2024-2025年高中化学 专题3 第1单元 金属键 金属晶体教案 苏教版选修3

2024-2025年高中化学专题3第1单元金属键金属晶体教案苏教版选修3学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息1.课程名称：金属键与金属晶体

2.教学年级和班级：高中二年级化学选修3班

3.授课时间：2024年10月15日，星期二，第5节

4.教学时数：45分钟

本节课将依据苏教版选修3教材，深入探讨金属键的原理、金属晶体的结构特点及其对金属性质的影响，通过实例分析，使学生理解金属的物理性质与金属晶体结构的关系，进而提高学生对金属材料应用的认识。核心素养目标培养学生掌握金属键的基本概念，提升科学探究能力，形成以下学科核心素养：

1.理解并描述金属晶体的组成、结构及性质，培养宏观辨识与微观探析能力。

2.运用金属键理论分析实际问题，提高解决问题和科学探究的能力。

3.认识金属材料的用途及其对社会的贡献，培养科学态度与社会责任感。重点难点及解决办法1.重点：金属键的本质特征及其与金属晶体结构的关系。

解决办法：通过多媒体动画演示金属晶体的形成过程，结合实际金属样品观察，强化学生对金属键动态图像的理解。

2.难点：金属晶体结构与金属性质关系的深入理解。

突破策略：设计实验探究活动，让学生亲自动手操作，观察不同金属的物理性质，引导他们从金属晶体结构的角度分析原因，并结合理论知识进行解释。

3.难点：金属键理论在实际应用中的分析。

解决办法：提供案例分析，如合金的制备和应用，使学生能够将金属键理论知识与实际应用相结合，提高问题解决能力。教学方法与策略1.选择讲授与讨论相结合的教学方法，辅以案例研究和项目导向学习，以适应学生的认知特点和学习需求。

2.设计实验活动，如观察金属样品和合金的物理性质，进行小组讨论，促进学生互动和探究。

3.利用多媒体教学，如动画演示金属晶体结构，增强视觉效果，提高理解力。

4.通过角色扮演，模拟金属键在工业中的应用，激发学生兴趣，加深知识点的掌握。

5.使用互动问答和小组竞赛游戏，提高课堂氛围，巩固所学知识。教学过程首先，我会引导学生们回顾之前学习的化学键知识，为新课的学习做好铺垫。

1.导入新课

同学们，上一节课我们学习了离子键和共价键，今天我们要进入一个新的章节——金属键。请大家思考一下，什么是金属键？它与我们之前学习的化学键有什么不同？

2.基本概念探究

首先，我们来探究金属键的基本概念。金属键是一种特殊的化学键，它是由金属原子之间的电子互相共享形成的。这种共享电子的现象使得金属具有独特的物理性质，如导电性、导热性和延展性。

3.实验活动

现在，我们进行实验活动，观察不同金属的物理性质。请大家分成小组，每组领取一个金属样品，观察其外观、硬度、导电性等性质，并记录下来。

实验结束后，各小组汇报观察结果。我会引导学生从金属晶体结构的角度分析这些性质产生的原因。

4.理论知识讲解

（1）金属晶体的组成和结构

（2）金属键与金属性质的关系

（3）合金的制备和应用

5.案例分析

现在，我们来看一个案例。请大家阅读教材中关于不锈钢的介绍，思考以下问题：

（1）不锈钢是如何制备的？

（2）不锈钢具有哪些优点？

（3）不锈钢的金属键结构与这些优点有何关系？

6.课堂小结

今天我们学习了金属键和金属晶体，了解了金属键的基本概念、金属晶体的组成和结构，以及金属键与金属性质的关系。希望同学们能够将这些知识运用到实际生活中，为人类的发展做出贡献。

7.作业布置

请同学们完成教材第45页的习题1、2、3，巩固今天所学的内容。

8.课后反思

本节课结束后，我会对教学过程进行反思，了解学生们对金属键和金属晶体的掌握情况，为下一节课的教学做好准备。知识点梳理1.金属键的定义及特点

金属键是由金属原子间的电子互相共享形成的化学键。其特点包括：

-金属原子排列成晶体结构，电子在整块金属中自由移动。

-金属键不具有方向性和饱和性。

-金属具有导电性、导热性和延展性。

2.金属晶体的结构

金属晶体主要有以下几种结构类型：

-面心立方（FCC）结构：如铜、铝等。

-密排六方（HCP）结构：如锌、镁等。

-体心立方（BCC）结构：如铁、钴等。

3.金属键与金属性质的关系

金属键的特性决定了金属的物理性质，如：

-导电性：金属中自由电子的迁移。

-导热性：金属中自由电子和金属离子的振动传递热量。

-延展性：金属晶体在外力作用下，金属原子层可以相对滑动。

4.合金的定义及性质

合金是由两种或两种以上金属元素组成的固溶体。其性质包括：

-比纯金属更高的硬度。

-改善的金属性质，如耐腐蚀性、耐磨性等。

-良好的机械性能，如强度、韧性等。

5.不锈钢的组成和性质

不锈钢是一种典型的合金，主要由铁、铬、镍等元素组成。其性质包括：

-耐腐蚀性：铬元素在金属表面形成致密的氧化膜，防止进一步氧化。

-耐高温性：不锈钢在高温下仍保持良好的机械性能。

-易于加工：具有良好的塑性、韧性和可焊性。

6.金属键在实际应用中的案例分析

结合教材中的案例分析，使学生们了解金属键在以下领域的应用：

-金属材料：金属键理论在合金设计和制备中的应用。

-电子器件：金属键在导电材料中的应用。

-建筑材料：金属键在金属结构材料中的应用。课堂小结，当堂检测今天我们学习了金属键和金属晶体的相关知识，重点了解了金属键的定义、特点，金属晶体的结构，金属键与金属性质的关系，以及合金的特性和应用。通过实验活动和案例分析，我们对金属键的实质和应用有了更深入的理解。

1.金属键是由金属原子间共享电子形成的化学键，具有导电性、导热性和延展性等特点。

2.金属晶体有面心立方、密排六方和体心立方等结构类型，这些结构决定了金属的物理性质。

3.合金是由两种或两种以上金属元素组成的固溶体，具有比纯金属更高的硬度、改善的金属性质和良好的机械性能。

4.不锈钢是一种典型的合金，具有耐腐蚀性、耐高温性等优点。

1.判断题：

（1）金属键具有方向性和饱和性。（）

（2）金属晶体的导电性是由于金属原子之间的电子跳跃。（）

（3）合金的硬度一定高于其组成金属的硬度。（）

2.选择题：

A.铁B.铜C.锌D.镁

3.问答题：

（1）简述金属键的定义及其特点。

（2）说明金属晶体结构与金属性质的关系。

（3）举例说明合金在实际应用中的优点。

4.实践题：

请同学们结合教材中的合金案例，分析其金属键结构，并说明这种结构对其性质的影响。

当堂检测完成后，我会及时批改并反馈给学生，帮助他们巩固所学知识，提高对金属键和金属晶体的理解。同时，针对学生的薄弱环节，我将调整教学策略，为下一节课做好准备。板书设计①重点知识点：

-金属键：共享电子，导电性，导热性，延展性

-金属晶体：FCC,HCP,BCC

-合金：硬度，耐腐蚀性，机械性能

-不锈钢：Fe+Cr+Ni，耐腐蚀，耐高温

②重点词句：

-"金属键：电子的自由共享"

-"金属晶体：结构决定性质"

-"合金：性能优于纯金属"

-"不锈钢：合金的典范"

③艺术性与趣味性：

-使用不同颜色的粉笔突出不同类型的金属晶体结构。

-设计合金的“配方”图示，展示不同元素组合的效果。

-以漫画形式呈现不锈钢的耐腐蚀过程，增加趣味性。

-在板书旁边附上金属材料的实物图片，增强直观感受。

板书设计将注重逻辑性、清晰性，同时结合图形、颜色和实物图片，以提高学生的视觉兴趣和记忆效果，促使学生主动参与到课堂学习中。反思改进措施（一）教学特色创新

1.结合多媒体动画和实物观察，增强学生对金属晶体结构的直观理解。

2.通过角色扮演和案例分析，将金属键理论知识与实际应用紧密结合，提高学生的应用能力。

（二）存在主要问题

1.在教学组织方面，课堂讨论环节时间分配不够合理，部分学生参与度不高。

2.教学评价方面，对学生的实验操作过程评价不够全面，未能充分关注到每位学生的掌握情况。

（三）改进措施

针对上述问题，我将在今后的教学中进行以下改进：

1.优化课堂时间分配，增加小组讨论和互动环节，鼓励更多学生积极参与，提高课堂氛围。

2.在实验活动中，加强对学生操作过程的观察和指导，及时发现问题并给予个别辅导，确保每位学生都能掌握实验要点。

3.完善评价体系，从理论知识掌握、实验操作能力、问题分析解决等多方面综合评价学生的学习效果。课后作业根据本节课的学习内容，布置以下课后作业：

1.解释下列金属晶体的结构类型及其特点：

（1）面心立方（FCC）结构

（2）密排六方（HCP）结构

（3）体心立方（BCC）结构

答案示例：

（1）面心立方（FCC）结构：如铜、铝等。其特点为每个原子周围有12个最近邻原子，具有高的延展性和导电性。

（2）密排六方（HCP）结构：如锌、镁等。其特点为每个原子周围有12个最近邻原子，排列成六角形，具有良好的力学性能。

（3）体心立方（BCC）结构：如铁、钴等。其特点为每个原子周围有8个最近邻原子，结构相对较松散，具有良好的韧性。

2.分析合金相比纯金属的优点，并以不锈钢为例说明。

答案示例：

合金相比纯金属的优点有：提高硬度、改善金属性质（如耐腐蚀性、耐磨性）、良好的机械性能（如强度、韧性）等。以不锈钢为例，其含有铁、铬、镍等元素，具有耐腐蚀性、耐高温性等优点。

3.列举三种常见的金属应用领域，并简要说明金属键在其中所起的作用。

答案示例：

（1）电子器件：金属键在导电材料中的应用，如铜导线、铝箔等，使电子器件具有良好的导电性能。

（2）建筑材料：金属键在金属结构材料中的应用，如钢材、铝合金等，使建筑物具有高强度和良好的稳定性。

（3）汽车制造：金属键在汽车零部件中的应用，如引擎部件、传动系统等，使汽车具有良好的动力性能和耐用性。

4.假设你是一名材料科学家，需要设计一种具有特定性能的合金。请简述你的设计思路，包括选择哪些金属元素、调整它们的比例以及预期达到的性能。

答案示例：

设计一种具有高强度和耐腐蚀性的合金。选择铁、铬、钼等元素，调整它们的比例，使合金具有以下性能：

-高强度：通过增加铁、钼等元素的比例，提高合金的强度。

-耐腐蚀性：加入适量的铬元素，使合金表面形成致密的氧化膜，防止腐