《金屬晶體》教案

示范課

金

屬

晶

體

(

其

次

課

時(shí)

)

大同縣一中劉華

金屬晶體（其次課時(shí)）

【教學(xué)目標(biāo)】

學(xué)問與技能：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(dòng)探究

情感看法與價(jià)值觀：1.訓(xùn)練學(xué)生的動(dòng)手實(shí)力和空間想象實(shí)力。

2.培育學(xué)生的合作意識(shí)

【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(jià)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。今日，我們一起探討有關(guān)金屬原子的空間排列問題。

【分組活動(dòng)】

利用20個(gè)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。探討每一種方式的配位數(shù)。

（配位數(shù)：同一層內(nèi)與一個(gè)原子緊密接觸的原子數(shù)）

【學(xué)生活動(dòng)1】

學(xué)生分四組活動(dòng)，各由一人匯報(bào)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(gè)原子緊密接觸的原子數(shù)）

非密置層，配位數(shù)4密置層，配位數(shù)6

我們接著探討，原子在三維空間的排列。首先探討非密置層這種狀況。

【學(xué)生活動(dòng)2】

非密置層排列的金屬原子，在空間內(nèi)可能的排列。匯總各類狀況逐一探討。

（一）簡(jiǎn)潔立方體積累

地一次

相鄰非密置層原子的原子核在同一直線上的堆積為清晰起見,我們使金屬原子不相接觸,

以便更好地考察這種堆積的晶胞

這種積累方式形成的晶胞是一個(gè)立方體，每個(gè)晶胞含1個(gè)原子，被稱為簡(jiǎn)

潔立方積累。這種積累方式的空間利用率太低（52%）,只有金屬針實(shí)行這

種積累方式。

（二）體心立方積累（鉀型）

假如是非密置層上層金屬原子填入下層的金屬原子形成的凹穴中，每層均

照此積累，如下圖:

這種積累方式的空間利用率明顯比簡(jiǎn)潔立方積累的高多了（68%）,很多

金屬是這種積累方式，如堿金屬，簡(jiǎn)稱為鉀型。

【學(xué)生活動(dòng)3】

密置層的原子按鉀型積累方式積累，會(huì)得到兩種基本積累方式，鎂型和銅

型。鎂型如下圖左側(cè)，按……的方式積累;銅型如圖右側(cè)，按……的方式積

累.這兩種積累方式都是金屬晶體的最密積累，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.

（三）六方最密積累（鎂型）

（四）面心立方最密積累（銅型）

［歸納與整理］金屬晶體的四種積累模型對(duì)比

采納這種積晶胞

積累模型累的典型代空間利用率配位數(shù)

表

簡(jiǎn)潔立方Po52%6

鉀型K68%8

鎂型74%12

銅型74%12

（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3雜化.而是呈

2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142層間距離為335,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(gè)碳原子的配位數(shù)為3,有一個(gè)末

參加雜化的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(jià)鍵，又有金屬鍵，還有范德華力，不能簡(jiǎn)潔地歸屬于其中任何一種

晶體，是一種混合晶體。

【課時(shí)作業(yè)】計(jì)算簡(jiǎn)潔立方積累和面心立方最密積累的空間利用率

【板書設(shè)計(jì)】

第三節(jié)金屬晶體（其次課時(shí)）

二、金屬晶體的原子積累模型