3.3金属晶体第1课时金属键、金属晶体的原子堆积模型学案（人教版选修3）。

经验告诉我们，成功是留给有准备的人。作为高中教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让学生们充分体会到学习的快乐，帮助高中教师更好的完成实现教学目标。所以你在写高中教案时要注意些什么呢？以下是小编为大家收集的“3.3金属晶体第1课时金属键、金属晶体的原子堆积模型学案（人教版选修3）”仅供参考，希望能为您提供参考！

3.3金属晶体第1课时金属键、金属晶体的原子堆积模型学案（人教版选修3）

[目标要求]　1.掌握金属键的含义和金属晶体的结构特点。2.能用金属键理论解释金属的一些物理性质。3.掌握金属晶体的原子堆积模型的分类及结构特点。

一、金属键
1．本质
描述金属键本质的最简单理论是“________理论”。该理论把金属键描述为金属原子脱落下来的__________形成遍布整块晶体的“__________”，被所有原子所共用，从而把所有金属原子维系在一起。
2．金属晶体
在金属单质的晶体中，原子之间以________相互结合，构成金属晶体的粒子是___和____________。
3．金属键的强度差别________，例如，金属钠的熔点较低，硬度较小，而钨是熔点最高的金属，这是由于________________________不同的缘故。一般来说，金属的____________越小，金属键越强，金属的____________越多，金属键越强。
4．金属材料有良好的延展性，由于金属键________方向性，当金属受到外力作用时，____________________________________而不会破坏金属键；金属材料有良好的导电性是由于金属晶体中的________________________________________发生定向移动；金属的热导率随温度升高而降低是由于在热的作用下，________________________频繁碰撞，阻碍了____________________的传递。
二、金属晶体的原子堆积模型
金属原子在二维平面里有两种排列方式，一种是“____________”(填“密置层”或“非密
置层”)，其配位数为______；另一种是____________(填“密置层”或“非密置层”)，其配位数为____。金属晶体可看作是金属原子在________空间中堆积而成，有如下基本模式：
1．简单立方堆积
是按“____________”(填“密置层”或“非密置层”)方式堆积而成，其空间利用率____________，晶胞构成：一个立方体，____个原子，如________。
2．体心立方堆积
是按____________(填“密置层”或“非密置层”)方式堆积而成，晶胞构成：________
立方，________个原子，如碱金属。
3．六方最密堆积和面心立方最密堆积
六方最密堆积和面心立方最密堆积是按照______________(填“密置层”或“非密置层”)的堆积方式堆积而成，配位数均为____，空间利用率均为______。
六方最密堆积：按________________方式堆积；面心立方最密堆积：按________________方式堆积。
三、石墨——混合晶体
1．结构特点——层状结构
(1)同层内，碳原子采用________杂化，以________________相结合，形成____________平面网状结构。所有碳原子的2p轨道平行且相互重叠，p电子可在整个平面中运动。
(2)层与层之间以____________________。
2．晶体类型
石墨晶体中，既有____________，又有____________和____________，属于____________。
1．金属的下列性质中，不能用晶体结构加以解释的是()
A．易导电B．易导热C．有延展性D．易锈蚀
2．在金属晶体中，如果金属原子的价电子数越多，原子半径越小，自由电子与金属阳离子间的作用力就越大，金属的熔、沸点就越高。则下列各组金属熔、沸点的高低顺序，排列正确的是()
A．Mg＞Al＞CaB．Al＞Na＞Li
C．Al＞Mg＞CaD．Mg＞Ba＞Al
3.
右图是金属钨晶体中的一个晶胞的结构示意图，它是一种体心立方结构。实验测得金属钨的密度为19.30gcm－3，钨的相对原子质量是183.9。假设金属钨原子为等径刚性球，试完成下列问题：
(1)每一个晶胞中分摊到________个钨原子。
(2)计算晶胞的边长a。
(3)计算钨的原子半径r(提示：只有体对角线上的各个球才是彼此接触的)。

参考答案
基础落实
一、
1．电子气　价电子　电子气
2．金属键　金属阳离子　自由电子
3．很大　形成的金属键强弱　原子半径　价电子数
4．没有　晶体中的各原子层发生相对滑动　自由电子可以在外加电场作用下　自由电子与金属原子
自由电子对能量
二、
密置层　6　非密置层　4　三维
1．非密置层　比较低　1　钋(Po)
2．非密置层　体心　2
3．密置层　12　74%　ABABAB…　ABCABC……
三、
1．(1)sp2　共价键　正六边形　(2)范德华力相结合
2．共价键　金属键　范德华力　混合晶体
课堂练习
1．D　[金属的晶体结构只能解释金属有金属光泽、导电性、导热性、延展性、硬度、熔点等物理性质，是否容易生锈是金属的化学性质，只能用金属的原子结构加以解释。]
2．C
3．(1)2　(2)3.16×10－8cm　(3)1.37×10－8cm
解析　(1)正确应用均摊法确定一个晶胞中包含的各粒子的数目。
(2)应用基本关系式：Mρ＝VNAx，先求出晶胞的体积，然后根据V＝a3计算晶胞的边长。

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金属晶体

《选修三第三章第三节　金属晶体》导学案（第3课时）
学习时间2011—2012学年上学期周
【课标要求】知识与技能要求：复习本节知识
【主干知识再现】一、关于金属键
1．几种化学键的比较
类型

比较离子键共价键金属键
非极性键极性键配位键
本质阴、阳离子间通过静电作用形成相邻原子间通过共用电子对(电子云重叠)与原子核间的静电作用形成金属阳离子与自由电子间的作用
成键条件(元素种类)成键原子的得、失电子能力差别很大(金属与非金属之间)成键原子得、失电子能力相同(同种非金属)成键原子得失电子能力差别较小(不同非金属)成键原子一方有孤对电子(配体)，另一方有空轨道(中心离子)同种金属或不同种金属(合金)
特征无方向性、饱和性有方向性、饱和性无方向性
表示方式
(电子式)Na＋[Cl??]－
HH
－
存在离子化合物(离子晶体)单质H2、共价化合物H2O2、离子化合物Na2O2共价化合物HCl、离子化合物NaOH离子化合物NH4Cl金属单质(金属晶体、合金)
2.金属具有导电性、导热性和延展性的原因
(1)延展性：当金属受到外力作用时，晶体中各原子层就会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，而且弥漫在金属原子间的“电子气”可以起到类似轴承中滚球之间润滑剂的作用，即金属的离子和自由电子之间的较强作用仍然存在，因而金属都有良好的延展性。
(2)导电性：金属内部的原子之间的“电子气”的流动是无方向性的，在外加电场的作用下，电子气在电场中定向移动形成电流。
(3)金属的热导率随温度的升高而降低，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的缘故。
3．金属导电与电解质溶液导电的比较。
运动的微粒过程中发生的变化温度的影响
金属导电自由电子物理变化升温，导电性减弱
电解质溶液导电阴、阳离子化学变化升温、导电性增强
4.影响金属熔点、硬度的因素
一般地，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。
二、关于金属晶体
1．金属晶体结构构成粒子：金属原子(金属阳离子、,自由电子)作用力：金属阳离子与自由电子间　强烈的相互作用
2．物理性质相同点：有金属光泽、导电、导热、延展性不同点：熔点高低不同，硬度大小不同
3．位置与分类
金属区(分界线、元素种数、周期与族)分类依据冶金工业黑色金属：Fe、Cr、Mn有色金属：Fe、Cr、Mn以外的金属密度大小重金属(ρ4.5gcm－3)：Fe、Cu等轻金属(ρ4.5gcm－3)：Mg、Al等地壳中的含量常见金属：Fe、Cu、Al等稀有金属：钼、锆、铌等
4．金属之最
(1)在生活生产中使用最广泛的金属是铁(一般是铁与碳的合金)；
(2)地壳中含量最多的金属元素是铝(Al)；
(3)自然界中最活泼的金属元素是铯(Cs)；
(4)最稳定的金属单质是金(Au)；
(5)最硬的金属单质是铬(Cr)；
(6)熔点最高的金属单质是钨(3413℃)(W)；
(7)熔点最低的金属单质是汞(－39℃)(Hg)；
(8)延展性最好的是金(Au)；
(9)导电性能最好的是银(Ag)；
(10)密度最大的是锇(22.57gcm－3)(Os)。
5.三维空间模型常见的三种结构
三种典型结构类型体心立方晶格面心立方晶体密排六方晶格
配位数81212
常见金属晶体结构(有些金属晶体可能有两种或三种晶格)Li、Na、K、Rb、Cs、Ca、Sr、Ba、Ti、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、FeCa、Sr、Cu、Au、Al、Pb、Ni、Pd、PtBe、Mg、Ca、Sr、Co、Ni、Zn、Cd、Ti
结构示意图

空间利用率68%74%74%
堆积形式体心立方最密堆积面心立方最密堆积六方最密堆积
【学习效果自测】
1．只有阳离子而没有阴离子的晶体是()
A．金属晶体B．原子晶体C．离子晶体D．分子晶体
2．下列有关金属晶体的说法中正确的是()
A．常温下都是晶体B．最外层电子数少于3个的都是金属
C．任何状态下都有延展性D．都能导电、传热
3．下列有关金属晶体的说法中不正确的是()
A．金属晶体是一种“巨分子”B．“电子气”为所有原子所共有
C．简单立方堆积的空间利用率最低D．钾型堆积的空间利用率最高
4．下列性质不能用金属键理论解释的是()
A．导电性B．导热性C．延展性D．锈蚀性
5．金属的下列性质中，与电子气无关的是()
A．密度大小B．容易导电C．延展性好D．容易导热
6．下列有关化学键、氢键和范德华力的叙述中，不正确的是()
A．金属键是金属离子与“电子气”之间的较强作用，金属键无方向性和饱和性
B．共价键是原子之间通过共用电子对形成的化学键，共价键有方向性和饱和性
C．范德华力是分子间存在的一种作用力，分子的极性越大，范德华力越大
D．氢键不是化学键，而是分子间的一种作用力，所以氢键只存在于分子与分子之间
7．金属晶体堆积密度大，原子配位数高，能充分利用空间的原因是()
A．金属原子的价电子数少B．金属晶体中有自由电子
C．金属原子的原子半径大D．金属键没有饱和性和方向性
8．石墨晶体中不存在的化学作用力是()
A．共价键B．氢键C．金属键D．范德华力
9．下列对各组物质性质的比较中，正确的是()
A．熔点：LiNaKB．导电性：AgCuAlFe
C．密度：NaMgAlD．空间利用率：钾型镁型铜型
10．金属原子在二维空间里的放置有下图所示的两种方式，下列说法中正确的是()

A．图(a)为非密置层，配位数为6B．图(b)为密置层，配位数为4
C．图(a)在三维空间里堆积可得镁型和铜型D．图(b)在三维空间里堆积仅得简单立方
11．请你运用所学的化学知识判断，下列有关化学观念的叙述错误的是()
A．几千万年前地球上一条恐龙体内的某个原子可能在你的身体里
B．用斧头将木块一劈为二，在这个过程中个别原子恰好分成更小微粒
C．一定条件下，金属钠可以成为绝缘体D．一定条件下，水在20℃时能凝固成固体
12．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
13．在核电荷数为1～18的元素中，其单质属于金属晶体的有______________________，金属中，密度最小的是______，地壳中含量最多的金属元素是________，熔点最低的是________，既能与酸反应又能与碱反应的是________，单质的还原性最强的是________。

疑点反馈：（通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识，请记录下来）
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
《选修三第三章第三节　金属晶体》导学案（第3课时）
【学习效果自测】
1．答案　A
2．答案　D
3．答案　D
4．答案　D
5．答案　A
6．答案　D
7．答案　D
8．答案　B
9．答案　B
10．答案　C
11．答案　B
12．答案　B
13．答案　Li、Be、Na、Mg、Al　Li　Al　Na　Al、Be　Na

《金属晶体》教学设计

俗话说，居安思危，思则有备，有备无患。作为教师就要早早地准备好适合的教案课件。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动，使教师有一个简单易懂的教学思路。教案的内容要写些什么更好呢？急您所急，小编为朋友们了收集和编辑了“《金属晶体》教学设计”，希望能对您有所帮助，请收藏。

《金属晶体》教学设计
教材分析：《金属晶体》选择人教版选修3第三单元课题三，本单元主要介绍四种晶体的结构及其性质。课题一《晶体与非晶体》中学习的晶体的辨别、晶体与晶胞的关系以及晶胞中原子数的计算，为下几个课题的学习打下了基础，课题二《分子晶体与原子晶体》的学习，有利于学生初步形成一定的空间思维能力，通过分子晶体与原子晶体中对结构决定性质的讲解，有利于学生探究金属晶体的教学思路，本节学习也为下个课题《离子晶体》的学习起到一定的铺垫作用。
学情分析：学生在初三下已经学了金属的通性（物性），了解了合金的一些特点。高中必修1、必修2都有关于金属的学习，对金属原子结构以及金属的化学性质也相当熟悉，加之日常生活中经常与金属接触，对金属应是相当了解，此外高二学生已具备一定的微粒观，这都有利于本课题的学习。但这阶段的学生的抽象化思维能力相对较弱，这也是本节课的难点之一。
教学目标：
知识与技能：了解电子气理论，能用电子气理论解释金属的一些物理性质。通过电子气理论的学习，了解合金性能有别与纯金属的本质原因。
了解原子化热，知道影响金属键强弱的因素。
通过动手操作以及图片展示、教师讲解，了解金属晶体的四种堆积模型。
过程与方法：通过电子气理论的学习，学会从化学独特的视角微观去探究物质结构。通过对微粒特点的复习，加强微粒观
通过金属晶体四种堆积模型的学习以及空间利用率的讲解，提升动手能力、空间想象能力与计算能力。
情感态度价值观：
通过电子气理论解释合金与纯金属性质的差异，感知化学学习在生产生活中的应用。
通过小组合作搭建金属晶体模型，体会合作乐趣，感知众人力量的强大。
教学重点：电子气理论、金属原子堆积模型
教学难点：微粒观、抽象思维
教学环节
教师活动
学生活动教学设计意图及教具引入环节前面我们学习了分子晶体与原子晶体，知道分子晶体熔点低、硬度小主要是因为分子晶体中分子间作用力小所致，而原子晶体熔点高、硬度大主要因为原子间通过共价键连接所致。可见物质的结构对其表现出来的起着决定性作用。今天我们来学习金属晶体，对于金属，同学们应该很熟悉，从初三化学到高中我们的必修1、必修2我们都有学过金属的有关知识，那么，关于金属的一些通性，你还记得多少？
同学们答的很全，那么你们是否了解金属为什么会有这些通性呢?或者通过前面分子、原子晶体的学习，你能否知道应从哪个方面去探究金属共性的原因？
聆听
思考
金属光泽、导电性、导热性、延展性、、、、、
金属结构
由复习上课内容自然引出本节内容课堂展开我们已经知道金属是由原子构成的，我们也可以猜想出这些原子应该通过某种力相聚集，使金属晶体能量达到最低，那么这种力可以是由共价键提供的吗？（提示：从金属的原子结构角度思考、共价键特性）
现在我们知道金属中原子间作用力不是共价键提供的但通过前面的学习，我们也确定这些原子间必定存在某种力使其聚集，我们不妨把其称为金属键，那么形成金属键的作用粒子是哪些呢？同学们不妨从金属的原子结构角度思考。
通过分析金属的原子结构我们知道，金属最外层电子数少，很易脱落，脱落电子后的原子便形成金属阳离子，那么请问各位同学，电子有方向吗？与原子相比，电子个头大小？电子是静止还是运动的？
因为电子与原子相比，电子很小并且电子是运动的，我们可以认为某些原子脱落下来的电子因运动遍布整个金属晶体，为所以原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起，我们把这个理论叫电子气理论。（描述金属键本质的简单理论）
通过刚刚我们对电子性质的一些探讨，你能猜想出金属键是否像共价键一样有饱和性与方向性？说出理由。
我们已经知道金属晶体间存在金属键，那么，你能否运用电子气理论解释金属的某些物性呢？
导电性？
导热性？
延展性？
金属光泽？
通过电子气理论的学习，我们已经可以解释金属的一些物性，同样，由这一理论我们也可以大致解释合金与纯金属性质的差异，请同学们自行阅读资料卡片。
我们知道金属的许多性质与金属键强弱有关，那么有哪些因素影响金属键强弱呢？观察对比表格，总结影响金属键的因素。
一般而言，金属键越强，金属晶体的熔点越大。但影响金属熔点的因素除了金属键强弱外，还有金属晶体中原子堆积模型。下面我们一起来学习金属晶体的原子堆积模型。在空间构建金属堆积模型前，我们先探讨金属的平面模型有几种。我们假设金属晶体中的原子是直径相等的球体，同学们试试看，你能堆出几种？
讲解密置层与非密置层，配位数。
金属晶体的平面结构我们已经知道了，只要把平面加以堆积，便是空间构型，小组合作动手试试看，哪个小组的方案最多。
同学们想出的方法挺全，我们先从最简单的堆积来分析这种堆积的特点。（模型名称、配位数、空间利用率、代表物、晶胞图像）
简单介绍混合晶体（石墨）
不可以，金属最外层电子数少，无法形成共用电子对。有的金属熔点低，不符合共价键特性。
电子
金属阳离子
电子无方向
电子比原子小的多
电子是运动的
聆听
思考
无饱和性、方向性。电子无方向且不同金属脱落电子数不同，电子无饱和性。
思考
讨论
回答
阅读
思考
思考
原子半径、电子数、原子化热
动手操作
聆听
动手操作
小组合作
聆听
思考
复习共价键特性、金属的原子结构引出金属键。
引导学生从微粒观理解电子气理论
Ppt

引导学生从微粒本身具有能量，微粒间存在相互作用力等微粒观进行思考。
Ppt
资料卡片合金性质与结构
Ppt表格
（简单讲解原子化热）
Ppt图片
动手操作与图片结合，给予学生触觉与视觉感受，调动学习积极性。

结合图片进行讲解
小结总结四种基本堆积模型
思考表格填写

《离子晶体、分子晶体和原子晶体》（第3课时）教学设计

作为优秀的教学工作者，在教学时能够胸有成竹，教师要准备好教案，这是教师需要精心准备的。教案可以更好的帮助学生们打好基础，帮助教师提高自己的教学质量。所以你在写教案时要注意些什么呢？经过搜索和整理，小编为大家呈现“《离子晶体、分子晶体和原子晶体》（第3课时）教学设计”，但愿对您的学习工作带来帮助。

《离子晶体、分子晶体和原子晶体》（第3课时）教学设计
三、原子晶体
1．定义：相邻原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体。
例如：C（金刚石）、晶体硅、SiO2、SiC等。
（1）组成：原子晶体由原子构成，
（2）作用力：共价键
（3）性质：共价键越强，物质的熔点、沸点就越高。
例如：硅、碳化硅、金刚石的熔沸点依次升高。
2．物理性质
（1）硬度大、熔沸点高。
例如：金刚石：①是天然存在的最硬的物质；
②熔点：3550℃，沸点：4827℃。
（2）溶解性：难溶于常见溶剂。
（3）导电性：一般不导电。
3．空间构型
（1）金刚石：
①正四面体的空间网状结构。
每个碳原子与四个碳原子成键组成正四面体向空间发展。
②最小的环上有6个碳原子。
③1molC（金刚石）含有的碳碳键数目为2NA。
④晶体硅的结构同金刚石。
（2）二氧化硅：
①正四面体的空间网状结构。
每个硅原子与4个氧原子成键、每个氧原子与2个硅原子成键。
其结构可看成是硅晶体中的硅硅键之间插入一个氧原子。
②最小的环上有12个原子。
③1mol二氧化硅含有的硅氧键数目为4NA。
4．原子晶体中不存在单个的原子，因此其化学式不是分子式。
5．石墨
（1）结构：平面层状结构，层间以范德华力相结合。
每个碳原子与三个碳原子成键形成平面正六边形结构。
1molC（石墨）含有的碳碳键数目为1.5NA。
（2）性质：混合型或过渡型晶体。
层内为共价键，具有原子晶体的性质（熔点高）。
层间为范德华力，具有分子晶体的性质（硬度小、易滑动）。
（3）与金刚石对比：
碳碳键长：金刚石：1.551010m石墨：1.421010m
熔点：3550℃3652~3697℃
沸点：4827℃4827℃
导电性：不导电导电（有自由电子）
相互关系：两者互为同素异形体。

《离子晶体、分子晶体和原子晶体》（第1课时）教学设计

《离子晶体、分子晶体和原子晶体》（第1课时）教学设计
一、离子晶体
1．定义：离子间通过离子键结合而成的晶体。
阳离子：活泼金属的阳离子（例如IA和IIA的金属）和铵根离子。
阴离子：活泼非金属的阴离子（例如VIA和VIIA的非金属）和酸根离子。
注意：①含金属元素的离子不一定是阳离子，例如：偏铝酸根离子等。
②由非金属元素组成的离子不一定是阴离子，例如：铵根离子等。
③由金属和非金属元素组成的化合物不一定是离子晶体，例如：氯化铝为分子晶体。
④全部由非金属元素组成的化合物也可能是离子晶体，例如：铵盐等。
⑤离子晶体中一定存在离子键，还可能存在共价键，例如：氢氧化钠、过氧化钠等。
⑥含有离子键的晶体一定是离子晶体。
2．物理性质
（1）硬度较大、难于压缩。
（2）有较高的熔点和沸点，且离子键越强，熔沸点越高。
离子半径越小、离子所带的电荷越高，则离子键越强，熔沸点越高。
例如：氯化钠熔点801℃沸点1413℃
氯化铯645℃1290℃
（3）在水溶液和熔融状态下能够导电。
注意：①在熔融状态下能够导电的化合物一定是离子晶体（注意金属的导电性）。
②在水溶液中能够导电的化合物不一定是离子晶体，例如：硫酸等。
3．空间构型
（1）晶胞：晶体中最小的重复单元。
（2）氯化钠
①Na+和Cl是相间着沿立方体进行排列的。
②每个Na+周围等距离且最近的Cl是6个，
这6个Cl连线形成的空间几何体为正八面体（Na+位于中心位置）。
同时，每个Cl周围等距离且最近的Na+也是6个。
③每个Na+周围等距离且最近的Na+是12个。
④1个氯化钠晶胞所占有的Na+4个、Cl4个。
Na+：体心1个，棱上12个，所以共11+121/4=4个
Cl：面心6个，角顶8个，所以共61/2+81/8=4个
计算方法：晶胞完全占有的粒子数：体心为1、面心为1/2、棱上为1/4、角顶为1/8。
⑤氯化钠晶体中不存在单个的NaCl分子，所以NaCl是化学式而非分子式。
（3）氯化铯
①每个Cs+周围等距离且最近的Cl是8个，
每个Cl周围等距离且最近的Cs+也是8个
②1个氯化铯晶胞所占有的Cs+1个、Cl1个。
Cs+：体心1个，即11=1个
Cl：角顶8个，即81/8=1个
③氯化铯晶体中不存在单个的CsCl分子，所以CsCl是化学式而非分子式。
4．离子晶体中都不存在单个的分子，因此只有化学式而没有分子式。