人教版 选修3 高二化学 3.3金属晶体 教学课件（共42张ppt）
文档属性
| 名称 | 人教版 选修3 高二化学 3.3金属晶体 教学课件（共42张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2020-02-01 11:15:10 | ||
图片预览
文档简介
(共42张PPT)
金属矿石
导入新课
大家都知道晶体有固定的几何外形、有确定的熔点，水、干冰等都属于分子晶体，靠范德华力结合在一起，金刚石、金刚砂等都是原子晶体，靠共价键相互结合，那么我们所熟悉的铁、铝等金属是不是晶体呢？它们又是靠什么作用结合在一起的呢？
第三节 金属晶体
1. 金属键
2. 金属晶体的原子堆积模型
知识与能力
（1）知道金属键的涵义。
（2）能用电子气理论解释金属的一些物理性质，如延展性、导电性、导热性等。
（3）能运用模型研究晶体的结构。
（4）知道金属晶体与分子晶体、原子晶体在结构微粒、微粒间作用力上的区别。
教学目标
过程与方法
1.充分利用教材提供的图、表等资料，借助模型，多媒体等教学手段，化抽象为直观，初步学会运用类比、想象、归纳、概括等方法获取的信息进行加工。
2.通过讨论与交流，启发学生的思维，逐步养成良好的学习习惯和学习方法。
情感态度与价值观
1.激发学生对微观世界的探究欲和学习化学的兴趣。
2.对学生进行世界的物质性、物质的可分性的辨证唯物主义观点的教育。
重点
1.金属键的含义。
2.用电子气理论解释金属的一些物理性质。
3.金属的4种堆积模型。
重点与难点
难点
1.电子气理论 。
2.金属的4种堆积模型。
3.金属具有共同物理性质的解释 。
一 金属键
在金属单质中只有金属原子而没有分子，这些金属的晶体能否称为原子晶体 ?
金属的晶体并非原子晶体，怎样从微观角度证明这个判断？
在原子晶体中，所有原子通过共价键结合，而金属原子由于最外层电子数较少，原子与原子之间不能形成共价键，所以不是原子晶体 。
在金属晶体中，原子之间通过金属键相互结合 。
金属原子的电负性和电离能都较小，在金属晶体中，大量最外层电子也即是价电子容易脱离原子的束缚而变成自由电子，同时使原来的原子变成正离子，这些自由电子为各个原子所共用，自由电子与金属正离子的相互作用就是金属键。这些电子遍布整块晶体，就象气体遍布整个空间一样，所以该理论又被形象地称为“电子气理论”。
金属具有导电、导热、延展性和金属光泽等物理性质。
1.金属导电性的解释：在金属晶体中，充满着带负电的“电子气”，这些电子气的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下电子气就会发生定向移动，因而形成电流，所以金属容易导电。
电缆
2.金属导热性的解释：金属容易导热，是由于电子气中的自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞从而把能量从温度高的部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。
各种金属散热器
3.金属延展性的解释：当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，滑动以后，各层之间仍能保持金属离子与自由电子之间的这种相互作用。在外力作用下，金属虽然发生了形变，但不会导致断裂。所以，金属一般都不同程度的延展性。
打铁
二 金属晶体的原子堆积模型
在二维平面上的堆积有两种方式：
非密置层
密置层
他们的配位数分别为4和6。
试一试
将直径相等的圆球放置于水平桌面上，使其紧密排列，除了上述两种方式，还有没有其他的排列方式？
金属晶体在三维空间有以下4种基本模式：
1.简单立方堆积
一层一层的非密置原子层正向堆积。
这种堆积而成的晶胞是一个立方体，每个晶胞含有一个原子，自然界中只有钋（Po）是这种堆积方式。
2.体心立方堆积
一层一层的非密置层交错堆积，上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中。
这种堆积方式所得的晶胞是一个含两个原子的立方体，许多碱金属都是这种堆积方式。
3.六方最密堆积
六方最密堆积，是按ABABAB……的方式堆积。
下图是此种六方
紧密堆积的前视图
A
B
A
B
A
第一种是将球对准第一层的球
1
2
3
4
5
6
于是每两层形成一个周期，即 AB AB 堆积方式，形成六方紧密堆积。
配位数 12 。 ( 同层 6，上下层各 3 )
4.面心立方最密堆积
与六方最密堆积方式不同，ABCABCABC……的方式堆积。
1
2
3
4
5
6
此种立方紧密堆积的前视图
A
B
C
A
A
B
C
第四层再排 A，于是形成 ABC ABC 三层一个周期。 得到面心立方堆积。
配位数 12 。
( 同层 6， 上下层各 3 )
小资料
石墨晶体结构较为特殊，其晶体中，既有共价键，又有金属键，还有范德华力，属于一种混合晶体。
石墨的片层结构
1.金属键。
2.金属晶体的原子堆积的4中模型。
课堂小结
1、在下列有关晶体的叙述中错误的是（ ）
A.离子晶体中，一定存在离子键 B.原子晶体中，只存在共价键
C.金属晶体的熔沸点均很高 D.稀有气体的原子能形成分子晶体
C
课堂练习
解析：
金属汞的熔沸点都很低，汞在常温下为液体，温度计中的液体就是汞。
2、萤石（CaF2）晶体属于立方晶系，萤石中每个Ca离子被8个F离子所包围，则每个F离子周围最近距离的Ca离子数目为（ ）
A．2 B．4
C. 6 D. 8
D
F
Ca
每个F离子被周围8个晶胞共有，所以离F离子最近的Ca离子最近的就是8个晶胞中心的。选D。
解析：
3.不仅与金属的晶体结构有关，而且与金属原子本身的性质有关的是金属的 ( )
A.导电性 B.导热性
C.密度 D.熔点
CD
4.下列叙述的各项性质中，不属于金属的通性的是( )
A.导电、导热性 B.延展性
C.光亮而透明 D.熔点都很高
CD
5.与金属的导电性和导热性有关的是（ ）
A.原子半径大小
B.最外层电子数的多少
C.金属的活泼性
D.自由电子
D
6.金属能导电的原因是（ ）
A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的互作用较弱
B.金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动
C.金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动
D.金属晶体在外加电场作用下可失去电子
C
1.D 2.C 3.B
4.金属原子的电负性和电离能都较小，在金属晶体中，大量最外层电子也即是价电子容易脱离原子的束缚而变成自由电子，同时使原来的原子变成正离子，这些自由电子为各个原子所共用，自由电子与金属正离子的相互作用就是金属键。这些电子遍布整块晶体，就象气体遍布整个空间一样，所以该理论又被形象地称为“电子气理论”。
课后答案
金属晶体里的自由电子在外加电场的作用下做定向移动，形成电流，因此金属具有导电性；当金属某部分受热时，该区域的电子运动剧烈，通过碰撞，电子将能量传递给金属原子或离子，这样能量从温度高的区域传递到温度低的区域，因此金属具有导热性；当金属受到外力时，晶体中的原子层就会发生相对滑动，并不会改变原来的排列方式，金属键并没有被破坏，所以发生了外形的变化，但不会断裂，具有延展性。
5. (1) Ne (2) Cu (3) Si
堆积方式 空间利用率 配位数 晶胞
体心立方堆积 68% 8 见教科书中本节的资料片
六方最密堆积 74% 12
面心立方最密堆积 74% 12
金属矿石
导入新课
大家都知道晶体有固定的几何外形、有确定的熔点，水、干冰等都属于分子晶体，靠范德华力结合在一起，金刚石、金刚砂等都是原子晶体，靠共价键相互结合，那么我们所熟悉的铁、铝等金属是不是晶体呢？它们又是靠什么作用结合在一起的呢？
第三节 金属晶体
1. 金属键
2. 金属晶体的原子堆积模型
知识与能力
（1）知道金属键的涵义。
（2）能用电子气理论解释金属的一些物理性质，如延展性、导电性、导热性等。
（3）能运用模型研究晶体的结构。
（4）知道金属晶体与分子晶体、原子晶体在结构微粒、微粒间作用力上的区别。
教学目标
过程与方法
1.充分利用教材提供的图、表等资料，借助模型，多媒体等教学手段，化抽象为直观，初步学会运用类比、想象、归纳、概括等方法获取的信息进行加工。
2.通过讨论与交流，启发学生的思维，逐步养成良好的学习习惯和学习方法。
情感态度与价值观
1.激发学生对微观世界的探究欲和学习化学的兴趣。
2.对学生进行世界的物质性、物质的可分性的辨证唯物主义观点的教育。
重点
1.金属键的含义。
2.用电子气理论解释金属的一些物理性质。
3.金属的4种堆积模型。
重点与难点
难点
1.电子气理论 。
2.金属的4种堆积模型。
3.金属具有共同物理性质的解释 。
一 金属键
在金属单质中只有金属原子而没有分子，这些金属的晶体能否称为原子晶体 ?
金属的晶体并非原子晶体，怎样从微观角度证明这个判断？
在原子晶体中，所有原子通过共价键结合，而金属原子由于最外层电子数较少，原子与原子之间不能形成共价键，所以不是原子晶体 。
在金属晶体中，原子之间通过金属键相互结合 。
金属原子的电负性和电离能都较小，在金属晶体中，大量最外层电子也即是价电子容易脱离原子的束缚而变成自由电子，同时使原来的原子变成正离子，这些自由电子为各个原子所共用，自由电子与金属正离子的相互作用就是金属键。这些电子遍布整块晶体，就象气体遍布整个空间一样，所以该理论又被形象地称为“电子气理论”。
金属具有导电、导热、延展性和金属光泽等物理性质。
1.金属导电性的解释：在金属晶体中，充满着带负电的“电子气”，这些电子气的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下电子气就会发生定向移动，因而形成电流，所以金属容易导电。
电缆
2.金属导热性的解释：金属容易导热，是由于电子气中的自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞从而把能量从温度高的部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。
各种金属散热器
3.金属延展性的解释：当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，滑动以后，各层之间仍能保持金属离子与自由电子之间的这种相互作用。在外力作用下，金属虽然发生了形变，但不会导致断裂。所以，金属一般都不同程度的延展性。
打铁
二 金属晶体的原子堆积模型
在二维平面上的堆积有两种方式：
非密置层
密置层
他们的配位数分别为4和6。
试一试
将直径相等的圆球放置于水平桌面上，使其紧密排列，除了上述两种方式，还有没有其他的排列方式？
金属晶体在三维空间有以下4种基本模式：
1.简单立方堆积
一层一层的非密置原子层正向堆积。
这种堆积而成的晶胞是一个立方体，每个晶胞含有一个原子，自然界中只有钋（Po）是这种堆积方式。
2.体心立方堆积
一层一层的非密置层交错堆积，上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中。
这种堆积方式所得的晶胞是一个含两个原子的立方体，许多碱金属都是这种堆积方式。
3.六方最密堆积
六方最密堆积，是按ABABAB……的方式堆积。
下图是此种六方
紧密堆积的前视图
A
B
A
B
A
第一种是将球对准第一层的球
1
2
3
4
5
6
于是每两层形成一个周期，即 AB AB 堆积方式，形成六方紧密堆积。
配位数 12 。 ( 同层 6，上下层各 3 )
4.面心立方最密堆积
与六方最密堆积方式不同，ABCABCABC……的方式堆积。
1
2
3
4
5
6
此种立方紧密堆积的前视图
A
B
C
A
A
B
C
第四层再排 A，于是形成 ABC ABC 三层一个周期。 得到面心立方堆积。
配位数 12 。
( 同层 6， 上下层各 3 )
小资料
石墨晶体结构较为特殊，其晶体中，既有共价键，又有金属键，还有范德华力，属于一种混合晶体。
石墨的片层结构
1.金属键。
2.金属晶体的原子堆积的4中模型。
课堂小结
1、在下列有关晶体的叙述中错误的是（ ）
A.离子晶体中，一定存在离子键 B.原子晶体中，只存在共价键
C.金属晶体的熔沸点均很高 D.稀有气体的原子能形成分子晶体
C
课堂练习
解析：
金属汞的熔沸点都很低，汞在常温下为液体，温度计中的液体就是汞。
2、萤石（CaF2）晶体属于立方晶系，萤石中每个Ca离子被8个F离子所包围，则每个F离子周围最近距离的Ca离子数目为（ ）
A．2 B．4
C. 6 D. 8
D
F
Ca
每个F离子被周围8个晶胞共有，所以离F离子最近的Ca离子最近的就是8个晶胞中心的。选D。
解析：
3.不仅与金属的晶体结构有关，而且与金属原子本身的性质有关的是金属的 ( )
A.导电性 B.导热性
C.密度 D.熔点
CD
4.下列叙述的各项性质中，不属于金属的通性的是( )
A.导电、导热性 B.延展性
C.光亮而透明 D.熔点都很高
CD
5.与金属的导电性和导热性有关的是（ ）
A.原子半径大小
B.最外层电子数的多少
C.金属的活泼性
D.自由电子
D
6.金属能导电的原因是（ ）
A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的互作用较弱
B.金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动
C.金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动
D.金属晶体在外加电场作用下可失去电子
C
1.D 2.C 3.B
4.金属原子的电负性和电离能都较小，在金属晶体中，大量最外层电子也即是价电子容易脱离原子的束缚而变成自由电子，同时使原来的原子变成正离子，这些自由电子为各个原子所共用，自由电子与金属正离子的相互作用就是金属键。这些电子遍布整块晶体，就象气体遍布整个空间一样，所以该理论又被形象地称为“电子气理论”。
课后答案
金属晶体里的自由电子在外加电场的作用下做定向移动，形成电流，因此金属具有导电性；当金属某部分受热时，该区域的电子运动剧烈，通过碰撞，电子将能量传递给金属原子或离子，这样能量从温度高的区域传递到温度低的区域，因此金属具有导热性；当金属受到外力时，晶体中的原子层就会发生相对滑动，并不会改变原来的排列方式，金属键并没有被破坏，所以发生了外形的变化，但不会断裂，具有延展性。
5. (1) Ne (2) Cu (3) Si
堆积方式 空间利用率 配位数 晶胞
体心立方堆积 68% 8 见教科书中本节的资料片
六方最密堆积 74% 12
面心立方最密堆积 74% 12