金属晶体

第二节金属晶体

一．教材分析

１、教材内容：

本节课内容选自选修3《-物质结构与性质》--第三章《晶体结构与性质》第三节金属晶体第一课时

２、教材的地位和作用：

本课题是在学习了分子晶体和原子晶体之后，介绍的又一种晶体-金属晶体，而本节课内容在对金属晶体结构的理解上起了一个理论指导作用，通过本节课的学习在结合前两节的内容能帮助学生比较全面的认识物质的结构及结构对性质的影响，从而提高学生分析问题和解决问题的能力。

３、学习目标：

知识目标：

（1）学生理解金属键的概念和电子气理论；

（2）学生能初步学会用电子气理论解释金属的物理性质。

能力目标：

1）培养学生科学探究能力和合作意识。

2）培养学生分析问题和解决问题的能力

情感目标：

１）对学生进行科学态度教育和辩证地看问题的思想方法教育。２）增强热爱祖国的情感，树立为民族振兴努力学习化学的志向。３、重点与难点

从金属结构角度对金属具有的共同物理性质的解释是本节的重点，对金属键和电子气理论的理解是本节的难点。

二．教学策略即：教法和学法

由于金属晶体的内容是纯理论部分，学生对金属键，电子气这些看不见摸不着的理论部分不好理解，在加上学生的实际情况，基础比较薄弱，所以在本节教学中我主要采用了“探究问题”式的教学方法，结合多媒体的辅助工具，由感性到理性，通过运用”问题解决”的教学策略，引导学生分析，思考，讨论，质疑，评价，在不断发现问题和解决问题的过程中逐渐认识金属结构与性质的关系，既把解决问题的结果升华为具体抓握的知识，又提高了学生的分析问题﹑解决问题的能力。

三．教学目标

（1）理解金属键的概念和电子气理论；

（2）初步学会用电子气理论解释金属的物理性质。

四．教学重、难点

教学难点：

金属键和电子气理论。

教学重点：

金属具有共同物理性质的解释。

教学用具：多媒体，黑板

教学方法：问题探究法，引导法，讨论法，对比法,归纳总结法

五．教学过程(PPT演示)

［引言］在前面的学习中，我们认识了原子晶体、离子晶体和分子晶体，知道它们因结构的不同而性质各异。本节课我们来认识另一种类型的晶体——金属晶体。

多媒体：

第二节金属晶体

［过渡］知识回顾，生活中的常见金属有什么物理共性，学生总结

［设疑］那么，金属晶体中的原子与原子之间又是靠什么样的作用力堆积在一起的呢？我们所看到的决定金属晶体结构的圆球是否为中性金属原子呢？

［诱导启发］请大家根据金属元素的原子结构特点进行分析、讨论。

［学生分组讨论后得出结论］金属元素的原子具有最外层电子数较少的特点，易失去最外层电子形成带正电荷的金属阳离子。

［设疑］电子的质量和体积与金属离子相比怎样？由金属原子释出的电子是否为某个金属原子所独有？它的活动空间怎么样？

［教师引导学生分析讨论］电子的质量和体积与金属离子相比很小很小，故金属离子的大小与结构对金属晶体的结构起着主导作用，我们所看到的金属晶体示意图中的圆球实际上主要是金属阳离子，由于它们之间存在空隙（由金属晶体的空间利用率也可说明此点），故由金属原子释出的电子便在一个偌大的空间内（相对于其自身的体积）自由运动，因此，由金属原子所释出的电子并不专属于某一个或几个特定的金属离子。

［讲解］像这种不受某一个或某几个特定金属离子限制的电子，我们称其为自由电子。

金属晶体就是通过金属离子与自由电子之间的较强作用所形成的单质晶体，且自由电子几乎均匀地分布在整个晶体中，被许多金属离子所共有。

［板书］一、金属晶体

通过金属离子与自由电子之间的较强作用形成的单质晶体。

［思考］在金属晶体中，金属离子与自由电子之间的作用力仅仅是静电吸引吗？

（答案：不是。这是因为：在金属晶体中，除了金属阳离子与自由电子之间因电荷异性而存在引力外，还有电子与电子、原子核与原子核之间的斥力。当金属原子的核间距达到某个固定数值时，引力和斥力达到暂时平衡，形成稳定的晶体。此时，金属离子在其平衡位置附近振动。因此，在金属晶体中，金属原子与金属原子之间并不能无限接近。而金属阳离子与自由电子之间的作用为引力和斥力的相对统一）

［过渡］由刚才的学习我们知道，金属晶体均是由金属离子与自由电子之间的较强作用形成的。那么，金属晶体内部存在的这种作用力是怎样影响金属晶体的物理性质的呢？

［板书］二、金属晶体的物理性质。

［展示铝箔、铁丝、铜丝导线、小电炉］

［讨论］以上物品的形状及使用分别表现出了金属的哪些物理性质？它们是否属于金属的共性？

［学生分析、讨论］铝箔——展性；铁丝——延性；铜丝导线——延性、导电性；小电炉——延性、导电、导热性。

［板书］共性：有良好的延展性、容易导电、导热。

［设疑过渡］我们能否用金属晶体的结构特点来解释金属的物理共性呢？

［板书］三、金属晶体的结构与金属性质的关系。

［教师］首先，我们来认识一下金属晶体结构与金属导电性的联系。

［板书］1.金属晶体结构与金属导电性的关系。

［设问］电流是怎样形成的？

［学生］带电粒子的定向移动形成电流。

金属晶体中的自由电子在没有外加电场存在时是自由移动的，在外加电场作用下，自由电子发生定向移动而形成电流。

［教师归纳总结］在金属晶体中，金属离子与金属离子在紧密堆积时，其间存有一定的空隙，而在空隙之间是易流动的自由电子，因这些自由电子并不与一定的离子相连，因此在很小一点电势差的影响下，它们就开始朝一定的方向流动而形成电流。这就是金属具有良好导电性的原因。在晶体中的离子，并不是绝对不能动，而是在作轻微的振动，当金属加热时，

离子的振动就加强，电子在其间的移动自然就困难了，所以金属的导电性随温度的升高而降低。

［思考］离子晶体在融熔状态下的导电，与金属的导电是否相同？

（不同。前者是阴、阳离子的定向移动，而后者是自由电子的定向移动；前者不发生化学变化，后者发生化学反应）

［过渡］由以上分析可知，金属能导电，主要是因为自由电子之故，那么，金属的导热性是否也与自由电子密切相关呢？

［板书］2.金属晶体结构与金属导热性的关系。

金属容易导热，实际上是由于自由电子与金属离子之间发生了能量交换之故。即自由电子运动时与金属离子碰撞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。

［过渡］既然金属的导电性和导热性与自由电子的存在有密切关系，那么，在金属的延展性中，自由电子又充当了什么样的角色呢？

［板书］3.金属晶体结构与金属延展性的关系。

［设问］当金属晶体受到外力冲击时，自由电子起什么作用？

使金属晶体中金属离子与自由电子之间的较强作用得以维系。金属晶体正是由于自由电子的存在，才使得其在受到外力冲击时，不易断裂，但通常伴随着形变。因此，金属晶体一般具有较好的延展性。

需要说明的是：金属内部结构的均匀性，决定了金属导电、导热和延展性的优劣。其结构越均匀，上述性能就越好。

关于金属的密度、硬度、熔点等物理性质，主要与金属原子本身、金属晶体中金属原子的排列方式等因素有关，故没有一定的规律。

［讨论］分组讨论离子晶体、分子晶体、原子晶体和金属晶体结构及物理性质的异同，并填写下表。

［投影］不同类型晶体结构与性质的比较：

不同类型晶体结构与性质的比较

板书设计

本节小结

第三节金属晶体

一．金属的物理通性

二．金属的结构

1．金属键：

2．电子气理论

三．“电子气理论”对金属物理性质的解释（1）导电性

（2）导热性

（3）延展性

布置作业：P77。1。2。3。4

备注：说教学过程

我是从复习旧知识，提出探究新知识开始；经历探索新知，归纳新知；巩固新知，运用新知；总结新知，随堂检测；布置作业，等过程来完成教学。

1．课题导入

（１）通过一表格对比复习旧知识分子晶体﹑原子晶体的结构及性质，然后通过设置提出了探究的三个问题，直接引出本节的课题。通过问题的提出激发学生的学习热情。并为后面内容的讲解设置做了铺垫。

2．讲授新课

我是通过三个大问题的探究完成本节三个教学目标

首先完成第一个教学目标：在引出课题后，我创设情景：（1）给出几张常见金属的图片，让学生归纳总结金属的共同物理性质。

提出探究问题1：组成金属的粒子有哪些，它们是靠什么作用结合在一起的呢？（由感知认识上升到了理性的认识）

分析探究：应用多媒体课件展示，引导学生从熟悉的金属原子结构的特点，即易失电子的性质角度来分析，结合图形模拟，和一些小问题的设置，充分调动学生的求知欲进行讨论，再进行归纳总结认识金属键的本质，在通过学生对金属电子气理论示意图的观察分析来进一步理解金属键的本质，从而突破本节的教学难点，也完成了第一个教学目标，同时培养学生科学探究能力和积极参与讨论的学习热情。

第二个目标的完成：继续提出探讨研究的问题：2：金属是否是晶体？与分子和原子晶体在结构和性质上有何差异？

通过与分子晶体，原子晶体进行对比讲解归纳出金属晶体的结构和性质与分子晶体﹑原子晶体的差异性，最后以表格的形式出现让学生对金属晶体在整体上有一个把握，同时为后面一节教学内容的衔接做好铺垫。

第三个目标的完成：设置探究问题3：金属晶体的结构与金属性质内在有何联系呢?

分析探究：通过三个小的讨论问题提出讨论，我采用了分组讨论的办法，充分调动学生的主动性，鼓励学生大胆猜想，积极发表自己的意见，应用金属键理论来解释金属的物理通性，通过学生应用新知识解决新问题，既培养了学生分析问题解决问题的能力，同时也突出了本节的教学重点。最后通过一张表归纳金属结构和性质的内在联系让学生对金属结构与性质有较系统的认识。最后通过一张大表格把几种晶体放到一起比较，让学生一目了然理解结构与性质的关系。进一步对本节的教学重点做出强调。通过分组讨论的教学，使大部分的学生能参与教学活动，培养了学生的学习热情和团结合作的探究精神，也树立学生学习化学的自信心。

3．进行简单小结，强调教学重点，为了反馈学生的课堂学习效果，我针对教学的重难点精选几道习题进行检测。

4．板书设计

第三节金属晶体

一．金属的物理通性

二．金属的结构

1．金属键：

2．电子气理论

三．“电子气理论”对金属物理性质的解释

（1）导电性

（2）导热性

（3）延展性

5．布置作业：P77页1.2.3.4

五．教学反思：

优点：

本节课结合多媒体教学PPT，使得抽象画的问题具体化，学生的主动性，积极性比较高，课堂气氛比较活跃，教学效果也比较好。缺点：

学生不能及时的做笔记，课堂的容量大，对于基础差的学生只能看热闹，起不到实效。