高中化学人教版高中选修3物质结构与性质第三章晶体结构与性质-金属晶体原子的堆积模型

1、金属晶体 第二课时金属晶体的原子堆积模型学案教学目标：1.了解金属原子在二维空间的堆积模型。2.体会通过乒乓球构建简单立方堆积、体心立方堆积、六方最密堆积、面心立方堆积的堆积模型。3.知道简单立方堆积、体心立方堆积、六方最密堆积、面心立方堆积的配位数，了解四种堆积方式的空间占有率的计算。新课教学：金属原子在二维空间的堆积方式【学生活动1】：将一个由三个原子构成的直线与另外一个由三个原子构成的直线堆积在一起。有几种堆积方式？非密置层 密置层 9原子非密置层 4原子非密置层配位数: 配位数: 配位数：晶体中与某微粒距离最近且相等的微粒个数。金属原子在三维空间的堆积方式非密置层在三维空间的堆积方式1

2、.简单立方堆积【学生活动2】：用9个原子的非密置层与另外一个9个原子的非密置层以球对球的方式堆积。该堆积方式中金属原子的配位数为 。【教师活动1】：演示在该堆积方式中抽取晶胞。PPT展示晶胞简单立方堆积简单立方堆积晶胞总共占有 金属原子。PPT展示简单立方堆积晶胞的剖面图这个晶胞中金属原子将该晶胞的体积占满了吗？100%晶胞中原子的体积晶胞的体积晶胞的空间利用率（占有率）=晶胞中原子的体积=原子个数晶胞（一般为平行六面体）的体积=底面积高【思考与讨论1】：观看简单立方堆积模型和剖面图，讨论晶胞中金属原子的半径r与晶胞的棱（a）、面对角线（b）、体对角线（c）三者中的哪个有关系？这个关系是什么？

3、 与 有关系 关系为： = 【计算1】：简单立方堆积金属原子的空间利用率（占有率） 晶胞中含有原子的体积=晶胞的体积=空间利用率（占有率）= 【教师活动2】：PPT总结体心立方堆积【学生活动3】：步骤.将一个9原子非密置层放置在桌面上，用4原子非密置层对准9原子非密置层的空隙填入，然后将另外一个9原子非密置层对准4原子非密置层的空隙填入，形成堆积模型。步骤.观察堆积模型，抽取出该堆积模型的最小结构单元。该堆积方式中金属原子的配位数为 。该堆积模型的最小结构单元是该堆积方式的晶胞吗？PPT展示晶胞体心立方堆积体心立方堆积晶胞总共占有 个金属原子。PPT展示体心立方堆积晶胞的剖面图【思考与讨论2】

4、：观看剖面图和构建的晶胞模型，讨论体心立方堆积金属原子的半径r与晶胞的棱（a）、面对角线（b）、体对角线（c）三者中的哪个有关系？这个关系是什么？ 与 有关系 关系为： = 【计算2】：体心立方堆积金属原子的空间利用率（占有率）晶胞中含有原子的体积=晶胞的体积=空间利用率（占有率）= PPT总结：密置层在三维空间的堆积方式【教师活动3】：演示密置层在三维空间堆积的两种可能。3.面心立方最密堆积【教师活动4】：步骤.构建面心立方最密堆积的模型。该堆积方式中金属原子的配位数为 。步骤.在该堆积方式中抽取晶胞 观察面心立方最密堆积的模型，找一找面心立方最密堆积的面心原子和顶点原子是由哪些原子堆积的？

5、PPT展示晶胞面心立方最密堆积，以及抽取晶胞过程。面心立方最密堆积晶胞总共占有 个金属原子。PPT展示面心立方最密堆积晶胞的剖面图【思考与讨论3】：观看面心立方剖面图和构建的晶胞模型，讨论面心立方最密堆积金属原子的半径r与晶胞的棱（a）、面对角线（b）、体对角线（c）三者中的哪个有关系？这个关系是什么？ 与 有关系 关系为： = 【计算3】：面心立方最密堆积金属原子的空间利用率（占有率） 晶胞中含有原子的体积=晶胞的体积=空间利用率（占有率）= PPT总结：4.六方最密堆积【教师活动4】：步骤.构建六方立方最密堆积的模型。该堆积方式中金属原子的配位数为 。PPT展示晶胞六方最密堆积六方最密堆积的堆积模型是不是我们习惯采用的晶胞模型？分析怎样才能的得到常用的平行六面体晶胞？步骤.在该堆积方式中抽取晶胞 PPT展示六方最密堆积晶胞六方最密堆积晶胞中B层原子是否位于该晶胞的中心位置？这个晶胞总共占有 个（金属原子）。【思考与讨论4】：观看六方最密堆积晶胞模型，思考该晶胞模型为正方体、长方体吗？怎样计算该晶胞的体积？怎样找底面积？计算底面积：上下底面均为菱形 菱形边长与金属原子半径的关系：菱形边长= r 底面积=怎样找该晶胞的高h？【教师活动5】：拆除晶胞中的两个顶点，得到两个倒置的正四面体。借助磁力片