《金属晶体》教(学)案
《金属晶体与离子晶体》 学历案
《金属晶体与离子晶体》学历案一、学习目标1、理解金属晶体和离子晶体的结构特点。
2、掌握金属晶体和离子晶体的物理性质差异及其原因。
3、学会运用金属键和离子键的理论解释金属晶体和离子晶体的性质。
二、知识回顾在学习金属晶体和离子晶体之前，我们先来回顾一下有关化学键的知识。
化学键是指相邻原子之间强烈的相互作用，主要包括离子键、共价键和金属键。
离子键是由阴阳离子之间通过静电作用形成的。
一般来说，活泼金属元素（如钠、钾等）与活泼非金属元素（如氯、氧等）之间容易形成离子键。
共价键则是原子之间通过共用电子对形成的。
当两个非金属原子之间的电负性差值较小时，它们之间容易形成共价键。
而金属键是金属原子之间通过自由电子形成的一种特殊的化学键。
三、金属晶体1、结构特点金属晶体是由金属阳离子和自由电子通过金属键结合而成的。
金属原子的价电子脱离原子核的束缚，在整个晶体中自由运动，形成“电子气”。
金属阳离子则整齐地排列在一定的晶格结点上。
常见的金属晶体结构有体心立方堆积、面心立方堆积和六方最密堆积等。
以体心立方堆积为例，晶胞中处于体心的原子与八个顶点的原子紧密接触。
每个晶胞中实际含有的原子数为 2 个。
面心立方堆积中，每个晶胞中实际含有的原子数为 4 个。
六方最密堆积的晶胞是六棱柱，每个晶胞中实际含有的原子数为 6 个。
2、物理性质（1）导电性金属晶体中的自由电子在外加电场的作用下定向移动，形成电流，从而表现出良好的导电性。
但不同金属的导电性有所差异，这与自由电子的多少以及自由电子在电场中运动的难易程度有关。
（2）导热性当金属的某一部分受热时，自由电子的运动速度加快，通过与金属阳离子的碰撞，将能量迅速传递到其他部分，使整块金属的温度趋于一致，表现出良好的导热性。
（3）延展性金属晶体在受到外力作用时，金属阳离子之间发生相对滑动，但金属键仍然存在，不会使金属断裂，从而表现出良好的延展性。
四、离子晶体1、结构特点离子晶体是由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的。
金属晶体课程案例
（2）金属键存在于金属单质和合金中。
（3）金属键没有方向性也没有饱和性。
第五页，编辑于星期日：十八点 五分。
2、金属晶体的定义：通过金属离子与自 由电子之间的较强的相互作用形成的晶 体。 （1）在晶体中，不存在单个分子 （2）金属阳离子被自由电子所包围。
第六页，编辑于星期日：十八点 五分。
晶体类型 导电时的状态
导电粒子
离子晶体
水溶液或 熔融状 态下
自由移动的离子
金属晶体
晶体状态
自由电子
第九页，编辑于星期日：十八点 五分。
2、金属晶体结构与金属导热性的关系 【讨论2】金属为什么易导热？
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。
属元素的熔沸点随原子序数的增大而递减。
【思考5】试判断钠、镁、铝三种金属熔沸点和硬度的 大小
。
同周期元素，从左到右，价电子数依次增大， 原子（离子）半径依次减弱，则单质中所形成金 属键依次增强，故钠、镁、铝三种金属熔沸点和
硬度的大小顺序是：钠＜镁＜铝。
第十五页，编辑于星期日：十八点 五分。
资料 金属之最
金属晶体
金属原子
自由电子
第七页，编辑于星期日：十八点 五分。
3、电子气理论：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。
二、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 。
面心立方
C B A
金属晶体-教学案
金属晶体-教学案金属晶体一、教学内容：金属晶体二、教学目标理解金属键的概念和电子气理论，学会用电子气理论解释金属的物理性质；了解金属晶体内原子的几种常见排列方式三、教学重点、难点金属键和电子气理论；金属晶体内原子的空间排列方式四、教学过程：（一）金属键及电子气理论对金属键的解释：金属单质都是由金属原子以某种一定的排列形式紧密堆积而形成的晶体。
金属原子的价电子少、电离能低，容易失去电子而形成阳离子和自由电子，金属原子释放的自由电子并不专属于某个特定的金属离子，而为许多金属离子所共有。
这种金属离子与自由电子之间的较强相互作用就叫做金属键。
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化学键，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2学键。
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。
金属具有导电、导热、延展性和金属光泽等物理性质。
说明：1、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。
2、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。
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3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。
高中化学选修三《物质结构与性质》《金属晶体的原子堆积模型》【创新教案】
第三节金属晶体
第二课时
知识目标：
1. 了解金属晶体内原子在平面中的几种常见排列方式。
2．了解金属晶体内原子在立体空间中的常见排列方式。
3．训练学生的动手能力和空间想象能力，培养学生的合作意识。
过程与方法：
1．建立金属原子为等径球体的模型观念。
2．通过亲自排列小球，探究金属原子在平面中的排列方式，以及排列的密集程度。
3．通过粘贴小球，体会原子在三维空间中的堆积过程。
情感态度价值观：
1．通过对金属原子的实际排列过程，锻炼同学的动手能力，在活动过程中，培养学生思考问题，解决问题的能力。
2．养成务实求真、勇于探索的科学态度，重点培养学生“主动参与、乐于探究、交流合作”的精神。
学习重难点：
1．金属晶体的4种基本堆积模型。
2．面心立方最密堆积和六方最密堆积的区别与联系。
3．4种堆积方式所对应的晶胞结果特点。
教学过程
板书设计
第三节金属晶体
一、金属键
二、金属晶体的原子堆积模型
1．简单立方堆积a=2R
空间利用率=52.36%
2．体系立方堆积√3 a = 4R 空间利用率=68.02% 3．体心立方堆积√2 a = 4R 空间利用率=74.05%
4．六方最密堆积a=b=2R 空间利用率=74.05%。
第三节-金属晶体-学案-答案
第三节金属晶体学业要求素养对接1.认识金属晶体的结构和性质。
2.能利用金属键、“电子气理论”解释金属的一些物理性质。
微观探析：金属晶体的结构特点。
模型认知：能说明金属晶体中的微粒及其微粒间的相互作用。
[知识梳理]一、金属键与金属晶体1.金属键(1)定义：在金属单质晶体中原子之间金属阳离子与自由电子之间强烈的相互作用。
(2)成键微粒：金属阳离子和自由电子。
(3)成键条件：金属单质或合金。
(4)成键本质电子气理论：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，形成像共价晶体一样的“巨分子”。
2.金属晶体(1)通过金属离子与自由电子之间的较强作用形成的单质晶体，叫做金属晶体。
(2)用电子气理论解释金属的物理性质二、混合晶体——石墨晶体1.晶体模型2.结构特点——层状结构(1)同层内碳原子采取sp2杂化，以共价键(σ键)结合，形成平面六元并环结构。
由于所有的p轨道平行且相互重叠，使p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动。
(2)层与层之间靠范德华力维系。
3.晶体类型石墨晶体中，既有共价键，又有金属键和范德华力，属于混合晶体。
4.性质熔点很高、质软、易导电等。
[自我检测]1.判断正误，正确的打“√”；错误的打“×”。
(1)常温下，金属单质都以晶体形式存在。
()(2)金属键可以看作许多原子共用许多电子的相互作用，故也有方向性和饱和性。
()(3)金属晶体的熔点一定比共价晶体低。
()(4)晶体中有阳离子，必然含有阴离子。
()(5)同主族金属元素自上而下，金属单质的熔点逐渐降低，体现金属键逐渐减弱。
()(6)金属晶体的堆积模型仅与金属原子半径有关。
()(7)金属晶体中体心立方堆积，配位数最多，空间利用率最大。
()(8)石墨为混合晶体，因层间存在分子间作用力，故熔点低于金刚石。
()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×(7)×(8)×2.根据物质的性质，判断下列晶体类型：(1)SiI4：熔点120.5 ℃，沸点271.5 ℃，易水解________。
《金属晶体》 讲义
《金属晶体》讲义一、引入在我们的日常生活中，金属无处不在。
从我们使用的厨具到交通工具，从电子设备到建筑结构，金属都发挥着重要的作用。
那么，是什么赋予了金属独特的性质呢？这就不得不提到金属的晶体结构。
二、金属晶体的定义与特点金属晶体是由金属原子通过金属键结合而成的晶体。
金属键是一种特殊的化学键，它使得金属原子能够紧密地堆积在一起，形成有序的结构。
金属晶体具有以下几个特点：1、良好的导电性和导热性：由于金属原子中的价电子在整个晶体中自由移动，所以金属能够很好地传导电流和热量。
2、具有金属光泽：这是因为金属中的自由电子能够吸收并反射可见光。
3、延展性和可塑性：金属原子之间的结合没有方向性和饱和性，因此金属可以在受到外力作用时发生原子的相对滑动而不破坏金属键，从而表现出良好的延展性和可塑性。
三、金属晶体的常见结构类型1、体心立方结构（BCC）在体心立方结构中，每个晶胞包含 8 个顶角原子和 1 个体心原子。
例如，碱金属中的钠、钾等在低温时就具有这种结构。
这种结构的致密度约为 068，原子配位数为 8。
2、面心立方结构（FCC）面心立方结构的晶胞包含 8 个顶角原子和 6 个面心原子。
许多常见的金属，如金、银、铜等都具有这种结构。
面心立方结构的致密度约为 074，原子配位数为 12，是金属晶体中原子排列最紧密的结构之一。
3、密排六方结构（HCP）密排六方结构的晶胞由 12 个顶角原子、2 个面心原子和 3 个体内原子组成。
镁、锌等金属采用这种结构。
其致密度与面心立方结构相近，原子配位数也是 12。
四、金属晶体的原子堆积方式1、简单立方堆积这是最简单的一种堆积方式，每个原子都与相邻的 6 个原子接触，空间利用率很低。
2、体心立方堆积在体心立方堆积中，除了顶角的原子外，晶胞中心还有一个原子。
这种堆积方式的空间利用率比简单立方堆积要高。
3、面心立方最密堆积这是原子堆积最紧密的一种方式，原子按照ABCABC……的顺序堆积，空间利用率达到最高。
《第三章 第三节 金属晶体与离子晶体》教学设计
《金属晶体与离子晶体》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解金属晶体和离子晶体的基本观点。
2. 掌握金属键和离子键的形成原理。
3. 能够区分金属晶体和离子晶体，并能够应用所学知识诠释生活中的实例。
二、教学重难点1. 金属键和离子键的形成。
2. 离子晶体的结构和性质。
3. 金属晶体的电子结构和物理性质。
三、教学准备1. 准备PPT课件，包括图片、图表和相关案例。
2. 准备金属晶体和离子晶体的实物样品，如水晶、金属钠等。
3. 准备实验器械，如试管、烧杯等，用于演示金属晶体的导电性实验。
4. 准备一些习题，用于教室练习和测试。
四、教学过程：（一）导入新课1. 回顾金属钠、镁、铝等金属的物理性质，如颜色、状态、光泽、密度等。
2. 引出金属的分类问题，强调金属晶体与离子晶体在结构上的差别。
（二）讲授新课1. 金属晶体的结构（1）介绍金属键观点，强调金属阳离子与自由电子之间的强烈互相作用。
（2）展示不同金属晶体的结构模型，让学生观察并分析其特点。
（3）通过实验展示金属晶体的导电、导热、延展性等性质。
2. 离子晶体的结构（1）介绍离子键观点，强调阴阳离子之间的强烈互相作用。
（2）展示不同离子晶体的结构模型，让学生观察并分析其特点。
（3）通过实验展示离子晶体的一些性质，如硬度、脆性等。
3. 金属晶体与离子晶体的比较（1）比较金属键与离子键的异同点。
（2）分析金属晶体与离子晶体在物理性质上的差别。
4. 离子晶体性质实验（1）展示钠、镁、铝等金属阳离子的水解过程，说明由此引起的化学性质特点。
（2）演示不同类型离子晶体的熔点、沸点等物理性质的比较实验，帮助学生理解晶体类型对物质性质的影响。
（三）小组讨论组织学生分组讨论以下问题：1. 金属晶体与离子晶体在结构上的主要区别是什么？2. 影响金属晶体与离子晶体物理性质的主要因素是什么？3. 如何根据晶体的结构预计物质的性质？（四）教室小结1. 总结金属晶体与离子晶体的结构特点。
《金属晶体》教案
《金属晶体》教案一、教学目标1. 让学生了解金属晶体的概念、特点和结构。
2. 使学生掌握金属晶体的性质及其应用。
3. 培养学生观察、分析和解决问题的能力。
二、教学内容1. 金属晶体的概念：金属原子通过金属键形成的有序排列的固体。
3. 金属晶体的结构：金属原子排列方式，如面心立方晶格、体心立方晶格等。
4. 金属晶体的性质：导电性、导热性、韧性、硬度等。
5. 金属晶体的应用：金属材料、合金、半导体等。
三、教学重点与难点1. 教学重点：金属晶体的概念、特点、结构和性质。
2. 教学难点：金属晶体的结构及其对性质的影响。
四、教学方法1. 采用讲授法，讲解金属晶体的相关概念、特点、结构和性质。
2. 利用图片、模型等直观教具，展示金属晶体的结构。
3. 开展小组讨论，分析金属晶体性质与其结构的关系。
4. 实例分析，让学生了解金属晶体的应用。
五、教学步骤1. 引入新课：通过金属材料的日常应用，引导学生关注金属晶体的概念。
2. 讲解金属晶体的概念、特点和结构：结合PPT和实物模型，讲解金属晶体的基本特征和原子排列方式。
3. 分析金属晶体的性质：引导学生理解金属晶体的导电性、导热性等性质。
4. 讲解金属晶体的应用：介绍金属材料、合金等在生活和工业中的广泛应用。
5. 课堂小结：回顾本节课所学内容，巩固学生对金属晶体的认识。
教案编辑专员敬上六、教学拓展与互动1. 开展课堂互动，让学生举例说明金属晶体在其他领域的应用。
2. 引导学生思考金属晶体在现代科技发展中的重要性。
3. 布置课后作业：让学生结合所学，分析一种金属晶体的性质及应用。
七、教学评估1. 课堂问答：检查学生对金属晶体概念、特点、结构和性质的理解。
2. 课后作业：评估学生对金属晶体应用的掌握情况。
3. 小组讨论：评估学生在互动环节的参与度和思考能力。
八、教学反思2. 针对学生的反馈，调整教学策略，提高教学效果。
3. 探索更多教学资源，丰富课堂教学。
九、教学延伸1. 进一步讲解金属晶体的生长过程。
人教版高中化学选择性必修第2册 《金属晶体》教学设计
《金属晶体》教学设计一、课标解读“金属键及金属晶体”是《普通高中化学课程标准（版修订）》中模块2物质结构与性质的主题2微粒间的相互作用与物质的性质中的内容。
1．内容要求知道金属键的特点与金属某些性质的关系。
能借助金属晶体模型说明晶体中的微粒及其微粒间的相互作用。
2．学业要求能运用金属键模型，解释金属等物质的某些典型性质。
能借助金属晶体模型说明晶体中的微粒及其微粒间的相互作用。
二、教材分析本节内容的功能价值是提高学生的宏观辨识与微观探析能力，能从原子、分子水平分析常见物质及其反应的微观特征，能从宏观与微观结合的视角对物质及其变化进行分类和表征。
旧人教版教材详细的介绍了金属原子的4种堆积模型，分别是简单立方堆积、体心立方堆积、六方最密堆积和面心立方最密堆积。
在新人教版中，删掉了此部分内容，使得金属晶体的难度大大降低，因此在讲授该节内容时应该把重点放在运用金属键理论解释金属晶体的物理性质上。
新人教版增加能带理论，但是没有具体介绍，让学生能认识到可以用不同的理论解释同一种现象。
另外还增加合金的概念和例子，让学生知道金属晶体不仅包括金属单质还包括合金。
新人教版还增加“金属晶体有导电性，但是能导电的物质不一定是金属”并举例，让学生知道了导电性和金属的关系。
新鲁科版相对旧版同样删掉了对晶体堆积模型的描述，但是保留了3种常见金属的结构示意图，保留的目的是让学生借助辅助线的提示，描述其晶胞的结构特点，并计算晶胞中含有的原子数，旨在复习上节内容的基础上，了解常见金属晶体的结构特点。
三、学情分析金属是生活中常见的材料之一，学生可见可触，对此非常熟悉。
通过必修一几种常见金属的学习，学生已经了解金属的通性，通过第一节《物质的聚集状态与晶体》的学习，学生已经掌握了晶体的特点，并学会运用“切割法”计算晶胞中所含微粒数目。
通过第二节《分子晶体与共价晶体》的学习，学生已经初步形成了三维空间思维能力。
本节课的学习也会对下一个课时《离子晶体》的学习打下基础。
3.3.1金属晶体与离子晶体教学设计2023-2024学年高二化学人教版(2019)选择性必修2
1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：
（1）金属晶体方面的阅读材料：
-金属晶体结构与性质的关系研究。
-金属晶体在高新技术领域的应用实例。
-金属晶体材料的制备方法及其对性能的影响。
（2）离子晶体方面的阅读材料：
-离子晶体的合成与性质调控。
-离子晶体在新能源、环保等领域的应用。
-离子晶体结构与功能关系的研究进展。
2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：高二年级的学生对化学学科的兴趣逐渐加深，具备一定的实验操作能力和观察能力。他们对新鲜事物充满好奇心，喜欢探索和解决问题。在学习风格上，学生更倾向于通过实验、观察和讨论来理解和掌握知识。
3.学生可能遇到的困难和挑战：本章节内容涉及金属晶体和离子晶体的微观结构，学生可能在理解抽象概念和空间结构方面存在困难。此外，分析金属晶体和离子晶体在性质上的差异，并探讨其原因，对学生的逻辑思维和分析能力要求较高，部分学生可能在此方面遇到挑战。在联系实际生活中的金属晶体和离子晶体应用时，学生可能需要更多的时间和引导来建立化学与生活、社会和技术之间的联系。
【案例分析】（15分钟）
分析现实生活中金属晶体和离子晶体的应用，如钠离子电池、氯化钠等，让学生了解所学知识在实际生活中的应用。
【课堂互动】（10分钟）
1.让学生举例说明生活中常见的金属晶体和离子晶体。
2.分析金属晶体和离子晶体在性质上的差异，并探讨其原因。
【课堂小结】（5分钟）
【课后作业】（待定）
布置与金属晶体和离子晶体相关的练习题，巩固所学知识。
（2）制造人工关节。
答案：
（1）制作耐高温材料：选择离子晶体，如氧化铝（Al2O3）。氧化铝具有较高的熔点和良好的耐高温性能，适用于制作高温环境下的结构材料。
《金属晶体》 讲义
《金属晶体》讲义一、金属晶体的定义和特点在我们日常生活中，金属制品无处不在，从厨房的锅碗瓢盆到交通工具的零部件，从建筑结构中的钢梁到电子设备中的芯片。
而这些金属之所以具有独特的性质，很大程度上归因于它们的内部结构——金属晶体。
金属晶体，简单来说，就是由金属原子通过金属键结合而成的晶体。
金属键是一种特殊的化学键，它使得金属原子能够紧密地堆积在一起，形成有序的结构。
金属晶体具有一些显著的特点。
首先，它们具有良好的导电性和导热性。
这是因为在金属晶体中，存在大量自由移动的电子，这些电子能够迅速传递电荷和能量。
其次，金属晶体通常具有较高的强度和延展性。
这意味着它们能够承受较大的外力而不易断裂，同时还能够被拉伸、弯曲或压制成各种形状。
二、金属晶体的结构类型常见的金属晶体结构有三种主要类型：体心立方结构（BCC）、面心立方结构（FCC）和密排六方结构（HCP）。
1、体心立方结构在体心立方结构中，每个晶胞的中心有一个原子，而八个顶点上各有一个原子。
这种结构的金属，如钨、钼等，具有较高的熔点和硬度，但延展性相对较差。
2、面心立方结构面心立方结构的晶胞，除了八个顶点上各有一个原子外，每个面的中心还有一个原子。
具有这种结构的金属，如铜、铝等，通常具有良好的延展性和导电性。
3、密排六方结构密排六方结构的晶胞由六个呈六边形排列的原子组成上下底面，在上下底面之间还有三个原子。
镁、锌等金属具有这种结构。
不同结构的金属晶体，其性能也会有所差异。
这取决于原子的排列方式以及原子间的结合强度。
三、金属晶体中的原子堆积方式为了更有效地利用空间，金属原子在形成晶体时会采用特定的堆积方式。
1、简单立方堆积这是最基本的堆积方式，每个原子都与周围的六个原子相切。
但这种堆积方式空间利用率较低，实际中较少出现。
2、体心立方堆积在体心立方堆积中，除了顶点的原子外，晶胞中心还有一个原子。
这种堆积方式的空间利用率有所提高。
3、面心立方最密堆积这是一种空间利用率很高的堆积方式，每个原子都与周围的 12 个原子相切，如金、银等金属常采用这种堆积方式。
《金属晶体的原子堆积模型》名师教案
金属晶体的原子堆积模型一、核心思想学生发展核心素养倡导培养学生的科学精神和学会学习的能力，那么以课堂为载体、将核心素养的培养内化到学生学习过程中是我们每节课的追求目标。
为实现培养学生能力和突破教学重难点的双重目标，本节课通过开展活动探究式教学，让学生“动手做、动眼看、动口议、动笔写、动脑思”，加强学生自主探究活动，培养他们的理性思维能力、批判质疑精神和勇于探究精神，真正体现学生的主体地位。
二、教学内容分析1教材分析本节课是鲁科版选修三第三章第一节第二课时的内容，第三章的主题是物质的聚集状态与物质性质，旨在让学生通过本章的学习，了解四种基础晶体类型，能从晶体结构的视角认识物质的性质，进一步形成有关物质结构的概念。
2价值分析（1）学科价值：在教材中承上启下，帮助学生了解金属晶体的原子堆积模型；（2）应用价值：能够判断金属晶体的晶胞类型；（3）学生发展价值：从微观角度认识世界。
3学情分析（1）知识层面：学生已初步了解分子晶体、原子晶体的定义及结构特点。
（2）能力层面：有学习热情，有一定的探究能力、分析思维能力和自主学习能力，主动探究能力有待提升。
（3）可能遇到的问题：语言表达能力不足、不会表达或化学用语不规范；知识迁移运用能力不足，分析问题、解决问题的能力有待提高。
三、教学目标分析1课程目标（1）了解金属晶体的四种基本堆积模型：简单立方堆积、体心立方堆积、六方最密堆积和面心立方最密堆积。
（2）认识四种基本堆积模型的晶胞、能判断金属原子的配位数及四种堆积方式的空间利用率的计算。
2学生核心素养目标（1）科学精神：理性思维能力、严谨求知的态度，勇于探究的精神。
（2）自主发展：乐学善学、学习方法的习得，信息意识。
3方法目标（1）通过观察和制作堆积模型训练学生的空间想象能力和动手能力。
（2）通过小组合作培养学生的合作互助意识。
四、教学重点和难点1教学重点：金属原子在三维空间的四种堆积方式2教学难点：四种堆积方式晶胞、配位数、原子利用率的区别五、教学方法活动探究式学习六、设计思想本节课的设计思想如下，逐步开展三个思考与交流活动以及4个探究环节、梯度螺旋化上升，符合学生认知规律。
2015-2016《金属晶体的原子堆积模型》导学案教学文稿
精品文档 【解析】依题意画出侧面图,设正立方体边长为 a,则体积为 a3。 原子半径 r= ; 每个正立方体包括金属原子数为 8× +6× =4; 球体体积为 4× π×( a)3=0.74a3;
空间利用率为
×100%=74%。
探究拓展 1.晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分比。 2.按密致层堆积而成的晶体。 3.面心原子与顶角原子。 探究体验 A
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A.10
B.18
C.24
D.14
3.金属原子在二维空间里的放置有下图所示的两种方式,下列说法中正确的是( )。
A.图(a)为非密置层,配位数为 6 B.图(b)为密置层,配位数为 4 C.图(a)在三维空间里堆积可得镁型和铜型 D.图(b)在三维空间里堆积仅得简单立方
4.金属晶体中,最常ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的三种堆积方式为:
(2)体心立方堆积 图(c)非密置层上层金属原子填入⑩下层的金属原子形成的凹穴中,并使非密置层的原子 稍稍分离,每 层均照此堆积,如图(d)所示。
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这种堆积方式所得的晶胞是一个含 2 个原子的立方体,一个原子在立方体的 顶角,另一个原子在立 方体的 中心,称为 体心立方堆积。这种堆积方式的空间利用率比简单立方堆积的高,许多金属是这种堆 积方式,如 碱金属。
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第 2 课时 金属晶体的原子堆积模型
1.了解金属晶体内原子在二维空间里的几种排列方式。 2.知道金属晶体在三维空间里的基本堆积方式。 3.了解常见金属晶体的晶胞结构,加强动手能力和空间想象力。
1.金属晶体中的原子可看成直径相等的球体。把它们放置在平面上(即二维空间里),可有两种方式:
图(a)表示①非密置层,配位数为②4 ;图(b)表示③密置层,配位数为④6 。 2.将非密置层一层一层地在三维空间里堆积,有两种方式 (1)简单立方堆积 非密置层金属原子在⑤同一直线上堆积,形成的晶胞是一个⑥立方体,每个晶胞含⑦1 个原子,被称为 ⑧简单立方体堆积,如图(c)所示,这种堆积方式的空间利用率⑨太低,只有金属钋(Po)采取这种堆积方式。
人教版高中化学选择性必修第2册 《金属晶体与离子晶体》(第二课时)教学设计
《金属晶体与离子晶体》（第二课时）教学设计一、课标解读本节内容在新课标选择性必修课程模块2《物质结构与性质》下主题2“微粒间的相互作用与物质的性质”。
1．内容要求了解离子晶体中微粒的空间排布存在周期性。
借助典型离子晶体的模型认识离子晶体的结构特点。
知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在的。
2．学业要求能说出微粒间作用的类型、特征、实质；能比较不同类型的微粒间作用的联系与区别；能说明典型物质的成键类型。
能运用离子键解释离子化合物等物质的某些典型性质。
能借助离子晶体等模型说明晶体中的微粒及其微粒间的相互作用。
二、教材分析本节内容的功能价值（素养功能）：通过对典型离子晶体NaCl晶体的模型分析，让学生建立起离子晶体的结构模型，培养学生“证据推理与模型认知”的学科核心素养；通过NaCl晶体不导电、切身感受NaCl晶体以及生活现象这些宏观现象切入，探析NaCl晶体中微粒的排布以及模型建构再到作用力，培养学生“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养；通过对CsCl晶体和陌生离子晶体CuCl模型的探讨，加深对离子晶体结构模型的认识，再通过氯化亚铜和氯化钠半径与熔点的比较冲突，知道化学键存在键型过渡，因此晶体也存在过渡晶体，我们对事物的认知都是从简单到复杂，而晶体的多样性和复杂性还待我们进一步探索，我们更要根据实际情况的需要寻找合适的材料，从而培养学生“科学态度与社会责任”的学科核心素养。
通过对比发现，旧人教版是将金属晶体和离子晶体分两节单独介绍的，而新人教版是将金属晶体和离子晶体合为一节介绍，并在其后新增了过渡晶体和混合型晶体，金属晶体和离子晶体的内容有所删减（具体如下），新人教版内容相对旧人教版更简单，但是其内容描述更为科学和全面。
通过对比发现，新人教版和新鲁科版在细节处理上也有明显的差异，新鲁科版本章内容分为3节，第2节《几种简单的晶体结构模型》下分五个小标题分别介绍了几种典型的晶体（具体如下）；而新人教版本章内容分为4节，四种晶体分两节介绍，且先介绍《分子晶体和共价晶体》，再介绍《金属晶体和离子晶体》，在《金属晶体和离子晶体》这一节分三个小标题分别介绍了“金属晶体”“离子晶体”和“过渡晶体和混合型晶体”。
高中化学选修导学案：金属晶体的堆积方式(人教版)
6月3日学科高中化学年级高二作者课题3-3-2 金属晶体的原子堆积模型课时 1 课型新授【学习目标】1.了解金属晶体内原子的几种常见排列方式，能列举金属晶体的基本堆积模型2.能利用金属晶体的晶胞进行简单计算3.了解石墨的结构【自主学习】三、金属晶体的原子堆积模型1.二维空间模型将大小相同的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?各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？2.三维空间模型（1）简单立方堆积相邻__________原子的原子核在___________的堆积。
空间利用率为_______，只有金属_____采用这种堆积方式，一个晶胞含有_______个原子，配位数是______。
（2）体心立方堆积这种堆积方式所得的晶胞含_______个原子，一个原子在立方体的_____,另一个原子在立方体的______。
其空间利用率比简单立方堆积________，为________，________金属属于这种堆积方式,配位数是______。
（3）六方最密堆积和面心立方最密堆积六方最密堆积和面心立方最密堆积是按照__________的堆积方式堆积而成，其配位数均为________，空间利用率均为_________。
六方最密堆积：按_______方式堆积，___________金属属于这种堆积方式；而面心立方最密堆积按____方式堆积，___________金属属于这种堆积方式。
四、石墨——混合晶体1.同层内，碳原子采用______杂化，形成________平面网状结构。
层与层之间以_________________维系。
2.晶体类型石墨晶体中，既有___________，又有_________，还有__________，属于_______________。
【合作探究】1、教材P75学与问2、设金属原子的半径都为r，则四种堆积模型中晶胞的边长为多少？【当堂检测】1. 金属晶体堆积密度大，原子配位数高，能充分利用空间的原因是（）A.金属原子的价电子数少B.金属晶体中有自由电子C.金属原子的原子半径大D.金属键没有饱和性和方向性2. 有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，有关说法正确的是()A．①为简单立方堆积，②为六方最密堆积，③为体心立方堆积，④为面心立方最密堆积B．每个晶胞含有的原子数分别为：①1个，②2个，③2个，④4个C．晶胞中原子的配位数分别为：①6，②8，③8，④12D．空间利用率的大小关系为：①<②<③<④3. 金晶体的最小重复单元(也称晶胞)是面心立方体，即在立方体的8个顶点各有一个金原子，各个面的中心有一个金原子，每个金原子被相邻的晶胞所共有。
《金属晶体》教案
《金属晶体》教案一、教学目标1. 让学生了解金属晶体的基本概念、结构和性质。
2. 培养学生运用实验、观察、分析等方法研究金属晶体的能力。
3. 提高学生对科学知识的兴趣，培养其创新精神和实践能力。
二、教学内容1. 金属晶体的概念：金属原子通过金属键形成的有序排列的固体。
2. 金属晶体的结构：面心立方结构、体心立方结构、六方最密堆积结构等。
3. 金属晶体的性质：导电性、导热性、延展性、硬度等。
三、教学重点与难点1. 教学重点：金属晶体的概念、结构和性质。
2. 教学难点：金属晶体结构的判断和性质的解释。
四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生主动探究金属晶体的相关知识。
2. 利用实验、模型等直观教具，帮助学生理解和掌握金属晶体的结构。
3. 开展小组讨论，培养学生的团队合作能力和口头表达能力。
五、教学准备1. 实验器材：金属样品、显微镜、模型等。
2. 教学课件：金属晶体结构示意图、性质演示动画等。
3. 参考资料：相关书籍、论文、网络资源等。
六、教学过程1. 引入：通过展示金属晶体的实物样品，引导学生对金属晶体产生兴趣，提问：“你们对这些金属有什么观察和感受？”2. 讲解：介绍金属晶体的概念，讲解金属晶体的结构类型及其特点，举例说明不同金属晶体的结构差异。
3. 实验：安排学生进行金属晶体结构的观察实验，使用显微镜观察不同金属晶体的样品，让学生亲身体验金属晶体的结构特点。
4. 分析：引导学生分析金属晶体的性质，如导电性、导热性、延展性等，并通过实验或案例进行验证。
5. 讨论：组织学生进行小组讨论，探讨金属晶体的性质与结构之间的关系，鼓励学生提出自己的观点和解释。
七、教学评价1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的参与情况，包括提问、回答问题、实验操作等。
2. 实验报告：评估学生实验报告的质量，包括观察结果、分析思路、讨论内容等。
3. 小组讨论：评价学生在小组讨论中的表现，包括表达能力、合作态度、创新思维等。
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
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。
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示范课
金
属
晶
体
（
第
二
课
时
）
大同县一中刘华
金属晶体（第二课时）
【教学目标】
知识与技能：1．了解金属晶体原子的几种常见排列方式
过程与方法：1. 活动探究
情感态度与价值观：1．训练学生的动手能力和空间想象能力。
2．培养学生的合作意识
【教学重点难点】
金属晶体原子的空间排列方式
【教学过程设计】
【引入】分子晶体中，分子间的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，我们一起讨论有关金属原子的空间排列问题。
【分组活动】
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，学生排列结果主要介绍以下两种方式。
（配位数：同一层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(52％)，只有金属钋采取这种堆积方式。
（二）体心立方堆积（钾型）
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了（68％），许多金属是这种堆积方式，如碱金属，简称为钾型。
【学生活动3】
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.
（三）六方最密堆积（镁型）
（四）面心立方最密堆积（铜型）
[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，是靠德华力维系的；石墨的二维结构，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。
【课时作业】计算简单立方堆积和面心立方最密堆积的空间利用率
【板书设计】
第三节 金属晶体（第二课时）
二、金属晶体的原子堆积模型
简单立方堆积
体心立方堆积 2.三维堆积
1.二维堆积。