高中化学《金属晶体》教案11 新人教版选修
金属晶体课程案例
（2）金属键存在于金属单质和合金中。
（3）金属键没有方向性也没有饱和性。
第五页，编辑于星期日：十八点 五分。
2、金属晶体的定义：通过金属离子与自 由电子之间的较强的相互作用形成的晶 体。 （1）在晶体中，不存在单个分子 （2）金属阳离子被自由电子所包围。
第六页，编辑于星期日：十八点 五分。
晶体类型 导电时的状态
导电粒子
离子晶体
水溶液或 熔融状 态下
自由移动的离子
金属晶体
晶体状态
自由电子
第九页，编辑于星期日：十八点 五分。
2、金属晶体结构与金属导热性的关系 【讨论2】金属为什么易导热？
自由电子在运动时经常与金属离子碰撞，引起两 者能量的交换。当金属某部分受热时，那个区域里 的自由电子能量增加，运动速度加快，通过碰撞， 把能量传给金属离子。
属元素的熔沸点随原子序数的增大而递减。
【思考5】试判断钠、镁、铝三种金属熔沸点和硬度的 大小
。
同周期元素，从左到右，价电子数依次增大， 原子（离子）半径依次减弱，则单质中所形成金 属键依次增强，故钠、镁、铝三种金属熔沸点和
硬度的大小顺序是：钠＜镁＜铝。
第十五页，编辑于星期日：十八点 五分。
资料 金属之最
金属晶体
金属原子
自由电子
第七页，编辑于星期日：十八点 五分。
3、电子气理论：经典的金属键理论叫做“ 电子气理论”。它把金属键形象地描绘成从金 属原子上“脱落”下来的大量自由电子形成可 与气体相比拟的带负电的“电子气”，金属 原子则“浸泡”在“电子气”的“海洋”之 中。
二、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 。
面心立方
C B A
人教版高中化学选修3 物质结构与性质 第三章 第三节 金属晶体(第2课时)
2014年7月30日星期三
11
金属晶体的原子堆积模型
三维空间里非密置层的 金属原子的堆积方式
（1） 第二层小球的球心 正对着 第一层小球的球心
2014年7月30日星期三
（2） 第二层小球的球心 正对着 第一层小球形成的空穴
12
金属晶体的原子堆积模型
（1）简单立方堆积
Po
简 单 立 方 晶 胞
2014年7月30日星期三 13
金属晶体的原子堆积模型
石墨是层状结构的混合型晶体
2014年7月30日星期三
41
金属晶体的原子堆积模型
思考题
（1）六方紧密堆积的晶胞中： 金属原子的半径r与六棱柱的边长a、高h有什么 关系？ （2）面心立方紧密堆积的晶胞中： 金属原子的半径r与正方体的边长a有什么关系？
2014年7月30日星期三
42
（ 1） ABAB… 堆积方式
2014年7月30日星期三
（ 2） ABCABC… 堆积方式
25
金属晶体的原子堆积模型
俯视图
1 6 2 3 4
1 6
2
3 4
5
5
A
B
第二层小球的球心对准第一层的 1、3、5 位 （▽）或对准 2、4、6 位（△）。 关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可 以有两种最紧密的堆积方式。
上下层各4
6 7 2 3
2014年7月30日星期三
19
金属晶体的原子堆积模型
②金属原子半径 r 与正方体边长 a 的关系：
b a
a a
2a
a
2a
b = 3a b = 4 r 3a=4r
2014年7月30日星期三 20
金属晶体的原子堆积模型
高中化学选修三《物质结构与性质》《金属晶体的原子堆积模型》【创新教案】
第三节金属晶体
第二课时
知识目标：
1. 了解金属晶体内原子在平面中的几种常见排列方式。
2．了解金属晶体内原子在立体空间中的常见排列方式。
3．训练学生的动手能力和空间想象能力，培养学生的合作意识。
过程与方法：
1．建立金属原子为等径球体的模型观念。
2．通过亲自排列小球，探究金属原子在平面中的排列方式，以及排列的密集程度。
3．通过粘贴小球，体会原子在三维空间中的堆积过程。
情感态度价值观：
1．通过对金属原子的实际排列过程，锻炼同学的动手能力，在活动过程中，培养学生思考问题，解决问题的能力。
2．养成务实求真、勇于探索的科学态度，重点培养学生“主动参与、乐于探究、交流合作”的精神。
学习重难点：
1．金属晶体的4种基本堆积模型。
2．面心立方最密堆积和六方最密堆积的区别与联系。
3．4种堆积方式所对应的晶胞结果特点。
教学过程
板书设计
第三节金属晶体
一、金属键
二、金属晶体的原子堆积模型
1．简单立方堆积a=2R
空间利用率=52.36%
2．体系立方堆积√3 a = 4R 空间利用率=68.02% 3．体心立方堆积√2 a = 4R 空间利用率=74.05%
4．六方最密堆积a=b=2R 空间利用率=74.05%。
人教版高中化学第三册(必修+选修)金属晶体教案
教案4（1-2-1金属晶体）第二节金属晶体（配套课件）1．了解金属晶体的结构模型及性质的一般特点。
2．理解金属晶体的类型与性质的关系。
能够用金属晶体结构模型解释金属的导电性、导热性、延展性等性质。
3．较为系统地掌握化学键和晶体的几种类型及其特点。
4．能够比较离子晶体、分子晶体、原子晶体和金属晶体的性质差异，能够根据晶体的性质判断晶体的类型。
金属晶体的模型；晶体类型与性质的关系。
金属晶体结构模型。
用金属晶体的结构模型解释金属在物理性质方面的共性。
[投影]选一位同学的家庭作业(以表格形式比较离子晶体、原子晶体和分子晶体结构与性质的关系)。
要求全体同学对照分析各自作业，在教师的引导下进行必要的修正和补充。
然后投影一张正确的表格。
表一：离子晶体、分子晶体、原子晶体结构与性质关系的比较[展示金属实物]展示的金属实物有金属导线(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。
[教师诱导]从上述金属的应用来看，金属有哪些共同的物理性质呢?[学生分组讨论]请一位同学归纳，其他同学补充。
[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。
[教师诱导]前面我们知道离子晶体、分子晶体、原子晶体有着不同的物理性质特点，且分别由它们的晶体结构所决定，那么金属的这些共同性质是否也是由金属的结构所决定呢?[板书] 第二节金属晶体[flash动画] 点击“金属晶体内部结构”条目，让学生看金属晶体内容组成微粒内容为，然后再听画外音兼字幕。
再点击“金属晶体内部结构”内部画面左上角“内部结构”条目，让学生看几种常见金属晶体空间构型。
硬球一个一个地堆积给同学观察，成形后再旋转让同学从不同角度进行观察，且拆散、堆积给学生分析。
[画外音兼有字幕]金属(除汞外)在常温下一般都是固体。
通过X射线进行研究发现，在金属中，金属原子好像许多硬球一层层紧密地堆积着，每一个金属原子周围有许多相同的金属原子围绕着，[设疑]金属中堆积的就是中性原子吗?[阅读并讨论]金属中由于金属原子的外层电子比较少，金属原子容易失去外层电子变成金属离子，在金属内部结构中，实际上按一定规律紧密堆积的是带正电荷的金属阳离子。
高中化学 第三章 第三节 金属晶体教案 新人教版选修3-新人教版高二选修3化学教案
第三节金属晶体[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析：能辨识常见的金属晶体，能从微观角度分析金属晶体中的构成微粒及微粒间的相互作用。
2.证据推理与模型认知：能利用金属晶体的通性推导晶体类型，从而理解金属晶体中各微粒之间的作用，理解金属晶体的堆积模型，并能用均摊法分析其晶胞结构。
一、金属键和金属晶体1．金属键(1)概念：金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用。
(2)实质：金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气〞，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起，形成一种“巨分子〞。
(3)特征：金属键没有方向性和饱和性。
2．金属晶体(1)金属晶体通过金属阳离子与自由电子之间的较强作用形成的晶体，叫做金属晶体。
(2)用电子气理论解释金属的性质(1)金属单质和合金都属于金属晶体。
(2)金属晶体中含有金属阳离子，但没有阴离子。
(3)金属导电的微粒是自由电子，电解质溶液导电的微粒是自由移动的阳离子和阴离子；前者导电过程中不生成新物质，为物理变化，后者导电过程中有新物质生成，为化学变化。
因而，二者导电的本质不同。
例1以下关于金属键的表达中，不正确的选项是( )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，所以与共价键类似，也有方向性和饱和性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[考点] 金属键和金属晶体[题点] 金属键的理解答案 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，金属键与共价键有类似之处，但两者又有明显的不同，如金属键无方向性和饱和性。
人教版化学《晶体的常识》完美课件
I2
金刚石
钠、锌晶胞都是：8×1/8+1=2； 碘：（8×1/8+6×1/2）×2=8； 金刚石：8×1/8+6×1/2+4=8。
高中化学选修3人教版3.1晶体的常识 课件
高中化学选修3人教版3.1晶体的常识 课件
小结
• 1.掌握晶体的特征：自范性、各向异性、固 定的熔沸点、质点排列的高度有序性
• 2.知道晶体和晶胞的关系 • 晶体是由无数晶胞“无隙并置”而成.
No
高中化学选修3人教版3.1晶体的常识 课件
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3. 下图是氯化钠的一个晶胞。提问：一 个晶胞 占有多少个氯离子？占有多少个钠离子？在NaCl 晶体中，每个Na+周围最近距离的Na+有 个？
ClNa+
高中化学选修3人教版3.1晶体的常识 课件
典例分析 例:2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了 金属化合物超导温度的最高记录。如图所示的是 该化合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱 柱，且棱柱的上下底面还各有1个镁原子，6个硼 原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为
A、MgB B、 MgB2 C、Mg2B D、Mg3B2
典例分析
Mg原子的数目： 12×1/6+2×1/2=3 B原子的数目：6 故化学式可表示为
Mg2B
六、晶体有关计算
利用晶胞参数可计算晶胞体积(V)，根据相 对分子质量(M)、晶胞中分子数(X)和阿伏
伽德罗常数NA，可计算晶体的密度 ：
7、如图是CsCl晶体的晶胞（晶体中最小的重复单元） 已知晶体中2个最近的Cs+核间距离为acm，氯化铯 的相对分子质量为M，NA为阿佛加德
高中化学《金属晶体》教案12 新人教版选修3
金属晶体(3)
【教材内容分析】
晶体知识和分子晶体、原子晶体已经做了介绍，学生对晶体内微粒的空间排列有了初步的认识。
学生自己探究金属晶体的结构有了可能。
【教学目标设定】
1．了解金属晶体内原子的几种常见排列方式
2．训练学生的动手能力和空间想象能力。
3．培养学生的合作意识
【教学重点难点】
金属晶体内原子的空间排列方式
【教学方法建议】
活动探究
【教学过程设计】
密置层的原子按钾型堆积方式堆积，会得到两种基本堆积方式，镁型和铜型。
镁型如下图左侧，按ABABABAB……的方式堆积;铜型如图右侧,按ABCABCABC……的方式堆积.这两种堆积方式都是金属晶体的最密堆积,配位数均为12,空间利用率均为74℅,但所得的晶胞的形式不同.
[归纳与整理]
金属晶体的四种堆积模型对比
混合晶体
石墨不同于金刚石,这的碳原子不像金刚石的碳原子那样呈sp3杂化.而是呈sp2杂化,形成平面六元并环结构,因此石墨晶体是层状结构的,层内的碳原子的核间距为142pm层间距离为335pm，说明层间没有化学键相连，是靠范德华力维系的；石墨的二维结构内，每一个碳原子的配位数为3，有一个末参与杂化的2p 电子，它的原子轨道垂直于碳原子平面。
石墨晶体中，既有共价键，又有金属键，还有范德华力，不能简单地归属于其中任何一种晶体，是一种混合晶体。
高中化学晶体部分总结教案
高中化学晶体部分总结教案教学目标：
1. 了解晶体的结构和性质。
2. 掌握晶体的分类和特点。
3. 能够运用晶体知识解决相关问题。
教学重点：
1. 晶体的定义和特点。
2. 晶体的分类和结构。
3. 晶体的性质和应用。
教学难点：
1. 理解晶体结构与性质之间的关系。
2. 掌握不同晶体的分类和特征。
教学内容与安排：
1. 晶体的定义和特点（10分钟）
- 介绍晶体的定义和基本特点。
- 讨论晶体和非晶体的区别。
2. 晶体的分类和结构（20分钟）
- 分类：按照组成物质的种类划分。
- 结构：简单立方、体心立方、面心立方等晶体结构。
3. 晶体的性质和应用（20分钟）
- 性质：晶体的有序性、光学性、热学性等。
- 应用：晶体在电子学、光学、医学等领域的应用。
4. 案例分析与练习（20分钟）
- 分析晶体结构与性质的关系。
- 解答相关问题，加深对晶体知识的理解。
教学方式：
1. 讲解和示范相结合，引导学生主动思考。
2. 学生互动，小组合作讨论。
3. 案例分析和练习，巩固知识。
教学评价：
1. 课堂表现（包括参与度、表现等）。
2. 作业完成情况。
3. 知识掌握程度的考试。
教学反思：
1. 学生对晶体概念和分类理解程度不同，应采取多样化教学方式。
2. 案例分析和练习的时间应更充分一些，以便学生深化理解。
（教案完整可以根据实际情况做进一步完善和调整）。
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高中化学《金属晶体》教案11 新人教版选修
(2)
【教材内容分析】
在必修2 中，学生已初步了解了物质结构和元素周期律、离子键、共价键、分子间作用力等知识。
本节内容是在介绍了分子晶体和原子晶体等知识的基础上，再介绍金属晶体的知识，可以使学生对于晶体有一个较全面的了解，也可使学生进一步深化对所学的知识的认识。
教材从介绍金属键和电子气理论入手，对金属的通性作出了解释，并在金属键的基础上，简单的介绍了金属晶体的几种常见的堆积模型，让学生对金属晶体有一个较为全面的认识。
【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
【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。
【教学过程设计】
【引入】
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？
【板书】
一、金属键金属晶体中原子之间的化学作用力叫做金属键。
【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。
金属键可看成是由许多原子共用许多电子的一种特殊形式的共价键，这种键既没有方向性也没有饱和性，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。
【强调】
金属晶体是以金属键为基本作用力的晶体。
【板书】
二、电子气理论及其对金属通性的解释1电子气理论
【讲解】
经典的金属键理论叫做“ 电子气理论” 。
它把金属键形象地描绘成从金属原子上“ 脱落” 下来的大量自由电子形成
可与气体相比拟的带负电的“ 电子气” ，金属原子则“ 浸泡” 在“ 电子气” 的“ 海洋” 之中。
2金属通性的解释
【展示金属实物】
展示的金属实物有金属导线 (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。
【教师引导】
从上述金属的应用来看，金属有哪些共同的物理性质呢 ?
【学生分组讨论】
请一位同学归纳，其他同学补充。
【板书】
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。
金属导电性的解释在金属晶体中，充满着带负电的“ 电子气” ，这些电子气的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下电子气就会发生定向移动，因而形成电流，所以金属容易导电。
【设问】
导热是能量传递的一种形式，它必然是物质运动的结果，那么金属晶体导热过程中电子气中的自由电子担当什么角色 ? 金
属导热性的解释金属容易导热，是由于电子气中的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，从而使整块金属达到相同的温度。
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。
【练习】
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
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课后阅读材料1超导体一类急待开发的材料一般说来，金属是电的良好导体(汞的很差 )。
1911 年荷兰物理学家 H 昂内斯在研究低温条件下汞的导电性能时，发现当温度降到约4 K(即2
69、 )时汞的电阻“ 奇异” 般地降为零，表现出超导电性。
后又发现还有几种金属也有这种性质，人们将具有超导性的物质叫做超导体。
2合金两种和两种以上的金属 (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，合金属于混合物，对应的固体为金属晶体。
合金的特点仍保留金属的化学性质，但物理性质改变很大；熔点比各成份金属的都低；强度、硬度比成分金属大；有的抗腐蚀能力强；导电性比成分金属差。
3金属的物理性质由于金属晶体中存在大量的自由电子和金属离子 (或原子 )排列很紧密，使金属具有很多共同的性质。
(1)状态：通常情况下，除 Hg 外都是固体。
(2)金属光泽：多数金属具有光泽。
但除 Mg、 Al、 Cu、 Au 在粉末状态有光泽外，其他金属在块状时才表现出来。
(3)易导电、导热：由于金属晶体中自由电子的运动，使金属易导电、导热。
(4)延展性 (5)熔点及硬度：由金属晶体中金属离子跟自由电子间的作用强弱决定。
金属除有共同的物理性质外，还具有各自的特性。
颜色：绝大多数金属都是银白色，有少数金属具有颜色。
如Au 金黄色 Cu 紫红色 Cs 银白略带金色。
密度：与原子半径、原子相对质量、晶体质点排列的紧密程度有关。
最重的为锇 (Os)铂 (Pt)最轻的为锂 (Li)
熔点：最高的为钨 (W)，最低的为汞 (Hg)， Cs，为284 Ca 为30 硬度：最硬的金属为铬 (Cr)，最软的金属为钾 (K)，钠(Na)，铯 (Cs)等，可用小刀切割。
导电性：导电性能强的为银 (Ag)，金 (Au)，铜 (Cu)等。
导电性能差的为汞 (Hg)
延展性：延展性最好的为金 (Au)， Al
第二
课时
【教材内容分析】
晶体知识和分子晶体、原子晶体已经做了介绍，学生对晶体内微粒的空间排列有了初步的认识。
学生自己探究金属晶体的结构有了可能。
【教学目标设定】
1了解金属晶体内原子的几种常见排列方式2训练学生的动手能力和空间想象能力。
3 培养学生的合作意识
【教学重点难点】
金属晶体内原子的空间排列方式
【教学方法建议】
活动探究
【教学过程设计】
【引入】
分子晶体中，分子间的范德华力使分子有序排列；原子晶体中，原子之间的共价键使原子有序排列；金属晶体中，金属键使金属原子有序排列。
今天，我们一起讨论有关金属原子的空间排列问题。
【分组活动1】
利用20 个大小相同的玻璃小球，有序地排列在水平桌面上（二维平面上），要求小球之间紧密接触。
可能有几种排列方式。
讨论每一种方式的配位数。
（配位数：同一层内与一个原子紧密接触的原子数）
【学生活动1】
学生分四组活动，各由一人汇报
结果。
利用多媒体展示，学生排列结果主要介绍以下两种方式。
（配位数：
同一层内与一个原子紧密接触的原子数）非密置层，配位数4 密置层，配位数6 我们继续讨论，原子在三维空间的排列。
首先讨论非密置层这种情况。
【学生活动2】
非密置层排列的金属原子，在空间内可能的排列。
汇总各类情况逐一讨论。
（一）简单立方体堆积这种堆积方式形成的晶胞是一个立方体，每个晶胞含1 个原子，被称为简单立方堆积。
这种堆积方式的空间利用率太低，只有金属钋采取这种堆积方式。
（二）钾型如果是非密置层上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中，每层均照此堆积，如下图：
这种堆积方式的空间利用率显然比简单立方堆积的高多了，许多金属是这种堆积方式，如碱金属，简称为钾型。
第三
课时
【教材内容分析】
晶体知识和分子晶体、原子晶体已经做了介绍，学生对晶体内微粒的空间排列有了初步的认识。
学生自己探究金属晶体的结构有了可能。
【教学目标设定】
1了解金属晶体内原子的几种常见排列方式2训练学生的动手能力和空间想象能力。
3 培养学生的合作意识
【教学重点难点】
金属晶体内原子的空间排列方式
【教学方法建议】
活动探究
【教学过程设计】
密置层的原子按钾型堆积方式堆积，会得到两种基本堆积方式，镁型和铜型。
镁型如下图左侧，按 ABABABAB 的方式堆积 ;铜型如图右侧 ,按 ABCABCABC 的方式堆积、这两种堆积方式都是金属晶体的最密堆积 ,配位数均为12,空间利用率均为74, 但所得的晶胞的形式不同、归纳与整理金属晶体的四种堆积模型对比堆积模型采用这种堆积的典型代表空间利用率配位数晶胞简单立方 Po526 钾型 Na K Fe688 镁型 Mg Zn Ti7412 铜型Cu Ag Au7412 混合晶体石墨不同于金刚石 ,这的碳原子不像金刚石的碳原子那样呈 sp3 杂化、而是呈 sp2 杂化 ,形成平面六元并环结构 ,因此石墨晶体是层状结构的 ,层内的碳原子的核间距为142pm 层间距离为335pm，说明层间没有化学键相连，是靠范德华力维系的；石墨的二维结构内，每一个碳原子的配位数为3，有一个末参与杂化的2p 电子，它的原子轨道垂直于碳原子平面。
石墨晶体中，既有共价键，又有金属键，还有范德华力，不能简单地归属于其中任何一种晶体，是一种混合晶体。