《金属晶体》教案

示 范 课金属晶体（第二课时）大同县一中 刘华 金属晶体（第二课时） 【教学目标 】知识与技能：1了解金属晶体内原子的几种常见排列方式过程与方法：1. 活动探究情感态度与价值观：1训练学生的动手能力和空间想象能力。2 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】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(52)，只有金属钋采取这种堆积方式。（二）体心立方堆积（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（68），许多金属是这种堆积方式，如碱金属，简称为钾型。【学生活动3】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.（三）六方最密堆积（镁型）（四）面心立方最密堆积（铜型）BCA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（五）资料卡片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。【课时作业】计算简单立方堆积和面心立方最密堆积的空间利用率【板书设计】第三节 金属晶体（第二课时）二、金属晶体的原子堆积模型1.二维堆积2.三维堆积简单立方堆积非密置层体心立方堆积六方最密堆积密置层面心立方最密堆积