高中化学【金属晶体与离子晶体】教案

金属晶体与离子晶体

【教学目标】

1.使学生认识金属晶体与离子晶体中微粒间的堆积方式，并能从化学键和堆积

方式这两个角度认识金属晶体的延展性，离子晶体熔点、沸点和硬度等性质

的特点。

2.培养承生从晶胞这个结构单元的角度来认识晶体的内部结构，教会学生研究

方法，使之能在今后的学习中利用该方法了解其它晶体。

3.通过对微观结构的研究、讨论，使学生体会微观世界的精巧。通过对前沿科

技的介绍，激发学生的科学热情。

【教学重点】金属晶体、离子晶体的结构特点；从结构的角度对这两种晶体

的某些物理性质进行解释。

【教学难点】金属晶体、离子晶体的空间堆积方式

【教学过程】

教师活动学生活动设计意图

思考、回答问题：

复习回顾：金属阳离子和自由电子

①什么是金属键，成键微粒是之间存在的强的相互作用叫让学生复习巩固

什么？有何特征？金属键。成键微粒是金属阳离已有知识，加强

②金属键大小的判断及与金子和自由电子;金属键无饱和所学知识与新知

属熔点的关系性和方向性;金属键的强弱与识的联系，并为

③如何用金属键解释金属具原子半径及金属原子的价电下面新课的学习

有金属光泽及金属的导热子数多少有关，价电子数越做准备

性、导电性。多，原子半径越少，金属键越

强，熔点越高…

通过上节课的学习，你已

经知道金属铜晶体属于A1型

面心立方最密堆积，金属镁晶积极思考并填写表格：

体属于A3型六方最密堆积，A1型面心立方最密堆

请同学们填写课件上的表格积：配位数12,晶胞中的微进一步明确

板书：粒数4金属的密堆积形

一、金属晶体A3型六方最密堆积：配位数式Al、A3型，

1、定义12,晶胞中的微粒数2引导学生进入学

2、金属晶体的结构形式：习主题

①Al型---面心立方最

密堆积

②A3型一一六方最密堆

积

质疑：

是不是所有的金属都采通过问题式

取最密堆积呢？我们常见的聆听、思考并产生疑问教学启发学生的

金属Na、K、Fe、Al、Au、学习欲望

Ag等属于哪种类型的堆积？

除ALA3型外金属原子的密

堆积还有其他形式吗？

讲述:实际上金属原子并非

仅仅采取最密堆积型式形成

晶体，还能采用其他形式紧密聆听，理解明确晶体的

程度相对较低的密堆积型式，观察A2型体心立方晶胞密堆积还有其他

A2型密堆积就是其中最重要结构模型及其切割示意图形式，A2型就是

的一种,A2型密堆积也称体心其中重要的一种

立方密堆积，因为从中可以取

出体心立方晶胞。课件展示体

心立方晶胞结构模型及切割

示意图

板书：

学生观察探讨并回答问题。通过观察思

③A2型体心立方密堆积考和学生间的讨

论使学生建立起

请同学们观察A2型密堆积晶立体的图像，调

胞及切割示意图回答：①其配动学生的空间想

位数是多少②晶胞中的微粒学生讨论后发言，展示讨论结象能力和解决问

数为多少③是否属于最密堆果，教师适当启发并总结。题的能力。

积。

请同学们自己先总结，老师展通过这些活

示课件中的图形，一段时间后动让学生掌握晶

再与同学共同分析得出结论：体中的配位数。

重点掌握晶胞中

1、配位数为：8微粒数的切割求

2、晶体中微粒数为：算法进一步理解

4金属晶体的密堆

3、A2型密堆积原子积。

空间利用率小不属

于最密堆积。

总结、记忆、巩固

小结：常见的金属晶体的三种体会晶体的多种堆积形式

结构形式（Al、A2、A3）

前面我们已经介绍了金属认真阅读课本相关内容

的导电、导热性与金属键有并解释所提问题

关。金属的堆积方式也影响金

属的性质，请同学们自学阅读

课本78页金属的堆积方式对

金属的延性、展性和可塑性的

影响

思考、回答通过练习巩

固所学知识

巩固练习：1、2

【回答】

没有饱和性和方向性

采取最密堆积的形式，离

【过度】离子晶体是阴、阳离子晶体是不等径圆球的密堆复习旧知识，

子通过离子键结合，在空间呈积,可以看做是大球先按一定引出新问题

方式做等径圆球的密堆积，小

现有规律的排列所形成的晶球再填充在大球所形成的空

隙中

体。离子键的特征是什么？

阴、阳离子之间怎样排列最稳

明确学习目

定？标

那么，离子晶体的结构是怎样

的，有什么特点呢？接下来我

观察、思考

们学习离子晶体的结构。

【回答】

板书：1.NaCl晶体中的Cl采取

二、离子晶体

Ai型密堆积，Na+填在所让学生体会

l.NaCl的堆积方式离子晶体中阴、

形成的空隙中，整体是采取不

我们先来探讨NaCl晶体的内阳离子的聚集状

等径圆球的密堆积。态，明确NaCl

部结构晶体结构的特点

2.离子晶体微粒间的作用

【提出问题】请同学们观察

力为离子键，离子键无方向性

NaCl晶体的堆积模型,思考以

和饱和性，因此离子晶体尽可

下问题：

能采取密堆积，以使得体系能

1).NaCl晶体采取哪种堆积

量降低，达到稳定状态。

方式？

2).像NaCl这样的离子晶体

采取密堆积的原因是什么？

【过渡】我们知道晶体中最小

学生看到屏幕上NaCl晶体

的结构重复单元称为晶胞，将

的堆积模型

一个个晶胞上、下、前、后、

【回答】

左右并置起来，就构成整个晶

1.每个Na+同时吸引6个通过对NaCl

体结构，那么NaCl晶胞是怎晶体堆积模型的

cr,每个cr同时吸引6个

样的呢？分析，进一步了

Na+,所以Na+、配位数解离子晶体的堆

【展示】NaCl的堆积模型积方式使学生对

均为6。

请同学们观察NaCl晶胞，思晶体的认识更加

2.12个深入

考以下几个问题：3.Na+：4个C1：4个

1).NaCl晶体中Na+和C14.离子晶体中，并不存在单独

的配位数分别为多少？的“NaCl”分子，在整个晶体

2).NaCl晶体中在Na+周围中Na+与的个数比为1:

与它最近且距离相等的Na+1,因此，“NaCl”这一化学

共有几个？式表示的只是氯化钠的组成。

3).一个NaCl晶胞中含有的

Na+和各是多少？

4).“NaCl”这一化学式表示

学生通过简单计算，迅速给出通过对简单

什么含义？

答案，然后教师简单总结：的三种AB型离

板书：子晶体结构的比

较，使学生体会

2.NaCl晶胞的分析CsCl：配位数：8：8非等径球体的密

晶胞中Cs+：1个Cl：1堆积比金属晶体

的堆积方式更为

请同学们观察课本80页介个复杂，离子晶体

绍的几种常见的AB型离子晶ZnS：配位数：4：4的堆积还与阴、

阳离子的半径有

体：NaCl型、CsCl型、ZnS晶胞中Zn2+：4个S2-：关

型，根据CsCkZnS的晶胞找4个

出它们的配位数和每个晶胞

中含有的阴、阳离子的个数。

【过渡】我们知道，离子晶体

中阴、阳离子通过离子键相互

结合，因此离子晶体的熔点和阅读、交流研讨

离子晶体的稳定性与离子键【回答】通过对课本

中的数据的分

的强弱有关。离子键的强弱在晶格能0cqixq2/r析，使学生明确

一定程度上可以用离子晶体晶格能的大小还与离子晶体晶格能的大小与

离子晶体熔点的

的晶格能来衡量。的结构型式有关关系，结构型式

请同学们自学课本81页到82相同的离子晶体

之间晶格能的大

页，通过交流研讨部分，大家小与离子间距、

探讨下列【总结】对结构相似的离子晶阴阳离子所带电

荷数的关系

问题：体，阴阳离子间的距离越小，

(1).什么叫晶格能？所带电荷数越多，晶格能越

(2).结构相似的离子晶体，大，熔点越

晶格能的大小与哪些因素有高

关？

板书：

3.晶格能

思考回答：

(1)定义：

【回答】

(2)影响晶格能大小的因

CaO>BaO>NaCl>KCl

素：让学生从离

子键和离子晶体

【巩固练习】试