归纳与整理教案教学设计导入设计

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教 案

第

6

周 本周第

3-4

个

本学期第

27-28

个 课 题

金属晶体

课型

新授课

本课题需课时

2 1．理解金属键的概念和电子气理论

教学目标

2．初步学会用电子气理论解释金属的物理性质

3.了解金属晶体内原子的几种常见排列方式

增强探究晶体结构的兴趣，强化结构决定性质的辨证思维

金属键和电子气理论；常见的金属堆积方式

常见金属堆积方式

德育渗透

教学重点

教学难点

教学模式流 程

效果检测

↓

导入新课

↓

↓

课堂练习

↓

归纳总结

↓

布置作业

具 体 内 容

学生活动

汇报交流

回答提问

倾听

记忆

分析、讨论、汇报金属通性的解释

总结金属键特点及其应用

巩固应用

学生自主学习

1.化学键、离子键、共价键的概念

2.分子晶体与原子晶体的结构与特征

1.

金属键的形成

2.

金属键的特性

问题二：电子气理论及其对金属通性的解释

1.

电子气理论

2.

金属通性的解释

（导电性、导热性、延展性）

问题三：金属晶体内原子堆积方式

1.

非密置层与密置层

2. 简单立方体堆积、钾型、镁型、铜型

小组合作学习

问题一：金属键

导学案上检测作业+练习册P54—56 教师 14 级 班 年 月 日

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【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？

【板书】一、金属键

金属晶体中原子之间的化学作用力叫做金属键。

【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。金属键可看成是由许多原子共用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。

【板书】二、电子气理论及其对金属通性的解释

1．电子气理论

【讲解】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。

2．金属通性的解释

【板书】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。

（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。

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⑶．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。

三、金属晶体内原子堆积方式

【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。讨论每一种方式的配位数。（配位数：同一层内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 非密置层排列的金属原子，在空间内可能的排列。汇总各类情况逐一讨论。

（一）简单立方体堆积

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（二）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，许多金属是这种堆积方式，如碱金属，简称为钾型。

（三）镁型和铜型

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.

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[归纳与整理]

金属晶体的四种堆积模型对比

采用这种堆积的典型代表

Po 晶胞

堆积模型

空间利用率

配位数

简单立方

52℅

6 钾型

Na

K

Fe 68℅

8 镁型

Mg

Zn

Ti 74℅

12 铜型

Cu

Ag

Au 74℅

12 （四）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。

布置作业：导学案上检测作业+练习册P54—56