高中化學【金屬晶體與離子晶體】教案

金屬晶體與離子晶體

【教學目標】

1.使學生認識金屬晶體與離子晶體中微粒間的堆積方式，并能從化學鍵和堆積

方式這兩個角度認識金屬晶體的延展性，離子晶體熔點、沸點和硬度等性質

的特點。

2.培養(yǎng)承生從晶胞這個結構單元的角度來認識晶體的內部結構，教會學生研究

方法，使之能在今后的學習中利用該方法了解其它晶體。

3.通過對微觀結構的研究、討論，使學生體會微觀世界的精巧。通過對前沿科

技的介紹，激發(fā)學生的科學熱情。

【教學重點】金屬晶體、離子晶體的結構特點；從結構的角度對這兩種晶體

的某些物理性質進行解釋。

【教學難點】金屬晶體、離子晶體的空間堆積方式

【教學過程】

教師活動學生活動設計意圖

思考、回答問題：

復習回顧：金屬陽離子和自由電子

①什么是金屬鍵，成鍵微粒是之間存在的強的相互作用叫讓學生復習鞏固

什么？有何特征？金屬鍵。成鍵微粒是金屬陽離已有知識，加強

②金屬鍵大小的判斷及與金子和自由電子;金屬鍵無飽和所學知識與新知

屬熔點的關系性和方向性;金屬鍵的強弱與識的聯系，并為

③如何用金屬鍵解釋金屬具原子半徑及金屬原子的價電下面新課的學習

有金屬光澤及金屬的導熱子數多少有關，價電子數越做準備

性、導電性。多，原子半徑越少，金屬鍵越

強，熔點越高…

通過上節(jié)課的學習，你已

經知道金屬銅晶體屬于A1型

面心立方最密堆積，金屬鎂晶積極思考并填寫表格：

體屬于A3型六方最密堆積，A1型面心立方最密堆

請同學們填寫課件上的表格積：配位數12,晶胞中的微進一步明確

板書：粒數4金屬的密堆積形

一、金屬晶體A3型六方最密堆積：配位數式Al、A3型，

1、定義12,晶胞中的微粒數2引導學生進入學

2、金屬晶體的結構形式：習主題

①Al型---面心立方最

密堆積

②A3型一一六方最密堆

積

質疑：

是不是所有的金屬都采通過問題式

取最密堆積呢？我們常見的聆聽、思考并產生疑問教學啟發(fā)學生的

金屬Na、K、Fe、Al、Au、學習欲望

Ag等屬于哪種類型的堆積？

除ALA3型外金屬原子的密

堆積還有其他形式嗎？

講述:實際上金屬原子并非

僅僅采取最密堆積型式形成

晶體，還能采用其他形式緊密聆聽，理解明確晶體的

程度相對較低的密堆積型式，觀察A2型體心立方晶胞密堆積還有其他

A2型密堆積就是其中最重要結構模型及其切割示意圖形式，A2型就是

的一種,A2型密堆積也稱體心其中重要的一種

立方密堆積，因為從中可以取

出體心立方晶胞。課件展示體

心立方晶胞結構模型及切割

示意圖

板書：

學生觀察探討并回答問題。通過觀察思

③A2型體心立方密堆積考和學生間的討

論使學生建立起

請同學們觀察A2型密堆積晶立體的圖像，調

胞及切割示意圖回答：①其配動學生的空間想

位數是多少②晶胞中的微粒學生討論后發(fā)言，展示討論結象能力和解決問

數為多少③是否屬于最密堆果，教師適當啟發(fā)并總結。題的能力。

積。

請同學們自己先總結，老師展通過這些活

示課件中的圖形，一段時間后動讓學生掌握晶

再與同學共同分析得出結論：體中的配位數。

重點掌握晶胞中

1、配位數為：8微粒數的切割求

2、晶體中微粒數為：算法進一步理解

4金屬晶體的密堆

3、A2型密堆積原子積。

空間利用率小不屬

于最密堆積。

總結、記憶、鞏固

小結：常見的金屬晶體的三種體會晶體的多種堆積形式

結構形式（Al、A2、A3）

前面我們已經介紹了金屬認真閱讀課本相關內容

的導電、導熱性與金屬鍵有并解釋所提問題

關。金屬的堆積方式也影響金

屬的性質，請同學們自學閱讀

課本78頁金屬的堆積方式對

金屬的延性、展性和可塑性的

影響

思考、回答通過練習鞏

固所學知識

鞏固練習：1、2

【回答】

沒有飽和性和方向性

采取最密堆積的形式，離

【過度】離子晶體是陰、陽離子晶體是不等徑圓球的密堆復習舊知識，

子通過離子鍵結合，在空間呈積,可以看做是大球先按一定引出新問題

方式做等徑圓球的密堆積，小

現有規(guī)律的排列所形成的晶球再填充在大球所形成的空

隙中

體。離子鍵的特征是什么？

陰、陽離子之間怎樣排列最穩(wěn)

明確學習目

定？標

那么，離子晶體的結構是怎樣

的，有什么特點呢？接下來我

觀察、思考

們學習離子晶體的結構。

【回答】

板書：1.NaCl晶體中的Cl采取

二、離子晶體

Ai型密堆積，Na+填在所讓學生體會

l.NaCl的堆積方式離子晶體中陰、

形成的空隙中，整體是采取不

我們先來探討NaCl晶體的內陽離子的聚集狀

等徑圓球的密堆積。態(tài)，明確NaCl

部結構晶體結構的特點

2.離子晶體微粒間的作用

【提出問題】請同學們觀察

力為離子鍵，離子鍵無方向性

NaCl晶體的堆積模型,思考以

和飽和性，因此離子晶體盡可

下問題：

能采取密堆積，以使得體系能

1).NaCl晶體采取哪種堆積

量降低，達到穩(wěn)定狀態(tài)。

方式？

2).像NaCl這樣的離子晶體

采取密堆積的原因是什么？

【過渡】我們知道晶體中最小

學生看到屏幕上NaCl晶體

的結構重復單元稱為晶胞，將

的堆積模型

一個個晶胞上、下、前、后、

【回答】

左右并置起來，就構成整個晶

1.每個Na+同時吸引6個通過對NaCl

體結構，那么NaCl晶胞是怎晶體堆積模型的

cr,每個cr同時吸引6個

樣的呢？分析，進一步了

Na+,所以Na+、配位數解離子晶體的堆

【展示】NaCl的堆積模型積方式使學生對

均為6。

請同學們觀察NaCl晶胞，思晶體的認識更加

2.12個深入

考以下幾個問題：3.Na+：4個C1：4個

1).NaCl晶體中Na+和C14.離子晶體中，并不存在單獨

的配位數分別為多少？的“NaCl”分子，在整個晶體

2).NaCl晶體中在Na+周圍中Na+與的個數比為1:

與它最近且距離相等的Na+1,因此，“NaCl”這一化學

共有幾個？式表示的只是氯化鈉的組成。

3).一個NaCl晶胞中含有的

Na+和各是多少？

4).“NaCl”這一化學式表示

學生通過簡單計算，迅速給出通過對簡單

什么含義？

答案，然后教師簡單總結：的三種AB型離

板書：子晶體結構的比

較，使學生體會

2.NaCl晶胞的分析CsCl：配位數：8：8非等徑球體的密

晶胞中Cs+：1個Cl：1堆積比金屬晶體

的堆積方式更為

請同學們觀察課本80頁介個復雜，離子晶體

紹的幾種常見的AB型離子晶ZnS：配位數：4：4的堆積還與陰、

陽離子的半徑有

體：NaCl型、CsCl型、ZnS晶胞中Zn2+：4個S2-：關

型，根據CsCkZnS的晶胞找4個

出它們的配位數和每個晶胞

中含有的陰、陽離子的個數。

【過渡】我們知道，離子晶體

中陰、陽離子通過離子鍵相互

結合，因此離子晶體的熔點和閱讀、交流研討

離子晶體的穩(wěn)定性與離子鍵【回答】通過對課本

中的數據的分

的強弱有關。離子鍵的強弱在晶格能0cqixq2/r析，使學生明確

一定程度上可以用離子晶體晶格能的大小還與離子晶體晶格能的大小與

離子晶體熔點的

的晶格能來衡量。的結構型式有關關系，結構型式

請同學們自學課本81頁到82相同的離子晶體

之間晶格能的大

頁，通過交流研討部分，大家小與離子間距、

探討下列【總結】對結構相似的離子晶陰陽離子所帶電

荷數的關系

問題：體，陰陽離子間的距離越小，

(1).什么叫晶格能？所帶電荷數越多，晶格能越

(2).結構相似的離子晶體，大，熔點越

晶格能的大小與哪些因素有高

關？

板書：

3.晶格能

思考回答：

(1)定義：

【回答】

(2)影響晶格能大小的因

CaO>BaO>NaCl>KCl

素：讓學生從離

子鍵和離子晶體

【鞏固練習】試