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2019-2020年高中化學(xué)《金屬晶體》教案2 新人教版選修3 一、 教學(xué)內(nèi)容 1、課標(biāo)中的內(nèi)容 （1）知道金屬鍵的涵義，能用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理性質(zhì); （2）能列舉金屬晶體的4種基本堆積模型； （3）知道金屬晶體與其它晶體的結(jié)構(gòu)微粒、微粒間作用力的區(qū)別。 2、教材中的內(nèi)容 本節(jié)課是人教版化學(xué)選修三第三章第三節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，是在第二章《分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》、第三章第一節(jié)《晶體的常識》和第二節(jié)《分子晶體與原子晶體》基礎(chǔ)上認(rèn)識金屬晶體。 本節(jié)教學(xué)內(nèi)容包含知識點(diǎn)主要有金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、晶體模型、共同性質(zhì)和特點(diǎn)、金屬晶體的結(jié)構(gòu)與金屬性質(zhì)的關(guān)系以及金屬晶體的四種原子堆積模型等，需要三個課時才能完成。本節(jié)課是第二課時，主要探究金屬晶體的4種基本堆積模型、金屬晶體的結(jié)構(gòu)與金屬性質(zhì)的關(guān)系。 二、教學(xué)對象分析 1、知識技能方面：晶體知識和分子晶體、原子晶體已經(jīng)做了介紹，學(xué)生對晶體內(nèi)微粒的空間排列有了初步的認(rèn)識。學(xué)生自己探究金屬晶體的結(jié)構(gòu)有了可能。 2、學(xué)習(xí)方法方面：上一節(jié)研究過分子晶體和原子晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，已初步有了“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的思維理念，具有一定的學(xué)習(xí)方法基礎(chǔ)。 三、設(shè)計思想 在前面分子晶體和原子晶體的學(xué)習(xí)中，《課程標(biāo)準(zhǔn)》里要求學(xué)生學(xué)會運(yùn)用模型來研究結(jié)構(gòu)問題，因此本節(jié)教學(xué)中可以利用講解該部分知識的機(jī)會繼續(xù)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用模型研究結(jié)構(gòu)問題的能力，以小組討論探究法代替直接講授，以學(xué)生為主體，讓學(xué)生猜想，讓學(xué)生在活動探究中總結(jié)得出結(jié)論,體現(xiàn)了新課程中“自主、合作、探究”的教學(xué)理念。 四、教學(xué)目標(biāo) 1、知識與技能：了解金屬晶體內(nèi)原子的幾種常見排列方式 2、過程與方法：通過分組探究實(shí)驗訓(xùn)練學(xué)生的動手能力和空間想象能力。 3、情感態(tài)度與價值觀： （1）通過對金屬晶體學(xué)習(xí)與認(rèn)識，激發(fā)學(xué)生探索認(rèn)識微觀世界的興趣；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和分析問題,解決問題的能力。 （2）培養(yǎng)學(xué)生的合作意識。 五、教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn) 金屬晶體的4種基本堆積模型 六、教學(xué)方法建議 活動探究 七、課時安排：3個課時，本節(jié)設(shè)計為第2課時內(nèi)容。 1．金屬鍵的涵義；用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理性質(zhì)（良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性）； 2．金屬晶體的4種基本堆積模型； 3．金屬晶體與其它晶體的結(jié)構(gòu)微粒、微粒間作用力的區(qū)別。 八、教學(xué)過程 【引入】分子晶體中，分子間的范德華力使分子有序排列；原子晶體中，原子之間的共價鍵使原子有序排列；金屬晶體中，金屬鍵使金屬原子有序排列。今天，我們一起討論有關(guān)金屬原子的空間排列問題。 【分組活動1】 利用20個大小相同的玻璃小球，有序地排列在水平桌面上（二維平面上），要求小球之間緊密接觸?？赡苡袔追N排列方式。討論每一種方式的配位數(shù)。（配位數(shù)：任意一個原子周圍與之相接觸的原子的數(shù)目。） [學(xué)生活動] 學(xué)生分四組活動，各由一人匯報結(jié)果。利用掛圖展示，學(xué)生排列結(jié)果主要介紹以下兩種方式。 非密置層，配位數(shù)4 密置層，配位數(shù)6 講解：金屬原子的平面堆積有兩種方式：非密置層和密置層，其配位數(shù)分別是4和6，所謂配位數(shù)，是指任意一個原子周圍與之相接觸的原子的數(shù)目（展示課前用玻璃小球制作的模型，輔助說明配位數(shù)的意思）。 金屬晶體可看成金屬原子在三維空間堆積而成，有四種基本模式 我們繼續(xù)討論，原子在三維空間的排列。首先討論非密置層這種情況。 【學(xué)生活動2】 非密置層排列的金屬原子，在空間內(nèi)可能的排列。匯總各類情況逐一討論。 （一）簡單立方體堆積 這種堆積方式形成的晶胞是一個立方體，每個晶胞含1個原子，被稱為簡單立方堆積。這種堆積方式的空間利用率太低，只有金屬釙采取這種堆積方式。 （二）鉀型 如果是非密置層上層金屬原子填入下層的金屬原子形成的凹穴中，每層均照此堆積，如下圖： 這種堆積方式的空間利用率顯然比簡單立方堆積的高多了，許多金屬是這種堆積方式，如堿金屬，簡稱為鉀型。 【教學(xué)過程設(shè)計】密置層的原子按鉀型堆積方式堆積，會得到兩種基本堆積方式，鎂型和銅型。鎂型如下圖左側(cè)，按ABABABAB…的方式堆積;銅型如圖右側(cè),按ABCABCABC…的方式堆積.這兩種堆積方式都是金屬晶體的最密堆積,配位數(shù)均為12,空間利用率均為74℅,但所得的晶胞的形式不同. [歸納與整理]金屬晶體的四種堆積模型對比 堆積模型 采用這種堆積的典型代表 空間利用率 配位數(shù) 晶胞 簡單立方 Po 52℅ 6 見教科書中本節(jié)的資料卡片1 鉀型 Na K Fe 68℅ 8 鎂型 Mg Zn Ti 74℅ 12 銅型 Cu Ag Au 74℅ 12 [總結(jié)]金屬原子的堆積方式不同，最終將影響金屬晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。例如原子半徑、熔沸點(diǎn)等 [引導(dǎo)閱讀] 混合晶體:石墨不同于金剛石,這的碳原子不像金剛石的碳原子那樣呈sp3雜化.而是呈sp2雜化,形成平面六元并環(huán)結(jié)構(gòu),因此石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)的,層內(nèi)的碳原子的核間距為142pm層間距離為335pm，說明層間沒有化學(xué)鍵相連，是靠范德華力維系的；石墨的二維結(jié)構(gòu)內(nèi)，每一個碳原子的配位數(shù)為3，有一個末參與雜化的2p電子，它的原子軌道垂直于碳原子平面。石墨晶體中，既有共價鍵，又有金屬鍵，還有范德華力，不能簡單地歸屬于其中任何一種晶體，是一種混合晶體。 [板書設(shè)計：]　　　3　　金屬晶體 金屬晶體的原子堆積模型 非密置層 密置層 2、簡單立方堆積：非密置層＋非密置層 配位數(shù)：6 鉀型： 非密置層＋非密置層 配位數(shù)：8 鎂型： 密置層＋密置層＋密置層 配位數(shù)：12 銅型： 密置層＋密置層＋密置層 配位數(shù)：12 九、教學(xué)反思 整節(jié)內(nèi)容的設(shè)計和教學(xué)方法符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和心理特點(diǎn)，使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體，教學(xué)效果良好。特別是在學(xué)生自主學(xué)習(xí)后讓各自進(jìn)行反思，交流成功的做法和不足之處，這樣能更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動性，既培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，讓學(xué)生在一次又一次的反思——提高——反思中使身心都能得到充分的發(fā)展。