《2022年第三章晶体结构与性质教案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年第三章晶体结构与性质教案.docx(34页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载第三章 晶体结构与性质第一节 晶体常识第一课时教学目标:1、通过试验探究懂得晶体与非晶体的差异;2、学会分析、懂得、归纳和总结的规律思维方法,提高发觉问题、分析问题和解决问题的 才能;3、明白区分晶体与非晶体的方法,熟识化学的有用价值,增强学习化学的爱好;教学重难点:1、晶体与非晶体的区分 2、晶体的特点 教学方法建议:探究法 教学过程设计: 新课引入 :前面我们争论过原子结构、分子结构,对于化学键的形成也有了初步的明白,同时也知道组成千万种物质的质点可以是离子、原子或分子; 又依据物质在不同温度和压强 下,物质主要分为三态:
2、气态、液态和固态,下面我们观看一些固态物质的图片; 3 、紫黑色的碘; 4 、高锰酸钾 投影 :1、蜡状白磷; 2 、黄色的硫磺; 表达 :像上面这一类固体,有着自己有序的排列,我们把它们称为晶体;而像玻璃这一类固体, 本身原子排列杂乱无章,体的有关学问; 板书 :一、晶体与非晶体称它为非晶体, 今日我们的课题就是一起来探究晶体与非晶 板书 :1、晶体与非晶体的本质差异 提问 :在中学化学中,大家已学过晶体与非晶体,你知道它们之间有没有差异? 回答 :同学:晶体有固定熔点,而非晶体无固定熔点; 讲解 :晶体有固定熔点,而非晶体无固定熔点,们在本质上有哪些差异呢?这只是晶体与非晶体的表观现象,那
3、么他 投影 自范性晶体与非晶体的本质差异微观结构晶体有原子在三维空间里呈周期性有序排列非晶体没有原子排列相对无序 板书 :自范性:晶体能自发性地出现多面体形状的性质; 说明 :所谓自范性即“ 自发” 进行,但这里得留意, “ 自发” 过程的实现仍需肯定的条件;例如:水能自发地从高处流向低处,但不打开拦截水流的闸门,水库里的水不能下泻; 板书 :留意:自范性需要肯定的条件,其中最重要的条件是晶体的生长速率适当; 投影 :通过影片播放出,同样是熔融态的二氧化硅,快速的冷却得到玛瑙,而缓慢冷却得 到水晶过程; 设问 :那么得到晶体的途径,除了用上述的冷却的方法,仍有没有其它途径呢?你能列举哪些? 板
4、书 :2、晶体形成的一段途径:名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载( 1)熔融态物质凝固;( 2)气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华);( 3)溶质从溶液中析出; 投影图片 :1、从熔融态结晶出来的硫晶体;2、凝华得到的碘晶体;3、从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜晶体; 探究试验 :完成教材试验3-1 ,请同学们仔细观看,并提问同学观看到什么现象; 回答 :第一碘升华,然后在表面皿下面显现碘的固体; 讲解 :事实上,这里提到的固体就是凝华得到的碘晶体; 过渡 :很多固体的粉末用肉眼是看不见晶体的,但我
5、们可以借助于显微镜观看,这也证 明固体粉末仍是晶体,只不过晶粒太小了! 投影 :晶体二氧化硅和非晶体二氧化硅的示意图 提问 :小组争论,通过比较,可以得出什么样结论; 回答 :晶体的原子排列有序,而非晶体就不是; 表达 :从本质上来说,晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里所呈的现周期性; 表达 :通过前面对晶体与非晶体的争论,现在我们来总结一下,晶体有哪些特点: 板书 :3、晶体的特点:(1)有固定的几何形状;(2)有固定的熔点;(3)有各向异性; 解析 :对于同一幅图案来说 , 从不同的方向注视 , 也会产生不同的感受 , 那么对于晶体来说 ,很多物理性质: 如硬度、 导热性、 光学性质等,
6、 因争论角度不同而产生差异,即为各向异性;例如:蓝晶石( Al2O3 SiO2)在不同方向上的硬度不同;石墨在与层垂直的方向上的导电率与层平行的方向上的导电率1104; 小结 :可以依据晶体特点区分某一固体属于晶体仍是非晶体;体最牢靠的方法是利用 x- 射线衍射试验;然而, 得出区分晶体与非晶 提问 :通过这节课的学习,现在请你用一句话来定义晶体,应当怎么说? 回答 :同学 1、内部原子有规律的排列的物质;同学 2、内部原子有规律的排列,且外观为多面体的固体物质; 板书 :4、晶体的定义:质点(分子、离子、原子)在空间有规章地排列成的,具有整齐外型,以多面体出 现的固体物质;练习:1、以下关于
7、晶体与非晶体的说法正确选项:A、晶体肯定比非晶体的熔点高 B、晶体有自范性但排列无序 C、非晶体无自范性而且排列无序 D、固体 SiO2 肯定是晶体2、区分晶体与非晶体最牢靠的科学方法是:名师归纳总结 A、熔沸点第 2 页,共 20 页B、硬度C、颜色D、x- 射线衍射试验- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载3、在我们的生活中遇到很多固体,通过今日这节课的学习,我们知道固体可以分为晶体与非晶体;请你举出常见的晶体与非晶体的实例;答案: 1、C;2、D;3、晶体:玛瑙、水晶、硫晶体等等;非晶体玻璃、水泥等等;4、以下不属于晶体的特点是:A
8、、肯定有固定的几何形状B、肯定有各向异性C、肯定有固定的熔点D、肯定是无色透亮的固体5、以下过程可以得到晶体的有:A、对 NaCl 饱和溶液降温,所得到的固体B、气态 H2O冷却为液态,然后再冷却成的固态C、熔融的 KNO 3 冷却后所得的固体D、将液态的玻璃冷却成所得到的固体6、晶体具有各向异性;如蓝晶石(Al2O3 SiO2)在不同方向上的硬度不同;又如石墨在与层垂直的方向上的导电率与层平行的方向上的导电率1104;晶体的各向异性主要表现在是:硬度导热性导电性光学性质、A、 B、 C、 D7、一些不法商人制造假宝石来牟取暴利,你能否依据晶体物理性质的各向异性的特点,列举出一些可能有效鉴别假
9、宝石的方法?其次课时一、晶胞定义:晶体结构中的基本单元叫晶胞二、晶胞中原子个数的运算方法:位于晶胞顶点的微粒,实际供应应晶胞的只有 1/8 ;位于晶胞棱边的微粒,实际供应应晶胞的只有 1/4 ;位于晶胞面心的微粒,实际供应应晶胞的只有 1/2 ;位于晶胞中心的微粒,实际供应应晶胞的只有 1;练习:名师归纳总结 1、现有甲、乙、丙、丁四种晶胞(如图2-8 所示),可推知:甲晶体中A与 B 的离子个数第 3 页,共 20 页比为;乙晶体的化学式为;丙晶体的化学式为_;丁晶体的化学式为_;- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载2、钙 - 钛矿晶
10、胞结构如图 2-9 所示;观看钙 - 钛矿晶胞结构,求该晶体中,钙、钛、氧的微粒个数比为多少?3、晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体,其中含有 20 个等边三角形的面和肯定数目的顶角,每个顶角各有一个硼原子;如图 2-10 所示,回答:(1)键角 _;( 2)晶体硼中的硼原子数_个; BB 键_条?4、在碳单质的成员中仍有一种混合型晶体石墨,如图2-11 所示;它是层状结构,层与层之间依靠作用力相结合;每层内部碳原子与碳原子之间靠作用力相结合,其键角; 分析图中每个六边形含有个碳原子;名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 20 页精选学习资料 - - - - -
11、 - - - - 学习必备 欢迎下载5、C70 分子是形如椭球状的多面体,该结构的建立基于以下考虑:(1)C70分子中每个碳原子只跟相邻的 3 个碳原子形成化学键;(2)C70分子中只含有五边形和六边形;(3)多面体的顶点数、面数和棱边数的关系遵循欧拉定理:顶点数+面数 - 棱边数 =2;依据以上所述确定:(1)C70 分子中所含的单键数和双键数;(2)C70 分子中的五边形和六边形各有多少?教学目标:其次节分子晶体与原子晶体第一课时分子晶体1、使同学明白分子晶体的组成粒子、结构模型和结构特点及其性质的一般特点;2、使同学明白晶体类型与性质的关系;3、使同学懂得分子间作用力和氢键对物质物理性质
12、的影响;4、知道一些常见的属于分子晶体的物质类别;5、使同学主动参加科学探究,体验争论过程,激发他们的学习爱好;教学重点难点:重点把握分子晶体的结构特点和性质特点 难点是氢键的方向性和氢键对物体物理性质的影响从三维空间结构熟识晶胞的组成结构 教学方法建议:运用模型和类比方法诱导分析归纳 教学过程设计:复问:什么是离子晶体?哪几类物质属于离子晶体?(离子化合物为固态时均属于离子晶体,如大部分盐、碱、金属氧化物属于离子晶体)投影名师归纳总结 晶体类型构成晶体的类型离子晶体第 5 页,共 20 页结构粒子间的相互作用力- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必
13、备 欢迎下载硬度性质熔沸点 导电性溶解性展现实物:冰、干冰、碘晶体 老师诱导:这些物质属于离子晶体吗?构成它们的基本粒子是什么?这些粒子间通过什么作 用结合而成的?同学分组争论回答 板书:分子通过分子间作用力形成分子晶体 一、分子晶体 1、定义:含分子的晶体称为分子晶体 也就是说:分子间以分子间作用力相结合的晶体叫做分子晶体看图 3-9 ,如:碘晶体中只含有I 2分子,就属于分子晶体问:仍有哪些属于分子晶体?2、较典型的分子晶体有非金属氢化物,部分非金属单质,部分非金属氧化物,几乎全部的 酸,绝大多数有机物的晶体;3、分子间作用力和氢键 过度:第一让我们回忆一下分子间作用力的有关学问 阅读必修
14、 2P22科学视眼 老师诱导:分子间存在着一种把分子集合在一起的作用力叫做分子间作用力,也叫范徳华力;分子间作用力对物质的性质有怎么样的影响;同学回答:一般来说,对与组成和结构相像的物质,相对分子量越大分子间作用力越大,物 质的熔沸点也越高;老师诱导:但是有些氢化物的熔点和沸点的递变却与此不完全符合,如:NH3, H2O和 HF的 沸点就显现反常;指导同学自学:教材中有些氢键形成的条件,氢键的定义,氢键对物质物理性质的影响;多媒体动画片 氢键形成的过程:氢键形成的条件:半径小,吸引电子才能强的原子(N,O,F)与 H核氢键可看作是氢键的定义: 半径小、 吸引电子才能强的原子与H核之间的静电吸引
15、作用;一种比较强的分子间作用力;氢键对物质性质的影响:氢键使物质的熔沸点上升;投影氢键的表示如:冰一个水分子能和四周4 个水分子从氢键相结合组成一个正四周体见图 3-11 老师诱导: 在分子晶体中, 分子内的原子以共价键相结合,互吸引;分子晶体有哪些特性呢?同学回答而相邻分子通过分子间作用力相4分子晶体的物理特性:熔沸点较低、易升华、硬度小;固态和熔融状态下都不导电;老师诱导: 大多数分子晶体结构有如下特点:假如分子间作用力只是范德华力;以一个分子为中心,其四周通常可以有几个紧邻的分子;如图3-10 的 O2,C60,我们把这一特点叫做分子紧密积累;假如分子间除范德华力外仍有其他作用力(如氢键
16、),假如分子间存在着氢 键,分子就不会实行紧密积累的方式同学争论回答:在冰的晶体中,每个水分子四周只有4 个紧邻的水分子,形成正四周体;氢名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载键不是化学键, 比共价键弱得多却跟共价键一样具有方向性,而氢键的存在迫使四周体中心的每个水分子与四周体顶角方向的4 个相邻水分子的相互吸引,这一排列使冰晶体中空间利用率不高,皆有相当大的间隙使得冰的密度减小;老师诱导,仍有一种晶体叫做干冰,它是固体的 其熔点比冰低的多,易升华;出示干冰的晶体结构晶胞模型;CO2的晶体;干冰外观像
17、冰,干冰不是冰;老师讲解:干冰晶体中 CO2 分子之间只存在分子间力不存在氢键,因此干冰中 CO2 分子紧密积累,每个 CO2 分子四周,最近且等距离的 CO2分子数目有几个?一个 CO2分子处于三个相互垂直的面的中心,在每个面上,处于四个对角线上各有一个 CO分子四周,所以每个 CO2分子四周最近且等距离的 CO2分子数目是 12 个;投影小结完成表格晶体类型构成晶体的粒子分子晶体结构分子粒子间的相互作用力分子间作用力性质硬度小熔沸点较低导电性固态熔融状态不导电溶解性相像相溶课堂巩固练习1、以下属于分子晶体的一组物质是A 、 CaO、NO、CO B、 CCl 4、H2O2、He C、 CO2
18、、SO2、NaCl D 、CH4、O2、Na2O 2、以下性质符合分子晶体的是A、 熔点 1070,易熔于水,水溶液能导电B、 熔点是 10.31 ,液体不导电,水溶液能导电C、 熔点 97.81 ,质软,能导电,密度是0.97g/cm3D、 熔点,熔化时能导电,水溶液也能导电3、以下物质的液体中,不存在分子是A 二氧化硅 B 二氧化硫 C 二氧化碳 D 二硫化碳4、以下说法正确选项A、离子化合物中可能含有共价键B、分子晶体中的分子内不含有共价键C、分子晶体中肯定有非极性共价键D、分子晶体中分子肯定紧密积累5、干冰汽化时,以下所述内容发生变化的是A、分子内共价键 B、分子间作用力C、分子间距离
19、 D、分子间的氢键6、“ 可燃冰” 是深藏在海底的白色晶体,储备量庞大,是人类将来极具潜在优势的干净能名师归纳总结 源;在高压低温条件下, 由水分子形成空间笼状结构,笼中“ 关” 甲烷而形成,如某种可燃第 7 页,共 20 页冰的存在形式为CH4 5.75H2O;(1)“ 可燃冰” CH 4 5.75H 2O的分子中, m( CH4): m(H2O)= - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载(2)如要从“ 可燃冰” 中分别出甲烷,可用以下两中方法:在肯定温度下,使气体从水合物中分别出来,在肯定压力下,7、挑选以下物体填写以下空白使气体从水
20、合物中分别出来;A 干冰 B氯化铵 C烧碱 D固体碘 晶体中存在分子的是 填写序号,下同晶体中既有离子键又有共价键的是 熔化时不需要破坏共价键的是 常况下能升华的是 8四氯化硅的分子结构与四氯化碳类似,对其作出如下估计四氯化硅晶体是分子晶体;常温常压四氯化硅下是液体;四氯化硅分子是由极性键形成的分子;四氯化硅熔点高于四氯化碳;其中正确选项A 只有 B只有 C只有 D 其次课时教学目标设定1、把握原子晶体的概念,能够区分原子晶体和分子晶体;2、明白金刚石等典型原子晶体的结构特点,能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与 性质的关系;教学难点重点原子晶体的结构与性质的关系教学过程设计复习提问: 1
21、、什么是分子晶体?试举例说明; 2、分子晶体通常具有什么样的物理性质?引入新课:分析下表数据,判定金刚石是否属于分子晶体项目 / 物质干冰金刚石熔点很低3550沸点很低4827展现:金刚石晶体 阅读: P71 ,明确金刚石的晶型与结构 归纳:1原子晶体: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;2构成粒子:原子;3粒子间的作用:共价键;展现:金刚石晶体结构 填表:键长键能键角熔点硬度归纳:4原子晶体的物理性质 熔、沸点 _,硬度 _;_一般的溶剂; _导电;摸索:名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备
22、 欢迎下载(1)原子晶体的化学式是否可以代表其分子式,为什么?(2)为什么金刚石的熔沸点很高、硬度很大?(3)阅读: P72 ,争论“ 学与问 1 ”归纳:晶体熔沸点的高低比较对于分子晶体,一般来说,对于组成和结构相像的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔沸点也越高;对于原子晶体,一般来说,原子间键长越短,键能越大,共价键越稳固,物质的熔沸点越高,硬度越大;合作探究:(1)在金刚石晶体中 , 每个 C与多少个 C成键?形成怎样的空间结构?最小碳环由多少个石中, 含 CC原子组成?它们是否在同一平面内?(2)在金刚石晶体中,C原子个数与 CC键数之比为多少?(3)12 克金刚 C键
23、数为多少 NA?比较 :CO2 与 SiO2晶体的物理性质物质 / 项目熔点状态 室温 CO2-56.2 气态SiO21723 固态阅读: P72 ,明确 SiO2 的重要用途推断: SiO2 晶体与 CO2晶体性质相差很大,SiO2 晶体不属于分子晶体展现:展现SiO2的晶体结构模型(看书、模型、多媒体课件),分析其结构特点;引导探究: SiO2和 C02的晶体结构不同;在 SiO2 晶体中, 1 个 Si 原子和 4 个 O原子形成 4 个共价键,每个Si 原子四周结合4 个 O原子;同时,每个O原子跟 2 个 Si 原子相结合;实际上, SiO2 晶体是由 Si 原子和 O原子按 1:2
24、 的比例所组成的立体网状的晶体;阅读: P72 ,明确常见的原子晶体 5常见的原子晶体有 _ 等;6各类晶体主要特点类型分子晶体原子晶体比较 构成晶体微粒 形成晶体作用力 熔沸点名师归纳总结 物硬度第 9 页,共 20 页理导电性性传热性质延展性- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载溶解性典型实例 P4、干冰、硫 金刚石、二氧化硅阅读: P72 ,争论“ 学与问 2 ”归纳:判定晶体类型的依据(1)看构成晶体的微粒种类及微粒间的相互作用;对分子晶体 , 构成晶体的微粒是 _,微粒间的相互作用是 _ _ ;对于原子晶体,构成晶体的微粒是 _
25、 _,微粒间的相互作用是 _ 键;(2)看物质的物理性质 如:熔、沸点或硬度 ;一般情形下,不同类晶体熔点高低次序是原子晶体比分子晶体的熔、沸点高得多练习1、以下的晶体中,化学键种类相同,晶体类型也相同的是A、SO2 与 SiO2 B、C02 与 H2O C 、C与 HCl D、 CCl4 与 SiC 2、碳化硅 SiC 的一种晶体具有类似金刚石的结构,其中C原子和 S 原子的位置是交替的;在以下三种晶体金刚石 晶体硅 碳化硅中,它们的熔点从高到低的次序是A、 B、 C、 D、3、1999 年美国科学杂志报道:在 40GPa高压下,用激光器加热到 1800K,人们胜利制得了原子晶体干冰,以下推
26、断中不正确选项A、原子晶体干冰有很高的熔点、沸点,有很大的硬度B、原子晶体干冰易气化,可用作制冷材料C、原子晶体干冰的硬度大,可用作耐磨材料D、每摩尔原子晶体干冰中含 4molCO键4、在 SiO2 晶体中,每个 Si 原子与 个 O原子结合,构成 结构, Si 位于 _ _,O 位于 _ _ 在 SiO2 晶体中, Si 原子与 O原子个数比为在 SiO2 晶体中,最小的环为个 Si 和个 O组成的环;5、单质硼有无定形和晶体两种,参考下表数据金刚石 晶体硅 晶体硼熔点 3823 1683 2573 沸点 5100 2628 2823 硬度 10 7.0 9.5 晶体硼的晶体类型属于 _晶体
27、,理由是 _;已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体,其中有 20 个等边三角形的面和肯定数目的顶点,每个项点上各有1 个 B 原子;通过视察图形及推算,此晶体体结构单元由 _ 个硼原子构成;其中 B B键的键角为 _;作业1以下晶体中不属于原子晶体的是名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - (A)干冰(B)金刚砂学习必备欢迎下载(C)金刚石( D)水晶2在金刚石的网状结构中,含有共价键形成的碳原子环,其中最小的环上,碳原子数是(A)2 个(B)3 个(C)4 个(D)6 个3以下各物质中,按熔点由低到高排列正确
28、选项(A)O2、I 2、Hg (B)CO2、K、SiO2(C)Na、K、Rb (D)SiC、 NaCl、SO24以下各晶体中任意一个原子都被相邻的 并向空间舒展成网状结构的是4 个原子所包围; 以共价键结合成正四周体结构,(A)甲烷(B)石墨(C)晶体硅(D)水晶5在 x mol 石英晶体中,含有Si-O 键数是(D) 4x mol (A)x mol (B)2x mol (C)3 x mol 6固体熔化时,必需破坏非极性共价键的是(A)冰(B)晶体硅(C)溴(D)二氧化硅7石墨晶体是层状结构,在每一层内;每一个碳原于都跟其他3 个碳原子相结合,如图是其晶体结构的俯视图,就图中 7 个六元环完全
29、占有的碳原子数是(A)10 个(B)18 个(C)24 个(D)14 个8石英玻璃是将纯石英在1600高温下熔化,冷却后形成的玻璃体;关于石英玻璃的结构和性质的表达中正确选项(A)石英玻璃属于原子晶体(B)石英玻璃耐高温且能抗击一切酸的腐蚀(C)石英玻璃的结构类似于液体(D)石英玻璃能经受高温剧变且能抗碱的腐蚀 9已知 C3N4晶体具有比金刚石仍大的硬度,且构成该晶体的微粒间只以单键结合;以下关 于 C3N4 晶体的说法错误选项(A)该晶体属于原子晶体,其化学键比金刚石中的碳碳键更坚固(B)该晶体中每个碳原子连接 4 个氮原子、每个氮原子连接 3 个碳原子(C)该晶体中碳原子和氮原子的最外层都
30、满意 8 电子结构(D)该晶体与金刚石相像,都是原子间以非极性键形成空间网状结构;第三节 金属晶体 第 1 课时【教学目标】1、懂得金属键的概念和电子气理论 2、初步学会用电子气理论说明金属的物理性质【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说明;【教学过程设计】【引入】大家都知道晶体有固定的几何形状、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 熟识的铁、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;名师归纳总结 - - -
31、- - - -第 11 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 【讲解】 金属原子的电离能低,学习必备欢迎下载阳离子整体共同整简洁失去电子而形成阳离子和自由电子,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;金属键可看成是由很多原子共用很多电子的一种特别形式的共价键,有饱和性, 金属键的特点是成键电子可以在金属中自由流淌,这种键既没有方向性也没 使得金属出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
32、说明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画成从金属原子上“ 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” ,金属原子就“ 浸泡” 在“ 电子气” 的“ 海洋” 之中;2金属通性的说明【展现金属实物】展现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, 引导观看铜的金属光泽;表达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;【老师引导】从上述金属的应用来看,金属有哪些共同的物理性质呢 . 【同学分组争论】请一位同学归纳,其他同学补充;【板书】金属共同的物理性质 简洁导电、导热、有延展性
33、、有金属光泽等;金属导电性的说明在金属晶体中, 布满着带负电的“ 电子气” ,这些电子气的运动是没有肯定方向的,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,所以金属简洁导电;【设问】 导热是能量传递的一种形式,它必定是物质运动的结果,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. 金属导热性的说明 金属简洁导热, 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;金属延展性的说明 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,但不会转变原先的排列方式,所以在各原子层之 布满在金属原子间
34、的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用,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金属晶体的形成是由于晶体中存在 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金属能导电的缘由是 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名师归纳总结 - - - - - - -第 1
35、2 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载课后阅读材料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 昂内斯在争论低温条件下汞的导电性能时,发觉当温度降到约4 K 即 269、 时汞的电阻“ 奇特” 般地降为零,表现出超导电性;后又发觉仍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 但物理性质改 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,变很大;熔点比各成份金属的都低;
36、强度、硬度比成分金属大;有的抗腐蚀才能强;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 使金属具有很多共同的性质;1 状态:通常情形下,除 Hg外都是固体; 或原子 排列很紧密,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打算;金属除有共同的物 理性质外,仍具有各自的特性;颜色:绝大多数金属都是银白色,有少数金属具有颜色;如 略带金色;Au 金黄色 Cu
37、紫红色 Cs 银白密度: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 284Ca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 其次课时【教学目标】1明白金属晶体内原子的几种常见排列方式2训练同学的动手才能和空间想象才能;3 培育同学的合作意识【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
38、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;今日,我们一起争论有关金属原子的空间排列问题;名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 【分组活动1】学习必备欢迎下载利用 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;争论每一种方式的配位数;子紧密接触的原子数)【同学活动 1】(配位数:同一层内与一个原同学分四组活动,各由一人汇报结果;利用多媒体展现,同学排列结果
39、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,配位数我们连续争论,原子在三维空间的排列;第一争论非密置层这种情形;【同学活动非密置层排列的金属原子,在空间内可能的排列;汇总各类情形逐一争论;(一)简洁立方体积累这种积累方式形成的晶胞是一个立方体,积累方式的空间利用率太低,只有金属钋实行这种积累方式;(二)钾型假如是 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,每层均照此积累, 如下图:这种积累方式的空间利用率明显比简洁立方积累的高多了,很多金属是这种积累方式,如碱金属,简称为钾型;第三课时名师归纳总结 - - - - - - -第 1
40、4 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 【教学目标】学习必备欢迎下载1明白金属晶体内原子的几种常见排列方式2训练同学的动手才能和空间想象才能;3 培育同学的合作意识【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积累方式积累,会得到两种基本积累方式,镁型和铜型; 镁型如下图左侧,按 ABABABAB 的方式积累 ; 铜型如图右侧 , 按 ABCABCABC 的方式积累 . 这两种积累方式都是金属晶体的最密积累 , 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 金属晶体的四种积累模型对比积累模型采纳这种积累的空间利用率配位数晶胞典型代表简洁立方Po 526 钾型Na K Fe 688 镁型Mg Zn Ti 7412 名师归纳总结 铜型Cu Ag Au 7412 第 15 页,共 20 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载混合晶体 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 ,