【中小学】高二上下册第三节 金属晶体与离子晶体一教学设计公开课教案教学设计课件.docx

高二选择性必修二 63 § 3-3-1 金属晶体与离子晶体 (金属键与金属晶体) xxxxx中学xx 详细讲稿  同学们，你们好，我是xxxxx中学的xxx，今天我 们一起来学习高二化学选择性必修二第三章第三节第一课 时金属键与金属晶体。希望通过本节课的学习，我们能够：1、知道金属晶体的结构特点，能借助金属晶体模型说明金 属晶体中粒子及粒子间的相互作用。2、能从金属原子结构的视角认识金属键的本质。3、能从“电子气理论”解析金属具有导电性、导热性和延 展性的原因。本章的第一、二节我们知道了晶体的基本结构单元是晶胞， 晶胞无空隙、且取向相同地平行排列就形成了晶体，认识 了分子晶体、共价晶体的特点。那么，金属晶体的结构有 什么特点？晶体结构与金属通性有什么联系？今天我们就 以铜为例来进行研究。  我们在生活中经常使用、接触金属，例如灯泡里的钨， 门 窗的铝、 电缆中的铜、首饰中的金银等，它们具有共同的 物理性质：具有金属光泽，有导电性、导热性、延展性等。它们的固体能自发地呈现多面体的规则外形，在电子显微 镜下可以观察到金属固体中粒子呈现周期性的有序排列， 属于晶体，称其为金属晶体。下面我们通过视频看看金属在生成过程所呈现的规则外 形。这是铜晶体模型，我们看到它的结构就像很多硬球，一层 一层很紧密地堆积，每一个原子的周围有较多相同的原子 围绕着。从晶体中取出晶胞，我们可以看到铜的晶胞是面 心立方型，每个晶胞含有的铜原子个数=8×1/8+6×1/2=4 个。那么构成金属晶体的，除了金属原子还有什么微粒？微粒 间的作用力是什么？ 金属原子半径大，价电子少，这些价电子容易从金属原子 上“脱落”下来，形成遍布整个晶体的“电子气” ，被所 有原子所共用，成为把所有金属原子维系在一起的作用力， 这种作用力称为“金属键” ，这种描述金属键本质的简单 理论称为“电子气理论”。 这是“电子气”的模拟动画。 根据“电子气理论” 金属键的定义：在金属晶体中金属阳离子 (由金属原子脱 落价电子后形成) 与电子气之间强烈的相互作用。 由此总结金属键的特征： ①电子气不是专属于某个特定的金属阳离子，而是在整块 固态金属中自由移动。 ②金属键既没有方向性，也没有饱和性。 ③金属键的成键粒子是金属阳离子和电子气。 根据“电子气理论” ，金属晶体是由金属原子、金属阳离 子 (由金属原子脱落价电子后形成) 、电子气通过金属键 构成，晶胞具有层状紧密堆积特征的晶体。 在金属晶体中，不存在独立的单个分子或原子，跟共价晶 体一样，金属晶体是一种“巨分子”。 下面我们来讨论几个问题 一、根据表格信息，请归纳碱金属熔沸点递变规律，结合 原子结构特点，分析递变的原因。 碱金属熔沸点递变规律：从锂到铯，随着原子序数递增， 碱金属熔、沸点逐渐减小。 递变原因：碱金属价电子数都是 1，随着原子序数递增， 原子半径增大，金属键作用减弱，它们由固态变成液态或 气态需要的能量就减少，则熔沸点降低。 金属的价电子数多少，原子的半径大小影响金属键的强弱， 金属键的强弱能影响金属的熔沸点等物理性质。 不同的金属晶体熔沸点差异较大，这与晶体中金属键的强 弱以及晶胞类型有关。 二、根据“电子气理论”解析金属的以下通性 1、导电性 金属晶体中金属原子、金属阳离子是构成晶胞的“质点”， 脱落的价电子——“电子气”在整个晶体中做“无序”运 动。我们可以再看看“电子气”模拟动画。 在外加电场的作用下， 电子气定向运动形成电流 这是金属导电的本质。 我们知道，除了金属导电， 电解质也能导电，它们能导电 的原因有什么区别？请根据表格比较： 电解质是在水溶液或熔融条件下发生电离的化合物，电离 产生自由移动的阴阳离子，在电场作用下，通过阴阳离子 定向迁移来实现导电， 电解质溶液的导电过程通常都是氧 化还原反应过程。 金属无论是固态、液态、气态都存在“电子气” ，无序运 动的电子气在电场作用下的定向移动就是导电，这是物理 变化。 从理化手册中能查到金属的电导率数据，我们看到导电性 最好的金属是：银，然后是铜、金、铝，家庭使用的导线 材料通常是铜，远程输电的电缆通常是铝导线。 2、导热性 电子气在金属晶体中无序运动时，与金属原子、金属阳离 子相互碰撞，在碰撞过程中会发生能量交换。当金属的某 一部分受热时，从区域获得能量通过这种相互碰撞，将能 量从温度高的区域传递到温度低的区域，最后使整块金属 的温度趋于一致。 例如：在冬天我们感觉金属制品比木制品更凉，原因是当 人接触到金属时，金属很快将人体的热量传递出去，而木 制品不易导热，所以当人接触到木制品时，身体的热量不 易散失。这就是冬天我们接触金属，比接触木头的感觉更 凉的原