正确的选项是( )A.金属键是金属阳离子和自由电子这两种带异性电荷的微粒间的强烈相互作用,其实质与离子键类似,也是一种电性作用B.金属键可以看作是许多原子共用许多电子所形成的强烈的相互作用,所以与共价键类似,也有方向性和饱和性C.金属键是带异性电荷的金属阳离子和自由电子间的相互作用,故金属键无饱和性和方向性D.构成金属键的自由电子在整个金属内部的三维空间中做自由运动[考点] 金属键和金属晶体[题点] 金属键的理解答案 B解析从基本构成微粒的性质看,金属键与离子键的实质类似,都属于电性作用,特征都是无方向性和饱和性;自由电子是由金属原子提供的,并且在整个金属内部的三维空间内运动,为整个金属的所有阳离子所共有,从这个角度看,金属键与共价键有类似之处,但两者又有明显的不同,如金属键无方向性和饱和性。
高中化学选修3 第三章晶体结构与性质 讲义及习题.含答案解析
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高中化学选修三第三章晶体结构与性质一、晶体常识1、晶体与非晶体比较自范性:晶体的适宜的条件下能自发的呈现封闭的,规则的多面体外形。
对称性:晶面、顶点、晶棱等有规律的重复各向异性:沿晶格的不同方向,原子排列的周期性和疏密程度不尽相同,因此导致的在不同方向的物理化学特性也不尽相同。
2、获得晶体的三条途径①熔融态物质凝固。
②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。
③溶质从溶液中析出。
3、晶胞晶胞是描述晶体结构的基本单元。
晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置”。
4、晶胞中微粒数的计算方法——均摊法某粒子为n个晶胞所共有,则该粒子有1/n属于这个晶胞。
中学常见的晶胞为立方晶胞。
立方晶胞中微粒数的计算方法如下:①晶胞顶角粒子为8个晶胞共用,每个晶胞占1/8②晶胞棱上粒子为4个晶胞共用,每个晶胞占1/4③晶胞面上粒子为2个晶胞共用,每个晶胞占1/2④晶胞内部粒子为1个晶胞独自占有,即为1注意:在使用“均摊法”计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状。
二、构成物质的四种晶体1、四种晶体的比较(1)不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体。
金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等熔、沸点很高,汞、铯等熔、沸点很低。
(2)原子晶体由共价键形成的原子晶体中,原子半径小的键长短,键能大,晶体的熔、沸点高。
如熔点:金刚石>碳化硅>硅(3)离子晶体一般地说,阴阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用力就越强,相应的晶格能大,其晶体的熔、沸点就越高。
晶格能:1mol气态阳离子和1mol气态阴离子结合生成1mol离子晶体释放出的能量。
(4)分子晶体①分子间作用力越大,物质熔、沸点越高;具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。
②组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔、沸点越高。
③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近),分子的极性越大,熔、沸点越高。
④同分异构体,支链越多,熔、沸点越低。
(5)金属晶体金属离子半径越小,离子电荷数越多,其金属键越强,金属熔、沸点就越高。
新人教版高二化学选修3:金属晶体(第3课时)教案 Word版
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第三課時
【教材內容分析】
晶體知識和分子晶體、原子晶體已經做了介紹,學生對晶體內微粒的空間排列有了初步的認識。
學生自己探究金屬晶體的結構有了可能。
【教學目標設定】
1.瞭解金屬晶體內原子的幾種常見排列方式
2.訓練學生的動手能力和空間想像能力。
3.培養學生的合作意識
【教學重點難點】
金屬晶體內原子的空間排列方式
【教學方法建議】
活動探究
【教學過程設計】
密置層的原子按鉀型堆積方式堆積,會得到兩種基本堆積方式,鎂型和銅型。
鎂型如下圖左側,按ABABABAB……的方式堆積;銅型如圖右側,按A BCABCABC……的方式堆積.這兩種堆積方式都是金屬晶體的最密堆積,配位數均為12,空間利用率均為74℅,但所得的晶胞的形式不同.
[歸納與整理]
金屬晶體的四種堆積模型對比
堆積模型採用這種堆積
的典型代表
空間利用率配位數
晶胞
簡單立方Po 52℅ 6 鉀型Na K Fe 68℅8 鎂型Mg Zn Ti 74℅12
混合晶體
石墨不同於金剛石,這的碳原子不像金剛石的碳原子那樣呈sp3雜化.而是呈sp2雜化,形成平面六元並環結構,因此石墨晶體是層狀結構的,層內的碳原子的核間距為
142pm層間距離為335pm,說明層間沒有化學鍵相連,是靠範德華力維繫的;石墨的二維結構內,每一個碳原子的配位數為3,有一個末參與雜化的2p電子,它的原子軌道垂直於碳原子平面。
石墨晶體中,既有共價鍵,又有金屬鍵,還有範德華力,不能簡單地歸屬於其中任何一種晶體,是一種混合晶體。
3-3金属晶体
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属阳离子是固定不动的,而自由电子可自由移动,在外加 电场作用下可发生定向移动,因而金属晶体可以导电。 [答案] B
第三章 晶体结构与性质
[点评]
解答该题的关键是要明确金电子气”理论的实质,会用“电子气”理论来解释金 属的导电、导热及延展性等性质。
人 教 版 化 学
第三章 晶体结构与性质
人 教 版 化 学
第三章 晶体结构与性质
一、金属键
1.构成粒子:在金属单质的晶体中,原子之间以 ________ 相 互 结 合 , 构 成 金 属 晶 体 的 粒 子 是 ________ 和 ________。 2.描述金属键本质的最简单理论是________理论。该 理论把金属键描述为金属原子脱落下来的________形成遍 布整块晶体的________,被所有原子所共用,从而把所有 金属原子维系在一起。
第三章 晶体结构与性质
第三节
金属晶体(共1课时)
人 教 版 化 学
第三章 晶体结构与性质
人 教 版 化 学
第三章 晶体结构与性质
1.了解金属键概念,能用“电子气”理论解释金属材
料的有关物理性质。 2.了解简单立方堆积、钾型、镁型、铜型等金属晶体 的原子堆积模型和晶胞,并比较它们的配位数、原子的空 间利用率、堆积方式和晶胞的区别。 3.了解金属晶体的有关晶胞的简单计算。 4.掌握金属晶体的性质。 5.了解混合晶体石墨的结构与性质。
“密置层”或“非密置层”)的堆积方式堆积而成,配位数
均为________,空间利用率均为________。 六方最密堆积:按________方式堆积;面心立方最密 堆积:按________方式堆积。
第三章 晶体结构与性质
答案:
人教版高中化学选修三教案-3.3金属晶体第三课时1
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第三节金属晶体(第三课时)【教课目的】1.认识金属晶体内原子的几种常有摆列方式2.训练学生的着手能力和空间想象能力。
3.培育学生的合作意识【教课要点】金属晶体内原子的空间摆列方式【教课难点】金属晶体内原子的空间摆列方式【教课方法】讲解法、议论,研究法,概括总结流教师活动学生活动活动目程标上堂课学习了金属原子二维平面的摆列及非密聆听、回首、思虑、交引置层在三维空间摆列的流温故知新入两种状况,请两位同学分代表讲话别描绘一下二维及简单立方和钾型聚积的特色非密置层聚积有简单自己着手把密置层培育剖析情立方和钾型两种,思虑密的小球粘合在一同,再问题和解景置层的原子按钾型聚积一层一层地聚积起来,决问题的设方式聚积,又会获得几种使上层球填入基层球的能力,激计基本聚积方式?缝隙中。
认真比较两种发学生空巡对学生沟通进行适合的种类的不一样。
间想象能视点拨。
力沟通议论。
和学生沟通,鼓舞学生大代表讲话总结概括互胆想象积极讲话的能力培动养。
课件培育察看展观看,思虑,。
剖析能力示如图两种聚积方式原子培养解设的空间利用率多大,怎样思虑、着手计算,议论、决问题的疑计算?回答。
能力1.第一把聚积方式抽象成晶胞模型板 2.均派法计算晶胞书的微粒个数,计算微粒思虑记录培育思讲所占的体积维和计解3.计算晶胞的整体算能力算积法 4.空间利用率等于微粒整体积比晶胞总体积一、密置层的原子按钾型聚积方式聚积,会获得两种基本聚积方式,(1)镁型以下列图左边,按ABABABAB的方式堆整理记录积;( 2 )铜型如图右边, 按ABCABCABC的方式堆概括总板积.结能力培书这两种聚积方式都是金养属晶体的最密堆, 配位数均为 12,空间利用率均为74℅,但所得的晶胞的形式不一样 .投堆采空配晶剖析概括影积用间位胞总模这利数结型种用堆率积的典型代表简记录整理单Po 526立℅方钾Na68K 8型℅Fe镁MgZn 12 型Ti铜Cu 7412 型Ag ℅能力的培养。
2020高中化学金属晶体教案
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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。
2020高中化学人教版选修三教学学案:3-3-1 金属键与金属晶体的性质 Word版含答案
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姓名,年级:时间:第一课时金属键与金属晶体的性质学习目标:1。
了解金属键的含义—-“电子气”理论,能用电子气理论解释金属具有导电、导热、延展性的原因。
2。
理解金属键的概念,能用金属键理论解释金属的物理性质.[知识回顾]1.金属单质的物理性质有哪些通性?答:具有金属光泽,有导电性、导热性和延展性.2.两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质叫做合金.合金的熔点比各成分金属的都低。
硬度比成分金属大。
[要点梳理]1.金属键(1)概念:金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”被所有原子所共有,从而把所有金属原子维系在一起。
(2)成键微粒:金属阳离子和自由电子。
(3)成键的条件:金属单质或合金。
(4)应用:“电子气”理论能很好地解释金属材料良好的延展性、导电性、导热性。
2.金属晶体在金属单质的晶体中,原子之间以金属键相互结合,构成金属晶体的粒子是金属阳离子和自由电子。
3.金属键的强度差别很大,例如,金属钠的熔点较低,硬度较小,而钨是熔点最高的金属,这是由于形成的金属键强弱不同的缘故.一般来说,金属的原子半径越小,金属键越强,金属的价电子数越多,金属键越强.4.金属材料有良好的延展性,由于金属键没有方向性,当金属受到外力作用时,晶体中的各原子层发生相对滑动而不会破坏金属键;金属材料有良好的导电性是由于金属晶体中的自由电子可以在外加电场作用下发生定向移动;金属的热导率随温度升高而降低是由于在热的作用下,自由电子与金属原子频繁碰撞,阻碍了自由电子对能量的传递。
知识点一金属键1.金属键的定义:金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用叫金属键。
2.金属键的本质——电子气理论:金属原子对外围电子的束缚力不强,从金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”。
正是由于“自由电子”在整个金属固体中不停地运动,被所有的金属原子所共用,从而把所有金属原子维系在一起,使得体系的能量大大降低。
高中化学选修三晶体教案
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高中化学选修三晶体教案
教学目标:
1. 理解晶体的定义和结构特点;
2. 掌握晶体的分类方法;
3. 熟悉晶体在化学中的应用。
教学重点:
1. 晶体的结构特点;
2. 晶体的分类方法;
3. 晶体在化学中的应用。
教学难点:
1. 理解晶体结构的复杂性;
2. 掌握晶体的分类方法;
3. 理解晶体的应用原理。
教学过程:
一、导入(5分钟)
请学生回顾一下晶体的概念和结构特点,并简单介绍晶体在日常生活中的应用。
二、知识讲解(15分钟)
1. 什么是晶体?
2. 晶体的结构特点是什么?
3. 晶体的分类方法有哪些?
三、案例分析(15分钟)
介绍几个晶体在化学中的应用案例,让学生分析晶体在这些案例中的作用和原理。
四、实验操作(20分钟)
设计一个简单的实验,让学生观察不同晶体的结构特点,并比较它们的性质。
五、课堂讨论(15分钟)
组织学生讨论晶体的应用领域和未来发展趋势。
六、总结复习(10分钟)
总结本节课的重点知识,并布置相关作业。
七、作业布置
1. 阅读相关文献,了解晶体的近期研究进展;
2. 撰写一篇关于晶体在化学中应用的文章。
教学反思:
本节课通过案例分析和实验操作,帮助学生更深入地理解晶体的结构和应用,激发了他们对化学学科的兴趣和热情。
在以后的教学过程中,应进一步拓展晶体的应用领域,引导学生深入思考晶体在现代化学中的重要性和作用。
人教版高中化学选修3第3章第3节金属晶体教案 (2)
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金属原子的空间排列问题。
利用多媒体PPT展示(二维平面上刚性球之间的堆积方式),要求小球之间紧密接触。
可能有几种排列方式观看,思考,同组内交流讨论。
培养动脑和合作交流的能力,学会对比、总结和分析两种排列方式小球的配位数分别是多少?哪一种排列方式空间利用率更高?课件图片展示:二维排列的两种方式:非密置层,配位数4密置层,配位数6如果将小球在三维空间排列情况又如何?课件展示思考、交流、回答。
记录、观看、思考、讨论:这种堆积小球的空间利用率高低如何?培养分析和交流问题的能力。
培养归纳总结的能力。
培养发散思维能力。
培养观察分析问题能力。
课堂总结。
(一)简单立方堆积1、相邻非密置层原子在一条直线上2、这种堆积方式空间利用率最低,只有金属钋采取这种堆积方式。
3.这种堆积方式的空间空间利用率是多少呢?空间利用率=V球/V晶胞归纳记录学生回答,用草稿纸跟着老师的思路进行计算。
学会归纳。
完善分析问题思维、提高计算能力。
回忆均摊法、体积公式,演算步奏4.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,结果将会是如何呢?课件展示:5.(二)钾型(体心立方)这种堆积方式的空间利用率显然比简单立方堆积的高多了,许多金属是这种堆积方式,如碱金属,简称为钾型。
6.继续课件展示最密堆积面心立方。
讨论交流观察思考交流。
学生分组讨论体心立方的空间率的计算过程。
学生代表上讲台演示。
学生分组讨论体心立方的空间率的计算过程。
学生代表上讲台演示。
培养学生发散思维能力培养观察分析问题能力。
培养学生合作探究能力。
培养学生合作探究能力。
七、教学评价设计1.通过多媒体展示更直观的表示了金属晶体堆积的方式,增强学生的空间想象能力。
2通过小组合作、探究、交流,提高了学生自主学习的能力;进一步提高了课堂效率。
八、板书设计均摊法:顶点1/8;棱1/4;面上1/2;体心1.空间利用率:V球/V晶胞。
人教版高中化学选修三3.3金属晶体教学设计

第1课时
课题名称
《金属晶体》
科目
化学
年级
高二
教学时间
1课时(45分钟)
学习者分析
高二的学生多数具有多方面自主学习的能力,对知识能够进行一般的观察分析推理归纳,具备一定的空间想象和抽象思维能力。虽然晶体的知识较抽象理论性比较强,但学生有原子分子结构的知识作基础,而且对物质结构知识的学习已有自己的方法和一定的适应能力。不过由于学生学习能力的参差不齐加之较长时间的理论学习会有疲劳感,基于此结合本课的特点使用多媒体教学应该能强烈刺激学生的感官激发其学习兴趣并诱发其审美情趣从而达到较理想的学习效果。
2.图片展示:生活中的精美饰物和金属物品。
3.归纳金属的物理共性:良好的导电性、导热性、延展性、有金属光泽等
积极参与,主动回答划线问题
联想思考讨论并归纳金属的物理共性
教学活动2
(二)问题启发,合作学习
1.金属为什么能导电?与电解质溶液的导电原理有何区别?
2.金属晶体中的自由电子是如何产生的?
3.金属晶体中的微粒是靠什么作用力维系在一起的?
A、金属键没有方向性
B、金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用
C、金属键中的电子属于整块关
4.下列生活中的问题,不能用金属键知识解释的是()
A、用铁制品做炊具
B、用金属铝制成导线
C、用铂金做首饰
D、铁易生锈
5.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
积极讨论思考交流聆听
教学活动3
(三)比喻联想,帮助理解
1.金属原子的电离能低,价电子少,容易失去电子而形成金属阳离子和自由电子。图示
2020届人教版高二化学选修3教学案:第三章 第三节 金属晶体含答案
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1.了解金属键的含义。
2.能用金属键理论解释金属的物理性质。
3.了解金属晶体的原子堆积模型。
4.了解金属晶体性质的一般特点。
细读教材记主干1.金属一般具有金属光泽,良好的导电、导热性、以及优良的延展性。
2.金属键是指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。
3.金属晶体中,原子之间以金属键相结合,金属键的强弱决定金属晶体的熔点和硬度。
4.金属原子在二维空间里有两种放置方式:密置层和非密置层。
5.金属原子在三维空间里有四种堆积方式:简单立方堆积、体心立方堆积、六方最密堆积、面心立方最密堆积。
[新知探究]1.概念:金属离子与自由电子之间强烈的相互作用。
2.成键粒子:金属阳离子和自由电子。
3.本质:金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”,被所有原子共用,从而把所有金属原子维系在一起。
4.金属键的强弱和对金属性质的影响(1)金属键的强弱主要决定于金属元素的原子半径和价电子数,原子半径越大,价电子数越少,金属键越弱;反之,金属键越强。
(2)金属键越强,金属的熔、沸点越高,硬度越大。
[名师点拨]金属键与离子键、共价键的比较[对点演练]1.下列有关金属键的叙述中,错误的是( )A.金属键没有饱和性和方向性B.金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用C.金属键中的电子属于整块金属D.金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关解析:选 B 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,故金属键无饱和性和方向性;金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈作用,既包括金属阳离子与自由电子之间的静电吸引作用,也存在金属阳离子之间及自由电子之间的静电排斥作用;金属键中的电子属于整块金属;金属的性质及固体的形成都与金属键的强弱有关。
2.(2016·六安高二检测)要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键,金属晶体熔、沸点高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱,由此判断下列说法正确的是( ) A.金属镁的熔点高于金属铝B.碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs是逐渐升高的C.金属镁的硬度小于金属钙D.金属镁的硬度大于金属钠解析:选D 因为镁离子所带2个正电荷,而铝离子带3个正电荷,所以镁的金属键比铝弱,所以镁的熔点低于金属铝,故A错误;碱金属都属于金属晶体,从Li到Cs金属阳离子半径增大,对外层电子束缚能力减弱,金属键减弱,所以熔沸点降低,故B错误;因为镁离子的半径比钙离子小,所以镁的金属键比钙强,则镁的硬度大于金属钙,故C错误;因为镁离子所带2个正电荷,而钠离子带1个正电荷,所以镁的金属键比钠强,则镁的硬度大于金属钠,故D正确。
新人教版高二化学选修3:3.3金属晶体(第3课时)教案 Word版
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第三课时
【教材内容分析】
晶体知识和分子晶体、原子晶体已经做了介绍,学生对晶体内微粒的空间排列有了初步的认识。
学生自己探究金属晶体的结构有了可能。
【教学目标设定】
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和空间想象能力。
3.培养学生的合作意识
【教学重点难点】
金属晶体内原子的空间排列方式
【教学方法建议】
活动探究
【教学过程设计】
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,镁型和铜型。
镁型如下图左侧,按ABABABAB……的方式堆积;铜型如图右侧,按A BCABCABC……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
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.而是呈sp2杂化,形成平面六元并环结构,因此石墨晶体是层状结构的,层内的碳原子的核间距为
142pm层间距离为335pm,说明层间没有化学键相连,是靠范德华力维系的;石墨的二维结构内,每一个碳原子的配位数为3,有一个末参与杂化的2p电子,它的原子轨道垂直于碳原子平面。
石墨晶体中,既有共价键,又有金属键,还有范德华力,不能简单地归属于其中任何一种晶体,是一种混合晶体。
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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3、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【设问】我们知道,不同的金属在某些性质方面,如密度、硬度、熔点等又表现出很大差别。
有的金属软如蜡,有的硬如钢;有的金属熔点低,有的熔点高,金属的这些性质与金属键有没有关系?【投影】课本P29表3-1【学生分组讨论】根据表中的数据,总结影响金属键的因素。
【板书】四。
金属的熔、沸点、硬度与金属键的关系1.原子化热:1mol金属固体完全气化成相互远离的气态原子时吸收的能量。
【讲解】金属键无方向性, 无固定的键能, 金属键的强弱和自由电子的多少有关, 也和离子半径、电子层结构等其它许多因素有关, 很复杂. 金属键的强弱可以用金属原子化热等来衡量. 金属原子化热是指 1mol 金属变成气态原子所需要的热量. 金属原子化热数值小时, 其熔点低, 质地软; 反之, 则熔点高, 硬度大.【板书】2、影响金属键强弱的因素:原子半径、单位体积的自由电子的数目等一般:金属元素的原子半径越小、单位体积内自由电子的数目越多,金属键越强,金属晶体的硬度越大,熔沸点越高。
【说明】:不同的金属在某些性质方面,如密度、硬度、熔点等又表现出很大差别。
这与金属原子本身、晶体中原子的排列方式等因素有关。
【问题解决】3、试比较下列金属熔点的高低和硬度大小。
(1)Na Mg Al (2)Li Na K Rb Cs (3)K Ca4、为什么碱金属单质的熔沸点从上到下逐渐降低?决定【课堂小结】结构性质金属键金属内部的特殊结构金属的物理共性金属阳离子自由电子导电性导热性延展性金属阳离子半径、自由电子数熔沸点高低、硬度大小【课后阅读材料】1.超导体——一类急待开发的材料一般说来,金属是电的良好导体(汞的很差)。
1911年荷兰物理学家H·昂内斯在研究低温条件下汞的导电性能时,发现当温度降到约4 K(即—269、)时汞的电阻“奇异”般地降为零,表现出超导电性。
后又发现还有几种金属也有这种性质,人们将具有超导性的物质叫做超导体。
2.金属的物理性质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。
(1)状态:通常情况下,除Hg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:由于金属晶体中自由电子的运动,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。
金属除有共同的物理性质外,还具有各自的特性。
①颜色:绝大多数金属都是银白色,有少数金属具有颜色。
如Au金黄色Cu紫红色Cs 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。
最重的为锇(Os)铂(Pt)最轻的为锂(Li)③熔点:最高的为钨(W),最低的为汞(Hg),Cs,为28.4℃Ca为30℃④硬度:最硬的金属为铬(Cr),最软的金属为钾 (K),钠(Na),铯(Cs)等,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),Al【课后练习】1.下列叙述中,可以肯定是一种主族金属元素的是A.原子最外层有3个电子的一种金属 B.熔点低于100℃的一种金属C.次外电子层上有8个电子的一种金属D.除最外层,原子的其他电子层电子数目均达饱和的一种金属2.金属晶体的形成是因为晶体中主要存在A.金属离子之间的相互作用B.金属原子之间的作用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.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是A.延展性 B.导电性 C.导热性 D.硬度5.金属的下列性质中,不能用金属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6. 试比较下列金属熔点的高低,并解释之。