人教版 (2019)选择性必修2第三节 金属晶体与离子晶体教学设计

第三章 晶体结构与性质

第三节 金属晶体

第1课时教学设计

【教学目标】

1.借助金属晶体等模型认识晶体的结构特点。

2.知道金属键的特点与金属某些性质的关系。

3.认识金属晶体的物理性质与晶体结构的关系。

【教学重难点】

理解金属晶体的物理性质与晶体结构的关系

【教学过程】

1.新课导入

[创设情境]日常生活中我们一定见过很多金属制品，那么金属是晶体吗?

[学生回答]金属(除汞外)在常温下都是晶体。

[过渡]它们的结构就好像很多硬球一层一层很紧密地堆积，每一个金属原子的周围有较多相同的原子围绕着。在金属晶体中，原子之间以金属键相互结合。那么，金属键的本质是什么呢？

2.新课讲授

1.金属键

[获取概念]概念：金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起。这就是描述金属键本质的最简单理论“电子气理论”。

[讲解]由概念可知，成键粒子是金属阳离子与自由电子，金属键存在于金属单质或合金中。金属键的强度差别很大。例如，金属钠的熔点较低、硬度较小，而钨是熔点最高的金属、铬是硬度最大的金属，这是由于形成的金属键强弱不同的缘故。

[总结]常温下，绝大多数金属单质和合金都是金属晶体，但汞除外，因汞在常温下呈液态。金属晶体的熔沸点差别较大。金属阳离子半径越小，所带电荷数越多，金属键越强，熔沸点越高，硬度越大。

[讲解]金属除汞外都是晶体，那么金属晶体便是金属原子间通过金属键相互结合形成的。金属晶体组成的粒子同样为金属阳离子和自由电子，微粒间通过金属键相结合。

[设疑]晶体中有阳离子不一定有阴离子，若有阴离子，也不一定存在阳离子？

[回答]在金属晶体中有阳离子，但没有阴离子，所以，晶体中有阳离子不一定有阴离子，若有阴离子，则一定有阳离子。

[设疑]请同学们想一想金属有哪些通性？为什么金属具有这些共同的性质？

[回答] 金属具有光泽、导电性、导热性、延展性等。金属的通性与金属的结构有关。

[教师活动]引导学生用电子气理论解释金属的物理性质。

[提问]①金属在受外力时为什么不易断裂？其结构是如何变化的？

      ②金属导电与电解质导电在熔融状态下导电有什么不同？

      ③金属在导热过程中粒子的运动情况如何？热量是通过什么方式传递的？

[展示]用多媒体课件展示金属晶体的电子气理论示意图。

[解释](1)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回相对滑动，但排列方式不变，金属离子与自由电子形成的电子气没有破坏，所以金属有良好的延展性。

(2)金属导电性的解释

在金属晶体中，充满着带负电的“电子气”（自由电子），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，自由电子定向运动形成电流，所以金属容易导电。不同的金属导电能力不同，导电性最强的三中金属是：Ag、Cu、Al。

(3)金属导热性的解释

自由电子移运动时与金属离子相互碰撞，在碰撞过程中发生能量交换。当金属的某一部分受热时，从区域获得能量的电子会向别处运动并发生碰撞，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。金属的导热性可以解释生活中常见的些现象。比如，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，因为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。

(4)有金属光泽的解释

金属晶体内部存在自由电子，当光线投射到金属表面时，自由电子吸收可见光，然后又把各种波长的光大部分再反射出来,这就使绝大多数金属呈现银灰色或银白色光泽。而金属在粉末状态时，金属原子的取向杂乱，排列不规则，吸收可见光后不能再反射出来，所以金属粉末常呈暗灰色或黑色

3.课堂小结

[师]对比金属晶体、共价晶体、分子晶体，掌握金属晶体、分子晶体、共价晶体的差异。

4.板书

3.3.1金属晶体