《金屬晶體》教案

1、范課金屬晶體（第二課大同縣一中劉華金屬晶體（第二課時）【教學(xué)目標(biāo)】知識與技能：1了解金屬晶體內(nèi)原子的幾種常見排列方式過程與方法：1. 活動探究情感態(tài)度與價值觀：1訓(xùn)練學(xué)生的動手能力和空間想象能力。2培養(yǎng)學(xué)生的合作意識【教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)】金屬晶體內(nèi)原子的空間排列方式【教學(xué)過程設(shè)計(jì)】【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 】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。可能有幾種排列方式。討論每一種方

2、式的配位數(shù)。（ 配位數(shù)：同一層內(nèi)與一個原子緊密接觸的原子數(shù)）【 學(xué)生活動1 】學(xué)生分四組活動，各由一人匯報結(jié)果。利用多媒體展示，學(xué)生排列結(jié)果主要介紹以下兩種方式。（配位數(shù)：同一層內(nèi)與一個原子緊密接觸的原子數(shù)）8非密置層，配位數(shù)4密置層，配位數(shù)6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（52 ），只有金屬釙采取這種堆積方式。（二）體心立方堆積（鉀型）如果是 非密置層

3、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（ 68）， 許多金屬是這種堆積方式，如堿金屬，簡稱為鉀型?！?學(xué)生活動3】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 ABABABA的方式堆積 B; 銅型如圖右側(cè), 按 ABCABCA的BC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Po526鉀型Na K Fe688鎂型Mg Zn Ti7412銅型Cu Ag Au7412（五）資料卡片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。【課時作業(yè)】計(jì)算簡單立方堆積和面心立方最密堆積的空間