2024-2025學年新教材高中化學第三章晶體結構與性質3.1金屬晶體教案新人教版選擇性必修2

PAGE2-金屬晶體【教學目標】1.借助金屬晶體等模型相識晶體的結構特點。2.知道金屬鍵的特點與金屬某些性質的關系。3.相識金屬晶體的物理性質與晶體結構的關系?！窘虒W重難點】理解金屬晶體的物理性質與晶體結構的關系【教學過程】1.新課導入[創(chuàng)設情境]日常生活中我們肯定見過許多金屬制品，那么金屬是晶體嗎?[學生回答]金屬(除汞外)在常溫下都是晶體。[過渡]它們的結構就似乎許多硬球一層一層很緊密地積累，每一個金屬原子的四周有較多相同的原子圍圍著。在金屬晶體中，原子之間以金屬鍵相互結合。那么，金屬鍵的本質是什么呢？2.新課講授1.金屬鍵[獲得概念]概念：金屬原子脫落下來的價電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”被全部原子所共用，從而把全部的金屬原子維系在一起。這就是描述金屬鍵本質的最簡潔理論“電子氣理論”。[講解]由概念可知，成鍵粒子是金屬陽離子與自由電子，金屬鍵存在于金屬單質或合金中。金屬鍵的強度差別很大。例如，金屬鈉的熔點較低、硬度較小，而鎢是熔點最高的金屬、鉻是硬度最大的金屬，這是由于形成的金屬鍵強弱不同的原因。[總結]常溫下，絕大多數(shù)金屬單質和合金都是金屬晶體，但汞除外，因汞在常溫下呈液態(tài)。金屬晶體的熔沸點差別較大。金屬陽離子半徑越小，所帶電荷數(shù)越多，金屬鍵越強，熔沸點越高，硬度越大。[講解]金屬除汞外都是晶體，那么金屬晶體便是金屬原子間通過金屬鍵相互結合形成的。金屬晶體組成的粒子同樣為金屬陽離子和自由電子，微粒間通過金屬鍵相結合。[設疑]晶體中有陽離子不肯定有陰離子，若有陰離子，也不肯定存在陽離子？[回答]在金屬晶體中有陽離子，但沒有陰離子，所以，晶體中有陽離子不肯定有陰離子，若有陰離子，則肯定有陽離子。[設疑]請同學們想一想金屬有哪些通性？為什么金屬具有這些共同的性質？[回答]金屬具有光澤、導電性、導熱性、延展性等。金屬的通性與金屬的結構有關。[老師活動]引導學生用電子氣理論說明金屬的物理性質。[提問]①金屬在受外力時為什么不易斷裂？其結構是如何改變的？②金屬導電與電解質導電在熔融狀態(tài)下導電有什么不同？③金屬在導熱過程中粒子的運動狀況如何？熱量是通過什么方式傳遞的？[展示]用多媒體課件展示金屬晶體的電子氣理論示意圖。[說明](1)金屬延展性的說明當金屬受到外力作用時，晶體中的各原子層就會發(fā)生回相對滑動，但排列方式不變，金屬離子與自由電子形成的電子氣沒有破壞，所以金屬有良好的延展性。(2)金屬導電性的說明在金屬晶體中，充溢著帶負電的“電子氣”（自由電子），這些電子氣的運動是沒有肯定方向的，但在外加電場的條件下，自由電子定向運動形成電流，所以金屬簡潔導電。不同的金屬導電實力不同，導電性最強的三中金屬是：Ag、Cu、Al。(3)金屬導熱性的說明自由電子移運動時與金屬離子相互碰撞，在碰撞過程中發(fā)生能量交換。當金屬的某一部分受熱時，從區(qū)域獲得能量的電子會向別處運動并發(fā)生碰撞，將能量從溫度高的區(qū)域傳遞到溫度低的區(qū)域，最終使整塊金屬的溫度趨于一樣。金屬的導熱性可以說明生活中常見的些現(xiàn)象。比如，在冬天我們感覺金屬制品比木制品更涼，緣由是當人接觸到金屬時，金屬很快將人體的熱量傳遞出去，因為木制品不易導熱所以當人接觸到木制品時，身體的熱量不易散失。(4)有金屬光澤的說明金屬晶體內部存在自由電子，當光線投射到金屬表面時，自由電子汲取可見光，然后又把各種波長的光大部分再反射出來,這就使絕大多數(shù)金屬呈現(xiàn)銀灰色或銀白色光澤。而金屬在粉末狀態(tài)時，金屬原子的取向雜亂，排列不規(guī)則，汲取可見光后不能再反射出來，所以