苏教版高中化学选修三3.1《金属键金属晶体》参考教案
苏教版高中化学选修3《金属晶体》名师教案2
金属晶体1.教材设计的特点苏教版《物质结构与性质》专题三第一单元中，金属晶体这部分是内容是过去老教材里末曾出现过的，对于教师来说，虽然大学里学过了，但已所剩无几了，更是无教授这部分内容的经验可言了。
对于学生来说，虽说学生已在数学课上学过立体几何知识，但从末在实际当中应用过。
为了使学生能够准确地认识晶胞的概念，教材采用了类比的方法。
根据学生的认知水平，安排了学生探究等径球在平面内的不同排列方式，在此基础上，教材列举了金属晶体的简单立方、面心立方堆积和体心立方堆积三种堆积方式的晶胞（六方堆积只作简略说明），并讨论了各种位置上的原子在晶胞中所占的份额。
基于学生的现有水平，很难理解三种晶胞的堆积方式，特别是这三种晶胞是如何得来的，为了能让学生能够理解，本人对此作了处理，采用了动态模型来完成了教学，只要利用PPT即可做到，不必使用3DMAX等较复杂的软件，并用了开发了抽体法得到晶胞，课堂效果很好。
2.教学目标借助实物模型、计算机软件模拟、视频等多种直观手段，让学生在教师的指导下，自己探究金属晶体内原子的堆积方式的可能性，能正确利用均摊法计算晶胞中原子的个数，训练学生的动手能力和空间想象能力，降低学习的内容的抽象性，促进学生对相关内容的理解和认识，发展学生的“微观探析”、“模型认知”、“科学态度”等化学学科核心素养。
通过对金属晶体结构中可能堆积方式的活动与探究，培养学生的合作意识，激发学生学习化学的兴趣；养成严谨求实的学习品质、良好的科学态度和探索精神。
3．教学重点和难点：金属晶体内原子的空间堆积方式教具准备：PPT课件、若干个乒乓球、一个190×152×152的透明塑料盒、四种堆积方式晶胞抽体模型等。
4．教学过程：[复习]晶体的概念、晶体为什么具有规则的几何外形呢?什么是晶胞？何为金属晶体？[多媒体播放]开国大典上的阅兵，整齐的对伍是有规则的排列[过渡]金属晶体中，金属键使金属原子有序规则地排列。
苏教版选修3高中化学金属晶体教案
金属晶体教学目标1、理解金属晶体的概念、构成及物理性质特征2、了解金属晶体中晶胞的堆积方式3、掌握有关晶胞的计算教学重点 1.金属晶体的概念、构成及物理性质特征2. 有关晶胞的计算教学难点金属晶体中晶胞的堆积方式教学方法讲授、归纳总结、练习法电脑图片等教学过程教学内容引入[知识回顾]金属键以及金属特性[知识梳理]1.金属晶体（1）.定义：（2）.构成：（3）.存在：（4）.物理性质：（5）.具有规则的几何外形。
2.晶胞的堆积方式金属晶体是由若干个能够反映晶体结构特征的单元——排列形成的。
不同的金属，晶胞在其内部有不同的排列方式，一般可以分为三类。
(1)六方堆积类型：常见金属如：镁、锌、钛等。
(2)面心立方堆积类型：常见金属如：金、银、铜、铝等。
(3)体心立方体堆积类型：常见金属如：钠、钾、铬、钼等。
3. 晶胞中原子数目计算(1).处于顶点的粒子，同时为8个晶胞所共有，每个粒子有1／8属于该晶胞；(2).处于棱上的粒子，同时为4个晶胞所共有，每个粒子有1／4属于该晶胞；(3).处于面上的粒子，同时为2个晶胞所共有，每个粒子有1／2属于该晶胞；(4).处于晶胞内部的粒子，则完全属于该晶胞。
例如：如图所示晶体的一个晶胞中，有C粒子个有D粒子：个，故C与D的个数比为，晶体的化学式为。
4.合金：(1)定义：把两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质叫做合金。
(2)特点①合金的熔点比其成分中金属 (低，高，介于两种成分金属的熔点之间；)②具有比各成分金属更好的硬度、强度和机械加工性能。
介绍：①金属铝很软，但如果将铝与铜、镁按一定比例混合，经高温熔融后冷却可以得到硬铝，硬度大大提高。
（铝合金门窗）②合金是工业产品中极为重要的材料。
例如，含铝22％的锌铝合金在250℃左右以每秒0．1%～0．01%的速度拉伸，可得到l0倍于原来的延伸；铁暴露在空气中容易生锈，但如果在普通钢里加入约15%的铬和约0．5％的镍，它就成为耐酸的不锈钢。
苏教版学高中化学专题金属键金属晶体金属晶体教案选修
[核心素养发展目标] １．能从微观角度分析金属晶体中的构成微粒及粒子之间的相互作用，培养宏观辨识与微观探析的学科核心素养。
２．能利用金属晶体的通性判断晶体类型，进一步理解金属晶体中各微粒之间的作用力，理解金属晶体的堆积模型，并能用均摊法分析晶胞组成，强化证据推理与模型认知的学科核心素养。
一、金属晶体１．概念（１）晶体：内部粒子（原子、离子或分子）在空间呈现有规则重复排列，外观具有规则几何外形的固体物质，通常条件下，金属单质及其合金属于晶体。
（２）晶胞：能够反映晶体结构特征的基本重复单位。
金属晶体是金属晶胞在空间连续重复延伸而形成的。
（３）金属晶体：通过金属阳离子与自由电子之间的强烈的作用而形成的晶体。
２．金属晶体的常见堆积方式（１）金属原子在二维平面中放置的两种方式金属晶体中的原子可看成直径相等的球体。
把它们放置在平面上（即二维空间里），可有两种方式——a：非密置层，b：密置层（如下图所示）。
知识拓展１晶体中一个原子周围距离相等且最近的原子的数目叫配位数。
分析上图非密置层的配位数是４，密置层的配位数是6。
２密置层放置时，平面的利用率比非密置层的要高。
（２）金属晶体的原子在三维空间里的４种堆积模型金属原子在三维空间按一定的规律堆积，有４种基本堆积方式。
堆积方式图式实例简单立方堆积钋体心立方堆积钠、钾、铬、钼、钨等面心立方堆积金、银、铜、铅等六方堆积镁、锌、钛等相关链接（１）堆积原理组成晶体的金属原子在没有其他因素影响时，在空间的排列大都服从紧密堆积原理。
这是因为在金属晶体中，金属键没有方向性和饱和性，因此都趋向于使金属原子吸引更多的其他原子分布于周围，并以紧密堆积方式降低体系的能量，使晶体变得比较稳定。
（２）常见的堆积模型堆积模型采纳这种堆积的典型代表晶胞配位数空间利用率每个晶胞所含原子数非密置层简单立方堆积Po（钋）6５２%１体心立方堆积Na、K、Fe868%２密置六方堆积Mg、Zn、Ti１２7４%6层面心立方堆积Cu、Ag、Au１２7４%４例１对图中某金属晶体结构的模型进行分析，有关说法正确的是（）A．该种堆积方式称为六方堆积B．该种堆积方式称为体心立方堆积C．该种堆积方式称为面心立方堆积D．金属Mg就属于此种堆积方式答案C解析由图示知该堆积方式为面心立方堆积，A、B错误，C正确，Mg是六方堆积，D错误。
2019-2020年高中化学 3.1 金属键 金属晶体(第二课时)教学案苏教版选修3
2019-2020年高中化学 3.1 金属键金属晶体（第二课时）教学案苏教版选修3教学目标] 1、认识金属晶体基本结构2、认识金属晶体的堆积方式3、理解金属晶体晶胞的结构教学重点: 1、金属晶体的堆积方式2、金属晶体晶胞的结构教学过程【引入】展示：雪花、石英、食盐、铝的晶体结构图，大多数的金属及其合金也是晶体，具有规则的几何外形。
【阅读】课本P30 化学史话：人类对晶体结构的认识。
§3-1-2 金属晶体一、金属晶体的密堆积结构【展示】钠晶体的堆积方式，讲解晶胞的概念。
【板书】1．晶胞：金属晶体中能够反映晶体结构特征的基本重复单位【讲解】晶体的结构是晶胞在空间连续重复延伸而形成的。
晶胞与晶体的关系如同砖块与墙的关系。
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】金属晶体的原子平面堆积模型（a）非密置层（b）密置层【设问】哪种排列方式圆球周围剩余空隙最小？【投影并讲解】金属晶体中离子是以紧密堆积的形式存在的. 下面的刚性球模型来讨论堆积方式.在一个层中，最紧密的堆积方式是，一个球与周围 6 个球相切，在中心的周围形成 6 个凹位，将其算为第一层.第二层: 对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准1, 3, 5 位 (若对准2, 4, 6 位, 其情形是一样的).关键是第三层, 对第一、二层来说, 可以有两种最紧密的堆积方式: 第一种是将球对准第一层的球, 于是每两层形成一个周期，即 ABAB 堆积方式，形成六方紧密堆积, 配位数 12 (同层 6, 上下各 3). 此种六方紧密堆积的前视图:另一种是将球对准第一层的 2, 4, 6 位, 不同于 AB 两层的位置,这是 C 层. 第四层再排 A, 于是形成 ABCABC 三层一个周期. 得到面心立方堆积, 配位数 12.这两种堆积都是最紧密堆积, 空间利用率为74.05%.还有一种空间利用率稍低的堆积方式, 立方体心堆积: 立方体 8 个顶点上的球互不相切, 但均与体心位置上的球相切. 配位数 8, 空间利用率为 68.02%【板书】2．金属晶体的常见的三种堆积方式：（1）六方堆积. 如镁、锌、钛等（2）面心立方堆积。
苏教版高中化学选修三《物质结构与性质》《金属键金属晶体》【创新学案】
专题3微粒间作用力与物质性质第一单元金属键金属晶体问题导入金属的晶体结构怎样决定金属的物理性质？答：（1）金属晶体具有良好的导电性、导热性。
这是由于自由电子在外加电场的作用下发生定向移动，形成电流，使金属晶体具有良好的导电性；而自由电子在运动过程中通过碰撞进行能量传递，使金属晶体具有良好的导热性。
（2）金属晶体具有良好的延展性。
这是由于自由电子在金属晶体内可以自由运动，当金属受到外力作用，被拉成细丝或压成薄片时，虽然各层之间发生了相对滑动，但自由电子跟金属阳离子之间的较强的相互作用没有改变，因而不致发生断裂。
（3）金属的熔点、硬度等取决于金属晶体内部作用力的强弱。
一般来说，金属原子的价电子数越多，原子半径越小，金属晶体内部作用力越强。
因而晶体熔点越高、硬度越大。
说明：①金属的延展性是相对的，有限度的。
②金属晶体的颜色不尽相同，大多数是银白色，有的为其他颜色。
如铜为红色，铅为蓝白色，金为黄色。
金属晶体的熔沸点、硬度更是多种多样。
如碱金属的熔沸点和硬度都很低，像钨等熔点又很高。
知识预览1.金属键的概念_____________________。
2.金属键的特征是无__________、无__________。
3.金属键的强度主要决定于__________和__________。
金属元素的__________越小、__________越多，金属键越强。
金属晶体是原子间通过____________________形成的一类晶体。
金属晶体常温下除____________________外都是固体。
4.金属晶体和金属晶体的原子堆积模型(1)二维空间模型金属原子的二维平面放置有__________和__________两种，其配位数分别为__________、__________。
(2)三维空间模型①简单立方堆积相邻非密置层原子的原子核在一条直线上堆积，形成的晶胞是一个__________，每个晶胞含__________个原子。
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
6.金属键的形成和特点
题目：请描述金属键的形成过程和特点。
答案：金属键的形成过程是金属原子失去最外层电子，这些电子在金属原子间形成自由电子云。金属键的特点是金属原子之间的强相互作用力，这些相互作用力使得金属原子紧密排列，形成金属晶体。
7.金属晶体的结构
题目：请描述金属晶体中的面心立方晶格和体心立方晶格的结构特点。
核心素养目标分析
本节课的核心素养目标分析如下：
1.科学探究能力：通过实验观察和理论分析，使学生能够理解金属键的形成和金属晶体的结构，培养学生的观察能力、实验能力和科学思维。
2.证据推理能力：通过金属的物理性质和化学性质的实验现象，引导学生运用归纳总结和推理判断的方法，理解金属键的作用和金属的特性。
3.科学语言表达能力：培养学生运用化学语言准确描述金属键的特点和金属晶体的结构，提高学生的科学语言表达能力和交流能力。
（六）课堂小结（预计用时：2分钟）
简要回顾本节课学习的金属键和金属晶体的内容，强调重点和难点。
肯定学生的表现，鼓励他们继续努力。
布置作业：
根据本节课学习的金属键和金属晶体内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。
提醒学生注意作业要求和时间安排，确保作业质量。
教学资源拓展
1.拓展资源：
（1）金属键和金属晶体相关的学术文章：引导学生阅读有关金属键和金属晶体的学术文章，以加深对相关知识的理解。
答案：面心立方晶格的特点是每个金属原子位于立方体的面心位置，形成六角形的面心立方晶格。体心立方晶格的特点是每个金属原子位于立方体的体心位置，形成立方体的体心立方晶格。
高中化学专题3第1单元金属键金属晶体第1课时金属键与金属特性教案苏教版选修3
学习资料第1课时金属键与金属特性［核心素养发展目标］ 1.了解金属键的概念，理解金属键的本质和特征，能利用金属键解释金属单质的某些性质,促进宏观辨识与微观探析的学科核心素养的发展。
2.能结合原子半径、原子化热解释、比较金属单质性质的差异，促进证据推理与模型认知的学科核心素养的发展。
一、金属键1．概念：指金属离子与自由电子之间强烈的相互作用。
2．成键微粒:金属阳离子和自由电子.3．特征:没有方向性和饱和性.4．存在：存在于金属单质和合金中。
自由电子不是专属于某个特定的金属阳离子，即每个金属阳离子均可享有所有的自由电子，但都不可能独占某个或某几个自由电子，电子在整块金属中自由运动.例1下列关于金属键的叙述中,不正确的是( )A．金属键是金属阳离子和自由电子这两种带异性电荷的微粒间的强烈相互作用，其实质与离子键类似,也是一种电性作用B．金属键可以看作是许多原子共用许多电子所形成的强烈的相互作用，有方向性和饱和性C．金属键是带异性电荷的金属阳离子和自由电子间的强烈的相互作用，故金属键无饱和性和方向性D．构成金属键的自由电子在整个金属内部的三维空间中做自由运动答案 B解析从基本构成微粒的性质看,金属键与离子键的实质类似，都属于电性作用，特征都是无方向性和饱和性;自由电子是由金属原子提供的，并且在整个金属内部的三维空间内运动，为整个金属的所有阳离子所共有，从这个角度看,金属键无方向性和饱和性。
例2下列物质中只含有阳离子的物质是（）A．氯化钠B．金刚石C．金属铝D．氯气答案 C解析氯化钠是离子化合物，既含阳离子又含阴离子；金属铝中含有阳离子和自由电子；金刚石由原子组成，氯气由分子组成，都不含阳离子,故C正确。
易误提醒某物质有阳离子，但不一定有阴离子；而有阴离子时,则一定有阳离子。
二、金属的物理性质1．物理特性分析(1）良好的导电性:金属中的自由电子可以在外加电场作用下发生定向移动.（2）金属的导热性：是自由电子在运动时与金属离子碰撞而引起能量的交换,从而使能量从温度高的部分传到温度低的部分，使整块金属达到相同的温度。
高二化学苏教版选修3学案：专题3第一单元金属键金属晶体含解析
第一单元金属键金属晶体一、金属键与金属特性1．金属键(1）概念:________与________之间强烈的相互作用称为金属键.(2）成键微粒：________和________。
（3)金属键的本质：________和________之间的静电作用。
(4)金属键的特征:无______.(5）金属键的强弱：①金属键的强弱用____________来衡量。
金属的原子化热是指___________________。
②影响金属键强弱的主要因素有____________、____________________等.一般而言，金属元素的________越小，单位体积内________的数目越多，金属键越强。
③金属键的强弱影响着金属的______、______和______等物理性质。
2．金属的物理性质（1)金属的物理性质有____光泽，有______、______和______，多数具有较高的熔点,硬度较大。
(2)金属键与金属性质的关系用金属键理论解释金属的物理性质①金属有良好的导电性是由于________________________。
②金属有良好的导热性是由于____________________________________。
③金属有良好的延展性是由于____________________________________________。
④金属的硬度和熔、沸点等物理性质取决于金属内部金属键的强弱。
一般而言，金属键越强,金属硬度____,熔、沸点____.说明：①金属的延展性是相对的，有限度的。
②金属晶体的颜色不尽相同，大多数为银白色,有的为其他颜色，如铜为红色，金为黄色。
③金属晶体的硬度和熔、沸点更是多种多样，如碱金属的硬度和熔、沸点都很低，钨等熔点又很高。
预习交流1金属导电和电解质溶液导电有什么本质区别？二、金属晶体1．晶体（1）晶体与非晶体晶体具有__________外形，____(填“有"或“没有"，下同)固定熔点；非晶体的外形不规则，____固定熔点。
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【强调】：金属受热后，金属晶体中离子的振动加剧，阻碍着自由 化学学习
电子的运动。所以温度升高导电性下降。
2. 金属导热性的解释
金属容易导热，是由于自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰
撞从而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
4、金属晶体结构具有金属光泽和颜色
由于自由电子可吸收所有频率的光，然后很快释放出各种频率的
光，因此绝大多数金属具有银白色或钢灰色光泽。而某些金属（如铜、
金、铯、铅等）由于较易吸收某些频率的光而呈现较为特殊的颜色。当
金属成粉末状时，金属晶体的晶面取向杂乱、晶格排列不规则，吸收
可见光后辐射不出去，所以成黑色。
金属原子上“脱落”下来的大量自由电子，金属原子则“浸泡”在“自由电 子”的“海洋”之中。 金属键的形象说法: “失去电子的金属离子浸在自 由电子的海洋中”.
金属键的特征是成键电子可以在金属中自由流动，使得金属呈现 出特有的属性在金属单质的晶体中，原子之间以金属键相互结合。金 属键是一种遍布整个晶体的离域化学键。这种键既没有方向性也没有 饱和性，
到相同的温度。
3．金属延展性的解释
当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，
但不会改变原来的排列方式，弥漫在金属原子间的电子气可以起到类
似轴承中滚珠之间润滑剂的作用，所以在各原子层之间发生相对滑动
以后，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也
不易断裂。因此，金属都有良好的延展性。
【板书】 1．构成微粒：金属阳离子和自由电子 2．金属键：金属阳离子和自由电子之间的较强的相互
作用 3、成键特征：自由电子被许多金属离子所共有；无方向
性、饱和性 【板书】三、金属键对金属通性的解释 【学生分组讨论】如何应用金属键理论来解释金属的特性？请一
位同学归纳，其他同学补充。 【板书】1．金属导电性的解释 在金属晶体中，充满着自由电子，而自由电子的运动是没有一
【板书】2、影响金属键强弱的因素：原子半径、单位体积的自由电
子的数目等
一般：金属元素的原子半径越小、单位体积内自由电子的数目越
多，金属键越强，金属晶体的硬度越大，熔沸点越高。
【说明】：不同的金属在某些性质方面，如密度、硬度、熔点等又表
现出很大差别。这与金属原子本身、晶体中原子的排列方式等因素有
关。
【问题解决】3、试比较下列金属熔点的高低和硬度大小。
[教学目标]
专题 3 微粒间作用力与物理性质 第一单元 金属键 金属晶体
1．了解金属晶体模型和金属键的本质
2．认识金属键与金属物理性质的辨证关系
3．能正确分析金属键的强弱
4．结合问题讨论并深化金属的物理性质的共性
5．认识合金及其广泛应用
[课时安排] 3 课时
第一课时
[学习内容]
金属键的概念及金属的物理性质
【引入】同学们我们的世界是五彩缤纷的，是什么组成了我们的世
界呢？
学生回答：物质
讲述：对！我们的自然世界是有物质组成的，翻开我们的化学课
本的最后一页我们可以看到一张化学元素周期表，不论冬天美丽的雪
花，公路上漂亮的汽车。包括你自己的身体都是有这些元素的一种或
几种构成的。那么我们现在就来认识一下占周期表中大多数的金属。
【讨论】请一位同学归纳，其他同学补充。 1、金属有哪些物理共性？ 2、金属原子的外层电子结构、原子半径和电离能？金属单质中 金属原子之间怎样结合的？ 【板书】一、金属共同的物理性质 容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。 二、金属键 【动画演示并讲解】金属原子的电离能低，容易失去电子而形成阳 离子和自由电子，阳离子整体共同整体吸引自由电子而结合在一起。 这种金属离子与自由电子之间的较强作用就叫做金属键。金属晶体的 组成粒子：金属阳离子和自由电子。金属离子通过吸引自由电子联系 在一起, 形成金属晶体.经典的金属键理论把金属键形象地描绘成从 化学学习
【讲解】金属键无方向性, 无固定的键能, 金属键的强弱和自由电
子的多少有关, 也和离子半径、电子层结构等其它许多因素有关, 很
复杂. 金属键的强弱可以用金属原子化热等来衡量. 金属原子化热是
指 1mol 金属变成气态原子所需要的热量. 金属原子化热数值小时,
其熔点低, 质地软; 反之, 则熔点高, 硬度大.
【问题解决】
1．金属晶体的形成是因为晶体中存在
A.金属离子间的相互作用 化学学习
B．金属原子间的相互作用
C.金属离子与自由电子间的相互作用 D.金属原子与自由电子 间的相互作用
2．金属能导电的原因是 A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较弱
B．金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动 C．金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动 D．金属晶体在外加电场作用下可失去电子 3、下列叙述正确的是（ ） A.任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子 B．原子晶体中只含有共价键 C.离子晶体中只含有离子键，不含有共价键 D．分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其他化学键 【设问】我们知道，不同的金属在某些性质方面，如密度、硬度、熔 点等又表现出很大差别。有的金属软如蜡，有的硬如钢；有的金属熔点 低，有的熔点高，金属的这些性质与金属键有没有关系？ 【投影】课本 P29 表 3-1 【学生分组讨论】根据表中的数据，总结影响金属键的因素。 【板书】四。金属的熔、沸点、硬度与金属键的关系 1．原子化热：1mol 金属固体完全气化成相互远离的气态原子时吸 收的能量。 化学学习
【板书】§3-1-1 金属键与金属特性
化学学习
பைடு நூலகம்
大家都知道晶体有固定的几何外形、有确定的熔点，水、干冰等 都属于分子晶体，靠范德华力结合在一起，金刚石、金刚砂等都是原 子晶体，靠共价键相互结合，那么我们所熟悉的铁、铝等金属是不是 晶体呢？它们又是靠什么作用结合在一起的呢？
【展示】几种金属的应用的图片，有金属导线(铜或铝)、铁丝、镀铜 金属片等，并将铁丝随意弯曲，引导观察铜的金属光泽。叙述应用部 分包括电工架设金属高压电线，家用铁锅炒菜，锻压机把钢锭压成钢 板等。
（1）Na Mg Al （2）Li Na K Rb Cs （3）K Ca