金属键  金属晶体(第2课时) 教案 高中化学新苏教版选择性必修2（2022年）

1、3.1金属键 金属晶体(第2课时)1.能借助模型说明常见金属晶体中晶胞的构成及堆积方式；2.掌握晶胞中原子数目的计算方法，提升三维想象思维能力。重点 金属晶体中晶胞的构成及堆积方式难点 晶胞中原子数目的计算方法讲授法、讨论法PPT、视频、晶胞模型【导入】自然界中许多固态物质都是晶体，它们有规则的几何外形，如晶莹的雪花、玲珑剔透的石英、棱角分明的食盐固体和许多矿石。通常条件下，大多数金属单质也是晶体。【展示】金属银、铜晶体。一、金属晶体【讲述】定义：金属原子之间通过金属键相互结合形成的晶体。【展示】铜的晶体结构模型动画。【问】组成粒子是哪些？【生】金属阳离子和自由电子。【讲述】微粒间的作用力：金

2、属键注意：在金属晶体中有阳离子，但没有阴离子，所以，晶体中有阳离子不一定有阴离子，若有阴离子，则一定有阳离子。在金属晶体中，不存在单个分子或原子，金属单质或合金(晶体锗、灰锡除外)属于金属晶体。金属晶体在受外力作用下,各层之间发生相对滑动,但金属键并没有被破坏。【问】如何比较金属晶体熔、沸点高低？有哪些规律？【生】金属阳离子半径越小,所带电荷越多,则金属键越强,金属的熔、沸点就越高,一般存在以下规律:(1)同周期金属单质(如Na、Mg、Al),从左到右熔、沸点逐渐升高。(2)同主族金属单质(如碱金属),从上到下熔、沸点逐渐降低。(3)合金的熔、沸点比其各成分金属的熔、沸点低。(4)金属晶体熔点

3、差别很大,如汞在常温下为液体,熔点很低(-38.9 ),而铁等金属熔点很高(1535)。【讲述】在金属晶体中，金属原子如同半径相等的小球一样，彼此相切、紧密堆积成晶体。金属晶体中金属原子的紧密堆积是有一定规律的。【展示】铜的晶胞模型【讲述】金属晶体也是由能够反映晶体结构特征的基本重复单位晶胞在空间连续重复延伸而形成的。如同砖堆砌成墙一样。【展示】晶胞堆积成晶体、砖堆砌成墙图片。二、金属晶体常见堆积方式【讲述】如果金属原子在平面上（二维空间）紧密放置，可有两种排列方式：非密置层、密置层。【展示】展示非密置层、密置层图片。【讲述】金属晶体是金属原子在三维空间按一定的规律堆积而成的。将密置层和非密置

4、层按一定的方式在三维空间中堆积，就得到了金属晶体的4种基本堆积方式：简单立方、体心立方、面心立方和六方。【展示】四种堆积方式。三、晶胞中粒子数的计算【展示】位于顶点、面心、体心的三种原子在晶胞堆积时的动画。【问】不同位置的金属原子各有多少属于该晶胞？【生】处在立方体顶点的金属原子为8个晶胞共享,该原子的 1/8 属于该晶胞。处于立方体棱上的金属原子为4个晶胞共享，该原子的 1/4属于该晶胞。处于立方体面上的金属原子为2个晶胞共享，该原子的1/2属于该晶胞。处于立方体体心的金属原子完全属于该晶胞。【展示】简单立方堆积的分解图片【讲述】只有金属钋（Po）采用这种堆积方式。【问】该晶胞中的原子个数如

5、何计算？【生】该晶胞中含有8个位于顶点的金属原子，晶胞中的金属原子数为8 1/8 =1【展示】体心立方堆积的分解图片【讲述】钠、钾、铬、钼、钨等【问】该晶胞中的原子个数如何计算？【生】该晶胞中含有8个位于顶点和1个位于体心的金属原子，晶胞中的金属原子数为：8 1/8 +1=2【展示】面心立方堆积的分解图片【讲述】金、银、铜、铅等【问】该晶胞中的原子个数如何计算？【生】该晶胞中含有8个位于顶点和6个位于面心的金属原子，晶胞中的金属原子数为：81/8 +6 1/2 =4【展示】六方堆积的分解图片【讲述】镁、锌、钛等【问】思考：立方晶胞中的金属原子数如何计算？【展示】立方晶胞堆积动画及位于各处的原子

6、在堆积过程中分属的晶胞数。【生】处于六棱柱体心（内部）的金属原子为1个晶胞所有，该原子全部属于该晶胞；处于六棱柱面心上的金属原子为2个晶胞共享，该原子的1/2属于该晶胞。处于六棱柱水平棱边上的金属原子为4个晶胞共享，该原子的1/4属于该晶胞；处于六棱柱竖直棱边上的金属原子为3个晶胞共享，该原子的1/3属于该晶胞。处于六棱柱顶点上的金属原子为6个晶胞共享，该原子的1/6属于该晶胞。六方堆积该晶胞中含有12个位于顶点、2个位于面心和3个位于内部的金属原子，晶胞中的金属原子数为：12 1/6 +2 1/2 +3=6【课堂小结】师生一起回顾和总结。一、金属晶体定义、注意事项及特征二、金属晶体常见堆积方式二维：非密置层、密置层三维：简单立方、体心立方、面心立方和六方三、晶胞中粒子数的计算均摊法计算的应用1. 下列叙述正确的是（ ）A. 任何晶体中，若含有阳离子，就一定含有阴离子B. 金属晶体的形成是因为晶体中存在金属离子间的相互作用C. 价电子越多的金属原子的金属性越强D. 含有金属元素的离子不一定是阳离子答案：D2、金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式：简单立方堆积、面心立方堆积和体心立方堆积，图a、b、c分别代表这三种晶胞的结构。请回答下列问题：（1）a、b