2023高中化學(xué)金屬晶體教案
金屬陽離子所帶電荷越高，半徑越小，金屬鍵越強(qiáng)，熔沸點越高，硬度也是如此。接下來是小編為大家整理的2020高中化學(xué)金屬晶體教案，希望大家喜歡!
2020高中化學(xué)金屬晶體教案一
一、教材分析
本節(jié)是人教版化學(xué)選修3《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》第三章第三節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，是在第三章第一節(jié)《晶體的常識》和第二節(jié)《分子晶體與原子晶體》基礎(chǔ)上認(rèn)識金屬晶體。學(xué)生已經(jīng)具備了晶體和晶胞的初步知識，對微觀粒子的排列也有了一定的認(rèn)識。能夠較好的完成老師布置的課前預(yù)習(xí)。
本節(jié)教學(xué)內(nèi)容包含知識點主要有金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、、共性、電子氣理論、金屬晶體的結(jié)構(gòu)與金屬性質(zhì)的關(guān)系、金屬晶體的四種原子堆積模型等，需要三個課時才能完成。本節(jié)課是第二課時，主要探究金屬晶體4種基本堆積模型及與分子晶體、原子晶體比較。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識技能目標(biāo)：
1)了解金屬晶體內(nèi)原子在二維空間的兩種排列方式，
2) 掌握簡單立方堆積和體心立方堆積以及二者的特點和區(qū)別
2 、過程方法目標(biāo)：
1)通過對金屬晶體結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)與研究，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，空間想像能力等
2)通過兩個學(xué)與問制作模型訓(xùn)練學(xué)生的動手能力和空間想 象能力。
3、情感態(tài)度價值觀：
以小組討論交流、實踐活動制作模型的方式培養(yǎng)學(xué)生的合作意識和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度
三、教學(xué)的重點和難點
1、教學(xué)重點：金屬晶體的4種基本堆積模型
2、教學(xué)難點：金屬晶體的4種基本堆積模型
根據(jù)微觀晶胞圖片和動畫的相關(guān)教學(xué)材料，制作成PPT，使微觀的粒子直觀化，形象化，增強(qiáng)學(xué)生的空間想象能力。本節(jié)是第三節(jié)課，學(xué)生已經(jīng)具備了晶體和晶胞的初步知識，對微觀粒子的排列也有了一定的認(rèn)識，在二維平面排列和非密置層堆積的問題上，學(xué)生能夠獨(dú)立完成。本節(jié)中的難點在于密置層堆積形成的鎂型和銅型的堆積方式，他正是本課的難點和重點，學(xué)生可以根據(jù)自己預(yù)習(xí)和模型的制作，再結(jié)合教師的多媒體展示，共同完成學(xué)習(xí)的目標(biāo)。
四、教學(xué)方法：
科學(xué)探究：質(zhì)疑----實驗----分析----解決---歸納---比較
多媒體課件與自制教具相結(jié)合的互動探究式課堂教學(xué)模式
師生探究模式：教師主動參與到學(xué)習(xí)小組的探究活動中，適時調(diào)控學(xué)生的探究進(jìn)展和探究方向，在交流展示時適時恰當(dāng)評價，調(diào)動學(xué)生的積極性，并形成集體性正確的觀點和解題思路。
生生探究模式：課堂上教師將學(xué)生分成多個學(xué)習(xí)小組，對某個問題或者多個問題進(jìn)行探究，通過小組成員的合作，發(fā)揮集體的智慧，把自己的疑問探究透徹，并在交流互動中讓所有人共享探究過程和探究結(jié)論
五、學(xué)生分析課前準(zhǔn)備：
教師：多媒體課件的制作、視頻資料的下載、教學(xué)案設(shè)計、基本堆積模型的制作
學(xué)生：用生活中的材料(乒乓球、玻璃球等)按照書上圖準(zhǔn)備一些模型的素材。學(xué)生自己動手做模型，感受晶體結(jié)構(gòu)的奧秘(可以網(wǎng)上搜索)
六、教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖 環(huán)節(jié)一：
復(fù)習(xí)提問
情境引入
【提問】：1、金屬晶體組成微粒、微粒間作用力
2、金屬晶體的物理性質(zhì)
3、什么是電子氣理論
【質(zhì)疑】：為什么原子晶體沒有延展性呢?
PPT展示原子晶體(金剛石)
【小結(jié)】正是由于金屬鍵無方向性的特點，我們可以把金屬原子看成直徑相同的小球緊密的堆積在一起，當(dāng)然這種堆積是有規(guī)則的，呈周期性的。
學(xué)生回答：
學(xué)生思考，回答：原子晶體中原子間的作用力是共價鍵，具有飽和性和方向性，受外力作用時，原子間的位移必然導(dǎo)致共價鍵的斷裂，無延展性。
1、復(fù)習(xí)鞏固
1、促進(jìn)學(xué)生思考2、鋪墊、引入新課
環(huán)節(jié)二：
金屬晶體
微觀粒子
堆積
(二維) 【指導(dǎo)活動1】
1、金屬原子在平面里的緊密排列有哪些方式?
2、除了書本上的兩種以外還有其他形式嗎?
3、這些不同的放置方式有什么特點?
【總結(jié)】：PPT展示
非密置層：行列對齊，四球一空，配位數(shù)為4。密置層： 行列交錯，三球一空， 配位數(shù)為6。
分組活動1：在一個自己準(zhǔn)備的小方盒里排放小玻璃球。
學(xué)生總結(jié)回答：只有兩種方式：行列對齊和行列相錯。配位數(shù)一個是4，一個是6.
在二維平面中初步感受微粒堆積的規(guī)律，自己動手增加感性認(rèn)識和興趣。
2、認(rèn)識密置層與非密置層的不同。
環(huán)節(jié)三：
金屬晶體
微觀粒子
堆積
(三維1) 【指導(dǎo)活動2】
將非密置層一層一層地在三維空間堆積起來，使相鄰層的球緊密接觸。除了書上的兩種堆積方式外，是否可能有第三種方式?
PPT展示：
【小結(jié)】 PPT展示：非密置層三維金屬晶體原子堆積模型——簡單立方和體心立方 分組活動2：用自己準(zhǔn)備好的三個非密置層，按照要求先試做課本上的兩種，再嘗試其他的方式。
總結(jié)發(fā)言：
簡單立方堆積(Po)：配位數(shù)：6，每個晶胞含有的原子數(shù)為1。
2020高中化學(xué)金屬晶體教案二
教案背景
1.面向?qū)W生：√中學(xué) □小學(xué) 2，學(xué)科：化學(xué)
2.課時：1
3.課前準(zhǔn)備：結(jié)合學(xué)校的科技節(jié)布置學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源查看微觀粒子的堆積方式，并動手制作。
教師：多媒體課件的制作、視頻資料的下載、教學(xué)案設(shè)計、基本堆積模型的制作
學(xué)生：用生活中的材料(乒乓球、玻璃球等)按照書上圖準(zhǔn)備一些模型的素材。學(xué)生自己動手做模型，感受晶體結(jié)構(gòu)的奧秘 二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識與技能
(1)掌握金屬原子堆積的4種基本模式。
(2)掌握金屬晶體與分子晶體、原子晶體的區(qū)別
2.過程與方法
(1)通過對金屬晶體結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)與研究，培養(yǎng)學(xué)生動手能力，讓學(xué)生感受科學(xué)的魅力。培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度和空間想像能力等
(2)通過對金屬晶體、分子晶體、原子晶體在晶體結(jié)構(gòu)上的區(qū)別和性質(zhì)上的差異，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。
3.情感態(tài)度與價值觀
(1)過對金屬晶體學(xué)習(xí)與認(rèn)識，激發(fā)學(xué)生探索認(rèn)識微觀世界的興趣
(2)通過對三種晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的比較，進(jìn)一步堅定“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”這一研究物質(zhì)性質(zhì)的科學(xué)理念，形成正確的科學(xué)研究方法與科學(xué)態(tài)度。 教材分析
本節(jié)是人教版化學(xué)選修3《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》第三章第三節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，是在第三章第一節(jié)《晶體的常識》和第二節(jié)《分子晶體與原子晶體》基礎(chǔ)上認(rèn)識金屬晶體。學(xué)生已經(jīng)具備了晶體和晶胞的初步知識，對微觀粒子的排列也有了一定的認(rèn)識。同時在學(xué)習(xí)晶體的時候，學(xué)生已經(jīng)通過上網(wǎng)搜索資料，學(xué)習(xí)了一些微觀粒子的知識，對百度搜索的使用也比較熟練，能夠較好的完成老師布置的課前預(yù)習(xí)。
本節(jié)教學(xué)內(nèi)容包含知識點主要有金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、、共性、電子氣理論、金屬晶體的結(jié)構(gòu)與金屬性質(zhì)的關(guān)系以及金屬晶體的四種原子堆積模型等，需要三個課時才能完成。本節(jié)課是第二課時，主要探究金屬晶體4種基本堆積模型及與分子晶體、原子晶體比較。
四、教學(xué)的重點和難點
1、教學(xué)重點：金屬晶體的4種基本堆積模型
2、教學(xué)難點：金屬晶體的4種基本堆積模型
教學(xué)設(shè)計中根據(jù)課堂教學(xué)需要用百度在網(wǎng)上搜索“國慶閱兵式” 視頻材料和微觀晶胞圖片等的相關(guān)教學(xué)材料，制作成PPT，使微觀的粒子直觀化，形象化，增強(qiáng)學(xué)生的空間想象能力。本節(jié)內(nèi)容是在《晶體的常識》和《分子晶體與原子晶體》基礎(chǔ)上認(rèn)識金屬晶體，學(xué)生已經(jīng)具備了晶體和晶胞的初步知識，對微觀粒子的排列也有了一定的認(rèn)識，所以在平面排列和非密置層堆積的問題上，學(xué)生探究的方向明確，便于達(dá)成。本節(jié)中的難點在于密置層堆積形成的鎂型和銅型的堆積方式，教師提出的探究問題正是本課的難點和重點，學(xué)生可以根據(jù)自己網(wǎng)上搜索的圖片和制作的模型并結(jié)合教師的多媒體展示，共同完成探究的目標(biāo)。 五、教學(xué)方法：
科學(xué)探究：質(zhì)疑----實驗----分析----解決---歸納---比較
多媒體課件與自制教具相結(jié)合的互動探究式課堂教學(xué)模式
師生探究模式：教師在互動探究過程中提供視頻和圖片材料支撐和方法指導(dǎo)，并主動參與到學(xué)習(xí)小組的探究活動中，關(guān)注探究過程中遇到的疑難問題或奇思妙想，及時把握學(xué)情，適時調(diào)控學(xué)生的探究進(jìn)展和探究方向，在交流展示時適時恰當(dāng)評價，調(diào)動學(xué)生的積極性，并形成集體性正確的觀點和解題思路。
生生探究模式：學(xué)生在課前瀏覽網(wǎng)頁、制作模型的過程中，就已經(jīng)對金屬晶體的堆積方式進(jìn)行了自主探究并有了質(zhì)疑。課堂上教師將學(xué)生分成多個學(xué)習(xí)小組，對某個問題或者多個問題進(jìn)行探究，通過小組成員的合作，發(fā)揮集體的智慧，把自己的疑問探究透徹，并在交流互動中讓所有人共享探究過程和探究結(jié)論。 六、教學(xué)過程
環(huán)節(jié)一：感受微觀世界
【設(shè)計意圖】從宏觀世界的規(guī)則排列聯(lián)想到微觀粒子的有規(guī)則周期性排列，感受立體美，對稱美，規(guī)則美。
【教師引入】【百度視頻】閱兵式表演：
一個個整齊的方陣，由解放軍戰(zhàn)士有規(guī)律的周期性排列而形成，雄偉而壯觀，我們正在學(xué)習(xí)的晶體的結(jié)構(gòu)也有著異曲同工之妙。隊列是人為的，那微粒是依靠什么呢?讓我們一起回顧金屬晶體的世界吧：
【復(fù)習(xí)回顧】學(xué)生回答：金屬晶體
組成粒子：金屬陽離子、自由電子
微粒間作用力：金屬鍵(無方向性)
金屬的共性：導(dǎo)電、導(dǎo)熱性、延展性、金屬光澤。
電子氣理論：脫落的價電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”，被所有原子所共用，從而把所有原子維系起來。
【質(zhì)疑】為什么原子晶體沒有延展性呢?
【百度搜索】原子晶體的圖片
原子晶體中原子間的作用力是共價鍵，具有飽和性和方向性，受外力作用時，原子間的位移必然導(dǎo)致共價鍵的斷裂，無延展性。
【小結(jié)】正是由于金屬鍵無方向性的特點，我們可以把金屬原子看成直徑相同的小球緊密的堆積在一起，當(dāng)然這種堆積是有規(guī)則的，呈周期性的。
環(huán)節(jié)二：探索微觀世界(二維)
【設(shè)計意圖】在二維平面中初步感受微粒堆積的規(guī)律，自己動手增加感性認(rèn)識和興趣。認(rèn)識密置層與非密置層的不同。
教師：【試一試想一想】
1、金屬原子在平面里的緊密排列有哪些方式?
2、除了書本上的兩種以外還有其他形式嗎?
3、這些不同的放置方式有什么特點?
學(xué)生四人一組動手操作：在一個自己準(zhǔn)備的小方盒里排放小玻璃球。學(xué)生總結(jié)回答：只有兩種方式：行列對齊和行列相錯。配位數(shù)一個是4，一個是6.
總結(jié)：非密置層：行列對齊，四球一空，配位數(shù)為4
密置層： 行列交錯，三球一空， 配位數(shù)為6
【PPT】
環(huán)節(jié)三：探索微觀世界(三維)
教師：【動手試一試】將非密置層一層一層地在三維空間堆積起來，使相鄰層的球緊密接觸。除了書上的兩種堆積方式外，是否可能有第三種方式?
學(xué)生：【分組操作】用自己準(zhǔn)備好的三個非密置層，按照要求先試做課本上的兩種，再嘗試其他的方式。最后由學(xué)生代表總結(jié)發(fā)言。
【PPT】
【小結(jié)】金屬晶體的原子堆積模型
1.簡單立方堆積(Po)：配位數(shù)：6，每個晶胞含有的原子數(shù)為1，空間占有率為：52%
2.體心立方堆積——鉀型(堿金屬)：配位數(shù)：8，每個晶胞含有的原子數(shù)為2，空間占有率為：68%
環(huán)節(jié)四：探索微觀世界(三維)
【設(shè)計意圖】培養(yǎng)學(xué)生協(xié)作精神和動手能力，培養(yǎng)學(xué)生空間想像能力、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題和信息整理的能力。
教師：【過渡設(shè)疑】這兩種堆積方式中，仍然有盡一半和三分之一的空間沒有利用，有沒有更好的堆積方式來提高金屬原子的空間利用率呢?
【動手試一試】
將密置層一層一層地堆積起來，使相鄰層的球緊密接觸。在三維空間里又有哪些堆積方式?先試試書上介紹的兩種方式【PPT】
第二層 對第一層來講最緊密的堆積方式是將球?qū)?zhǔn)1，3，5( 或?qū)?zhǔn) 2，4，6
位，其情形是一樣的 )
關(guān)鍵是第三層，對第一、二層來說，第三層可以有兩種最緊密的堆積方式。
【PPT】【百度搜索】圖片
2020高中化學(xué)金屬晶體教案三
課標(biāo)要求：知道金屬鍵的涵義，能用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理性質(zhì)。能夠列舉金屬晶體的基本堆積模型。討論：為什么金屬晶體具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。
教材分析：教材簡單介紹了什么是金屬鍵，以及用金屬鍵理論解釋金屬的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性及延展性。用了較大篇幅介紹了金屬晶體的四種堆積，即簡單立方堆積、體心立方堆積、六方最密堆積和面心立方最密堆積。教材中還簡單介紹了石墨晶體特點。
教學(xué)目標(biāo)(知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀)
⑴知道金屬鍵的涵義，能用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理性質(zhì)。
⑵能列舉金屬晶體的基本堆積模型，認(rèn)識六方最密堆積與面心立方最密堆積的區(qū)別。
?、橇私馐w的特殊結(jié)構(gòu)。
?、韧ㄟ^學(xué)習(xí)進(jìn)一步增強(qiáng)空間感，體驗微觀結(jié)構(gòu)研究的過程，提高結(jié)構(gòu)化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。
教學(xué)重點
?、拍苡媒饘冁I理論解釋金屬的一些物理性質(zhì)。
?、瞥Ｒ姷慕饘倬w結(jié)構(gòu)模型。
教學(xué)難點
?、拍苡媒饘冁I理論解釋金屬的一些物理性質(zhì)。
?、瞥Ｒ姷慕饘倬w結(jié)構(gòu)模型。
教學(xué)方法 運(yùn)用模型和比較法
教學(xué)用品：模型、視頻
教學(xué)過程：
新課引入
[設(shè)問]同學(xué)們都知道金屬能導(dǎo)電、導(dǎo)熱、有延展性，金屬為什么具有這些性質(zhì)?金屬中的自由電子來源于哪里?
新課進(jìn)行
[板書]第三節(jié) 金屬晶體
一、金屬鍵
[講述]要想解釋金屬的各種物理性質(zhì)，讓我們先來認(rèn)識“金屬鍵與電子氣理論”。
[板書]1、金屬鍵
[講述]描述金屬鍵本質(zhì)的最簡單理論是“電子氣理論”。該理論把金屬鍵描述為金屬原子脫落下來的價電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”，被所有原子 所共用，從而把所有的金屬原子維系在一起。由此可見，金屬晶體跟原子晶體一樣，是一種“巨分子”。金屬鍵的強(qiáng)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、硬度最大的金屬，這是由于形成的金屬鍵強(qiáng)弱不同的緣故。
[板書]金屬鍵為金屬原子脫落下來的價電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”。脫落下來的價電子又稱自由電子。
[思考]怎樣用電子氣理論解釋的各種物理性質(zhì)呢?
[板 書]2、解釋 金屬的物理性質(zhì)：延展性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性(自由電子、金屬鍵不斷裂)。
?、沤饘賹?dǎo)電性的解釋。
[講述]在金屬晶體中，充滿著帶負(fù)電的“電子氣”，這些電子氣的運(yùn)動是沒有一定方向的，但在外加電場的條件下電子氣就會發(fā)生定向移動，因而形成電流，所以金屬容易導(dǎo)電。
?、平饘賹?dǎo)熱性的解釋。
[講述]金屬容易導(dǎo)熱，是由于電子氣中的自由電子在熱的作用下與金屬陽離子頻繁碰撞從而把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分，從而使整塊金屬達(dá)到相同的溫度。
?、墙饘傺诱剐缘慕忉?/p>
[講述]當(dāng)金屬受到外力作用時，晶體中的各原子層就會發(fā)生相對滑動，但不會改變原來的排列方式，彌漫在金屬原子間的電子氣可以起到類似軸承中滾珠之間潤滑劑的作用，所以在各原子層之間發(fā)生相對滑動以后，仍可保持這種相互作用，因而即使在外力作用下，發(fā)生形變也不易斷裂。因此，金屬都有良好的延展性。
[投影]電子氣理論對金屬良好延展性的解釋：
[過渡]金屬原子象鋼球一樣堆積著，咱們接著研究金屬原子的堆積模型。
[板書]二、金屬晶體的原子堆積模型
[講述]金屬晶體中的原子可看成直徑相等的球體。把它們放置在平面上(即二維空間里)，可有兩種方式，如圖3—22所示。
[投影]金屬原子在平面上的的兩種放置方式：
[講述] 金屬原子在二維平面里放置得到的兩種 方式，配位數(shù)分別為4和6，可分別稱為非密置層和密置層。
[交流探究]動手： 將直徑 相等的圓球放置在平面上，使球面緊密接觸，除上面兩種方式外，還有沒有第三種方式?你不妨用實物(如用中藥丸的蠟殼或玻 璃球等)自己動手試一試。
[過渡]金屬晶體可看成金屬原子在三維空間中堆積而成。金屬原子堆積有如下4種基本模式。
[板書]1、簡單立方堆積：
[投影]
[講解]不難理解，這 種堆積方式形成的晶胞是一個立方體，每個晶胞含1個原子，被稱為簡單 立方堆積。這種堆積方式的空間利用率太低，只有金屬釙(Po)采取這種堆積方式。
[板書] 晶胞：一個立方體，1個原子，如金屬釙。
2、體心立方堆積(鉀型)
[投影]
[講解]非密置層的另一種堆積方式是將上層金屬原子填人下層的金屬原子形成的凹穴中，每層均照此堆積，如圖3—24所示。
[設(shè)問]與立方堆積相比空間利用率那一個高?
[板書]晶胞：體心立方，兩個原子。如堿金屬。
[交流探究]動手：把非密置層的小球黏合在一起，再一層一層地堆積起來，使相鄰層的球緊密接觸。試一試，除了上述兩種堆積方式外，是否可能有第三種方式?
[板書]3、六方最密堆積(鎂型)和面心立方最密堆積(銅型)
[講述] 密置層的原子按上述鉀型 堆積方式堆積，會得到兩種基本堆積方式——鎂型和銅型。鎂型如圖3—25左所示，按ABABABAB……的方式堆積;銅型如圖3—25右所示，按ABC ADCABC……的方式堆積。分別用代表性金屬命名為鎂型和銅型①，這兩種堆積方式都是金屬晶體的最密堆積，配位數(shù)均為12，空間利用率均為74%，但所得晶胞的形式不同。
[投影]金屬晶體的兩種堆積方式：
[板書]
⑴鎂型：按ABABABAB……方式堆積;配位數(shù)均為12，空間利用率均為74%。
?、沏~型：ABCADCABC……方式堆積;配位數(shù)均為12，空間利用率均為74%。
[小結(jié)]金屬晶體的四種模型對比 ：
堆積模型 采納這種堆積的典型代表 空間利用率 配位數(shù) 簡單立方 Po 52% 6 鉀型(bcp) Na、K、Fe 68% 8 鎂型(hcp) Mg、Zn、Ti 74% 12 銅型(ccp) Cu、Ag、Au 74% 12 [作業(yè)]P80 1、2、3、4、5
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