第三節(jié)金屬晶體(第一課時(shí))

1、第三節(jié) 金屬晶體（第一課時(shí)）【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)與技能：1、理解金屬鍵的涵義和電子氣理論。2、初步學(xué)會(huì)用電子氣理論解釋金屬的一些物理性質(zhì)。過程與方法：1、通過觀察生活實(shí)物和圖片，培養(yǎng)學(xué)生的觀察，理解和歸納能力。2、通過比擬，使抽象的概念形象化，易于理解。3、通過表格的對(duì)比，鞏固知識(shí)，加深知識(shí)的理解力度。情感態(tài)度與價(jià)值觀：1、從日常生活入手，使學(xué)生意識(shí)到化學(xué)與社會(huì)生活的密切聯(lián)系。2、引導(dǎo)學(xué)生從晶體結(jié)構(gòu)的微觀視角去解釋物質(zhì)的物理性質(zhì)，感受科學(xué)的魅力?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】金屬具有共同物理性質(zhì)的解釋【教學(xué)難點(diǎn)】金屬鍵和電子氣理論【教學(xué)過程設(shè)計(jì)】【引入】大家都知道晶體有固定的幾何外形、有確定的熔點(diǎn)。水、干冰等都屬于

2、分子晶體，靠范德華力結(jié)合在一起。金剛石、金剛砂等都是原子晶體，靠共價(jià)鍵相互結(jié)合。那么日常生活中，我們所熟悉的鐵、鋁等金屬是不是晶體呢？它們又是靠什么作用結(jié)合在一起的呢？【板書】第三節(jié) 金屬晶體（第一課時(shí)）【展示圖片】 展示的圖片有：金、銅、熊貓金屬金銀幣、鉑電阻、銀飾品、彩色紀(jì)念銀章、鐵鍋、銅芯電線、鋁飯盒。【教師提問】從上述金屬的應(yīng)用來看，金屬有哪些共同的物理性質(zhì)呢？【學(xué)生分組討論】一位同學(xué)歸納，其他同學(xué)補(bǔ)充。【板書】一、金屬共同的物理性質(zhì)是固體（大多數(shù)）、有金屬光澤、容易導(dǎo)電、導(dǎo)熱、有延展性等?！窘處熢O(shè)疑】1、 為什么金屬會(huì)有這些共同的性質(zhì)？2、 為什么金屬的物理性質(zhì)與分子晶體、原子晶體的

3、性質(zhì)有非常明顯的區(qū)別？3、 金屬晶體的結(jié)構(gòu)與分子晶體、原子晶體的結(jié)構(gòu)有什么差異呢？【展示圖片】某種金屬晶體的結(jié)構(gòu)示意圖【講解】金屬(除汞外)在常溫下一般都是晶體。通過X射線進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，在金屬中，金屬原子好像許多硬球一層層緊密地堆積著，每一個(gè)金屬原子周圍有許多相同的金屬原子圍繞著?！窘處熢O(shè)疑】金屬中堆積的就是中性原子嗎？【學(xué)生思考、教師引導(dǎo)】金屬原子的價(jià)電子比較少，有易失去價(jià)電子的性質(zhì)。在金屬晶體中，每個(gè)金屬原子都有機(jī)會(huì)失去價(jià)電子成為金屬陽離子，每個(gè)陽離子都有機(jī)會(huì)結(jié)合價(jià)電子成為金屬原子，這些價(jià)電子被許多原子或離子所共有，從而把所有的金屬原子維系在一起?！狙菔緞?dòng)畫】金屬晶體結(jié)構(gòu)【過渡】將金屬原子

4、維系在一起的作用力叫做金屬鍵?！景鍟慷?、金屬鍵金屬晶體中原子之間的化學(xué)作用力叫做金屬鍵。金屬晶體：通過金屬鍵作用形成的單質(zhì)晶體?！具^渡】描述金屬鍵本質(zhì)的最簡(jiǎn)單理論是“電子氣理論”?！景鍟咳㈦娮託饫碚?、電子氣理論的涵義【講解】該理論把金屬鍵形象地描述為金屬原子脫落下來的價(jià)電子，形成遍布整塊晶體的“電子氣”，被所有原子所共用，從而把所有的金屬原子維系在一起。其實(shí)，所謂的“電子氣”，不過是一種比較形象的說法，指的是脫落下來的電子好像氣體一樣遍布整塊晶體?！緢D片展示】金屬晶體的電子氣理論示意圖【拓展提問】請(qǐng)大家思考：金屬原子之間能否形成穩(wěn)定的共價(jià)鍵或離子鍵？【講解】金屬鍵可看成是由許多原子共用

5、許多電子的一種特殊形式的共價(jià)鍵，這種鍵既沒有方向性也沒有飽和性，金屬鍵的特征是成鍵電子可以在金屬中自由流動(dòng)，使得金屬呈現(xiàn)出特有的屬性。金屬鍵是一種遍布整個(gè)晶體的離域化學(xué)鍵?！具^渡】顯然，金屬呈現(xiàn)出特有的屬性與金屬鍵有關(guān)，而描述金屬鍵本質(zhì)的便是“電子氣理論”?！景鍟?、電子氣理論對(duì)金屬通性的解釋【過渡】金屬容易導(dǎo)電，用銅鋁制成的電線、電纜，為我們的生活帶來了很大的方便。那么，同學(xué)們能否解釋，為什么金屬能導(dǎo)電呢？金屬導(dǎo)電性的解釋【演示動(dòng)畫1】金屬的導(dǎo)電性【學(xué)生思考，教師講解】在金屬晶體中，充滿著帶負(fù)電的“電子氣”，這些電子氣的運(yùn)動(dòng)是沒有一定方向的，但在外加電場(chǎng)的條件下，電子氣就會(huì)發(fā)生定向移動(dòng)，因

6、而形成電流，所以金屬容易導(dǎo)電。【提問思考】金屬導(dǎo)電與電解質(zhì)在熔融狀態(tài)下導(dǎo)電、電解質(zhì)溶液導(dǎo)電有什么不同？【學(xué)生活動(dòng)】填一填下表：導(dǎo)電情況金屬導(dǎo)電電解質(zhì)熔融狀態(tài)導(dǎo)電溶液導(dǎo)電導(dǎo)電原因自由電子的定向移動(dòng)陰、陽離子的定向移動(dòng)水合陰、陽離子的定向移動(dòng)【過渡】物理學(xué)的知識(shí)，使我們知道：導(dǎo)熱是能量傳遞的一種形式，它必然是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。那么，金屬晶體導(dǎo)熱過程中，“電子氣”中的自由電子擔(dān)當(dāng)什么角色？金屬導(dǎo)熱性的解釋【演示動(dòng)畫2】金屬的導(dǎo)熱性【學(xué)生思考，教師講解】自由電子在運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)常與金屬離子碰撞，從而引起兩者能量的交換。當(dāng)金屬某一部分受熱時(shí)，那個(gè)區(qū)域里的自由電子能量增加，運(yùn)動(dòng)速度加快。于是，通過碰撞，自由電子

7、把能量傳遞給金屬離子。金屬容易導(dǎo)熱，就是由于“電子氣”中的自由電子在熱的作用下，與金屬原子頻繁碰撞，從而把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分，最終使整塊金屬達(dá)到相同的溫度?！靖阶ⅰ繙囟仍礁?，電阻也就越大，也就是說電子的運(yùn)動(dòng)就越受到阻礙。金屬導(dǎo)熱靠的是電子氣中的自由電子，電子受到阻礙，導(dǎo)熱率自然就下降了。所以，金屬的熱導(dǎo)率隨溫度的升高而降低。【過渡】大多數(shù)金屬，都具有良好的延展性，在加工時(shí)能被軋成薄片或拉成細(xì)絲，制成各種材料和器具。例如，最薄的金箔厚度只有1/10000mm，最細(xì)的鉑絲直徑只有1/5000mm。其中的緣由，大家知道嗎？金屬延展性的解釋【演示動(dòng)畫3】金屬的延展性【學(xué)生思考，教師講解

8、】當(dāng)金屬受到外力作用時(shí)，晶體中的各原子層就會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，但不會(huì)改變?cè)瓉淼呐帕蟹绞?，彌漫在金屬原子間的電子氣可以起到類似軸承中滾珠之間潤(rùn)滑劑的作用，所以在各原子層之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)以后，仍可保持這種相互作用，因而即使在外力作用下，發(fā)生形變也不易斷裂。因此，金屬都有良好的延展性?！菊n堂小結(jié)】【學(xué)生活動(dòng)】填一填下表：晶體類型分子晶體原子晶體金屬晶體組成粒子粒子間的作用參考結(jié)果：晶體類型分子晶體原子晶體金屬晶體組成粒子分子原子原子粒子間的作用分子間作用力共價(jià)鍵金屬離子與自由電子之間的相互作用【課后作業(yè)】搜一搜：1、影響金屬鍵強(qiáng)弱的因素，以及金屬鍵強(qiáng)弱與金屬熔沸點(diǎn)、硬度的關(guān)系。2、合金相關(guān)的知識(shí)，比如合金的定義，合金的特性，常見的合金及其用途。板書設(shè)計(jì) 第三節(jié) 金