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第三章 晶体构造与性质
第一节 晶体常识
第一課時
教學目的设定：
1、通過试验探究理解晶体与非晶体的差异。
2、學會分析、理解、归纳和總結的逻辑思维措施，提高发現問題、分析問題和处理問題的能力。
3、理解区别晶体与非晶体的措施，认识化學的实用价值，增强學习化學的愛好。
教學重难點：
1、晶体与非晶体的区别
2、晶体的特性
教學措施提议：探究法
教學過程设计：
[新課引入]：前面我們讨论過原子构造、分子构造，對于化學键的形成也有了初步的理解，同步也懂得构成仟萬种物质的质點可以是离子、原子或分子。又根据物质在不一样温度和压强下，物质重要分為三态：气态、液态和固态，下面我們观测某些固态物质的图片。
[投影]：1、蜡状白磷； 2、黄色的硫磺； 3、紫黑色的碘； 4、高锰酸钾
[讲述]：像上面這一类固体，有著自已有序的排列，我們把它們称為晶体；而像玻璃這一类固体，自身原子排列杂乱無章，称它為非晶体，今天我們的課題就是一起来探究晶体与非晶体的有关知识。
[板書]：一、晶体与非晶体
[板書]：1、晶体与非晶体的本质差异
[提問]：在初中化學中，大家已學過晶体与非晶体，你懂得它們之间有無差异？
[回答]：學生：晶体有固定熔點，而非晶体無固定熔點。
[讲解]：晶体有固定熔點，而非晶体無固定熔點，這只是晶体与非晶体的表观現象，那么他們在本质上有哪些差异呢？
[投影]
晶体与非晶体的本质差异
自范性
微观构造
晶体
有
原子在三维空间裏呈周期性有序排列
非晶体
没有
原子排列相對無序
[板書]：自范性：晶体能自发性地展現多面体外形的性质。
[解释]：所谓自范性即“自发”進行，但這裏得注意，“自发”過程的实現仍需一定的条件。
例如：水能自发地從高处流向低处，但不打開拦截水流的闸门，水库裏的水不能下泻。
[板書]：注意：自范性需要一定的条件，其中最重要的条件是晶体的生長速率合适。
[投影]：通過影片播放出，同样是熔融态的二氧化硅，迅速的冷却得到玛瑙，而缓慢冷却得到水晶過程。
[设問]：那么得到晶体的途径，除了用上述的冷却的措施，尚有無其他途径呢？你能列举哪些？
[板書]：2、晶体形成的一段途径：
（1）熔融态物质凝固；
（2）气态物质冷却不經液态直接凝固（凝华）；
（3）溶质從溶液中析出。
[投影图片]：
1、從熔融态結晶出来的硫晶体；
2、凝华得到的碘晶体；
3、從硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜晶体。
[探究试验]：完毕教材试验3-1，請同學們认真观测，并提問同學观测到什么現象。
[回答]：首先碘升华，然後在表面皿下面出現碘的固体。
[讲解]：实际上，這裏提到的固体就是凝华得到的碘晶体。
[過渡]：許多固体的粉末用肉眼是看不見晶体的，但我們可以借助于显微镜观测，這也证
明固体粉末仍是晶体，只不過晶粒太小了！
[投影]：晶体二氧化硅和非晶体二氧化硅的示意图
[提問]：小组讨论，通過比较，可以得出什么样結论。
[回答]：晶体的原子排列有序，而非晶体则不是。
[讲述]：從本质上来說，晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间裏所呈的現周期性。
[讲述]：通過前面對晶体与非晶体的讨论，目前我們来總結一下，晶体有哪些特點：
[板書]：3、晶体的特點：
（1）有固定的几何外形；
（2）有固定的熔點；
（3）有各向异性。
[解析]：對于同一幅图案来說,從不一样的方向审阅,也會产生不一样的感受,那么對于晶体来說,許多物理性质：如硬度、导热性、光學性质等，因研究角度不一样而产生差异，即為各向异性。
例如：藍晶石（Al2O3·SiO2）在不一样方向上的硬度不一样；石墨在与层垂直的方向上的导電率与层平行的方向上的导電率1∕104。
[小結]：可以根据晶体特點区别某一固体属于晶体還是非晶体。然而，得出区别晶体与非晶体最可靠的措施是运用x-射线衍射试验。
[提問]：通過這节課的學习，目前請你用一句话来定义晶体，应當怎么說？
[回答]：學生1、内部原子有规律的排列的物质；
學生2、内部原子有规律的排列，且外观為多面体的固体物质。
[板書]：4、晶体的定义：
质點（分子、离子、原子）在空间有规则地排列成的，具有整洁外型，以多面体出
現的固体物质。
练习：
1、下列有关晶体与非晶体的說法對的的是：
A、 晶体一定比非晶体的熔點高
B、 晶体有自范性但排列無序
C、 非晶体無自范性并且排列無序
D、 固体SiO2一定是晶体
2、区别晶体与非晶体最可靠的科學措施是：
A、 熔沸點
B、 硬度
C、 颜色
D、 x-射线衍射试验
3、在我們的生活中碰到許多固体，通過今天這节課的學习，我們懂得固体可以分為晶体与非晶体。請你举出常見的晶体与非晶体的实例。
答案：1、C；2、D；3、晶体：玛瑙、水晶、硫晶体等等；非晶体玻璃、水泥等等。
4、下列不属于晶体的特點是：
A、 一定有固定的几何外形
B、 一定有各向异性
C、 一定有固定的熔點
D、 一定是無色透明的固体
5、下列過程可以得到晶体的有：
A、 對NaCl饱和溶液降温，所得到的固体
B、 气态H2O冷却為液态，然後再冷却成的固态
C、 熔融的KNO3冷却後所得的固体
D、 将液态的玻璃冷却成所得到的固体
6、晶体具有各向异性。如藍晶石（Al2O3·SiO2）在不一样方向上的硬度不一样；又如石墨在与层垂直的方向上的导電率与层平行的方向上的导電率1∕104。晶体的各向异性重要表目前是：
①硬度 ②导热性 ③导電性 ④光學性质
A、①③ B、②④ C、①②③ D、①②③④
7、某些不法商人制造假宝石来牟取暴利，你能否根据晶体物理性质的各向异性的特點，列举出某些也許有效鉴别假宝石的措施？
第二課時
一、晶胞
定义：晶体构造中的基本單元叫晶胞
二、晶胞中原子個数的计算措施：
位于晶胞顶點的微粒，实际提供应晶胞的只有1/8；
位于晶胞棱边的微粒，实际提供应晶胞的只有1/4；
位于晶胞面心的微粒，实际提供应晶胞的只有1/2；
位于晶胞中心的微粒，实际提供应晶胞的只有1。
练习：
1、既有甲、乙、丙、丁四种晶胞（如图2-8所示），可推知：甲晶体中A与B的离子個数比為；乙晶体的化學式為；丙晶体的化學式為______；丁晶体的化學式為______。
2、钙-钛矿晶胞构造如图2-9所示。观测钙-钛矿晶胞构造，求该晶体中，钙、钛、氧的微粒個数比為多少？
3、晶体硼的基本构造單元都是由硼原子构成的正二拾面体，其中具有20個等边三角形的面和一定数目的顶角，每個顶角各有一种硼原子。如图2-10所示，回答：（1）键角____；（2）晶体硼中的硼原子数____個；B—B键____条？
4、在碳單质的组员中尚有一种混合型晶体——石墨，如图2-11所示。它是层状构造，层与层之间依托作用力相結合。每层内部碳原子与碳原子之间靠作用力相結合，其键角。分析图中每個六边形具有個碳原子。
教學反思：
本节内容是安排在原子构造、分子构造以及构造决定性质的内容之後来學习，對于學生的學习有一定的理论基础。本节内容重要是通過简介多种各样的固体為出发點来過渡到本堂課的主題——晶体和非晶体。而晶体和非晶体的學习是以各自的自范性和微观构造比较為切入點，進而得出得到晶体的一般途径以及晶体的常見性质和辨别晶体的措施。
第二节 分子晶体与原子晶体
第一課時 分子晶体
教學目的设定：
1、使學生理解分子晶体的构成粒子、构造模型和构造特點及其性质的一般特點。
2、使學生理解晶体类型与性质的关系。
3、使學生理解分子间作用力和氢键對物质物理性质的影响。
4、懂得某些常見的属于分子晶体的物质类别。
5、使學生积极参与科學探究，体验研究過程，激发他們的學习愛好。
教學重點难點：
重點掌握分子晶体的构造特點和性质特點
难點是氢键的方向性和氢键對物体物理性质的影响
從三维空间构造认识晶胞的构成构造
教學措施提议：
运用模型和类比措施诱导分析归纳
教學過程设计：
复問：什么是离子晶体？哪几类物质属于离子晶体？
（离子化合物為固态時均属于离子晶体，如大部分盐、碱、金属氧化物属于离子晶体）
投影
晶体类型
离子晶体
构造
构成晶体的类型
粒子间的互相作用力
性质
硬度
熔沸點
导電性
溶解性
展示实物：冰、干冰、碘晶体
教師诱导：這些物质属于离子晶体吗？构成它們的基本粒子是什么？這些粒子间通過什么作用結合而成的？
學生分组讨论回答
板書 ：分子通過度子间作用力形成分子晶体
一、分子晶体
1、定义：含分子的晶体称為分子晶体
也就是說：分子间以分子间作用力相結合的晶体叫做分子晶体
看图3-9，如：碘晶体中只具有I2分子，就属于分子晶体 問：尚有哪些属于分子晶体？
2、较經典的分子晶体有非金属氢化物，部分非金属單质，部分非金属氧化物，几乎所有的酸，绝大多数有机物的晶体。
3、分子间作用力和氢键
過度：首先让我們回忆一下分子间作用力的有关知识
阅讀必修2 P22科學视眼
教師诱导：分子间存在著一种把分子汇集在一起的作用力叫做分子间作用力，也叫范徳华力。分子间作用力對物质的性质有怎么样的影响。
學生回答：一般来說，對与构成和构造相似的物质，相對分子量越大分子间作用力越大，物质的熔沸點也越高。
教師诱导：不過有些氢化物的熔點和沸點的递变却与此不完全符合，如：NH3，H2O和HF的沸點就出現反常。
指导學生自學：教材中有些氢键形成的条件，氢键的定义，氢键對物质物理性质的影响。
多媒体動画片
氢键形成的過程：
①氢键形成的条件：半径小，吸引電子能力强的原子（N，O，F）与H核
②氢键的定义：半径小、吸引電子能力强的原子与H核之间的静電吸引作用。氢键可看作是一种比较强的分子间作用力。
③氢键對物质性质的影响：氢键使物质的熔沸點升高。
④投影 氢键的表达 如：冰一种水分子能和周围4個水分子從氢键相結合构成一种正四面体 見图3-11
教師诱导：在分子晶体中，分子内的原子以共价键相結合，而相邻分子通過度子间作用力互相吸引。分子晶体有哪些特性呢？學生回答
4．分子晶体的物理特性：熔沸點较低、易升华、硬度小。固态和熔融状态下都不导電。
教師诱导：大多数分子晶体构造有如下特性：假如分子间作用力只是范德华力。以一种分子為中心，其周围一般可以有几种紧邻的分子。如图3-10的O2，C60，我們把這一特性叫做分子紧密堆积。假如分子间除范德华力外尚有其他作用力（如氢键），假如分子间存在著氢键，分子就不會采用紧密堆积的方式
學生讨论回答：在冰的晶体中，每個水分子周围只有4個紧邻的水分子，形成正四面体。氢键不是化學键，比共价键弱得多却跟共价键同样具有方向性，而氢键的存在迫使四面体中心的每個水分子与四面体顶角方向的4個相邻水分子的互相吸引，這一排列使冰晶体中空间运用率不高，皆有相称大的空隙使得冰的密度減小。
教師诱导，尚有一种晶体叫做干冰，它是固体的CO2的晶体。干冰外观像冰，干冰不是冰。其熔點比冰低的多，易升华。
出示干冰的晶体构造晶胞模型。
教師讲解：干冰晶体中CO2分子之间只存在分子间力不存在氢键，因此干冰中CO2分子紧密堆积，每個CO2分子周围，近来且等距离的CO2分子数目有几种？
一种CO2分子处在三個互相垂直的面的中心，在每個面上，处在四個對角线上各有一种CO2分子周围，因此每個CO2分子周围近来且等距离的CO2分子数目是12個。
投影小結完毕表格
晶体类型
分子晶体
构造
构成晶体的粒子
分子
粒子间的互相作用力
分子间作用力
性质
硬度
小
熔沸點
较低
导電性
固态熔融状态不导電
溶解性
相似相溶
課堂巩固练习
1、下列属于分子晶体的一组物质是
A 、CaO、NO、CO B、 CCl4、H2O2、He
C、 CO2、SO2、NaCl D 、CH4、O2、Na2O
2、下列性质符合分子晶体的是
A、 熔點1070℃，易熔于水，水溶液能导電
B、 熔點是10.31℃，液体不导電，水溶液能导電
C、 熔點97.81℃，质软，能导電，密度是0.97g/cm3
D、 熔點，熔化時能导電，水溶液也能导電
3、下列物质的液体中，不存在分子是
A 二氧化硅 B 二氧化硫 C 二氧化碳 D二硫化碳
4、下列說法對的的是
A、离子化合物中也許具有共价键
B、分子晶体中的分子内不具有共价键
C、分子晶体中一定有非极性共价键
D、分子晶体中分子一定紧密堆积
5、干冰汽化時，下列所述内容发生变化的是
A、分子内共价键 B、分子间作用力
C、分子间距离 D、分子间的氢键
6、“可燃冰”是深藏在海底的白色晶体，存储量巨大，是人类未来极具潜在优势的洁净能源。在高压低温条件下,由水分子形成空间笼状构造，笼中“关”甲烷而形成，如某种可燃冰的存在形式為CH4·5.75H2O。
（1）“可燃冰” CH4·5.75H2O的分子中，m（CH4）：m（H2O）=
（2）若要從“可燃冰”中分离出甲烷，可用下列两中措施：①在一定温度下， 使气体從水合物中分离出来，在一定压力下， 使气体從水合物中分离出来。
7、选择如下物体填写下列空白
A干冰 B氯化铵 C烧碱 D固体碘
⑴晶体中存在分子的是 (填写序号，下同)
⑵晶体中既有离子键又有共价键的是
⑶熔化時不需要破壞共价键的是
⑷常况下能升华的是
8．四氯化硅的分子构造与四氯化碳类似，對其作出如下推测
①四氯化硅晶体是分子晶体。②常温常压四氯化硅下是液体。③四氯化硅分子是由极性键形成的分子。④四氯化硅熔點高于四氯化碳。
其中對的的是
A只有① B只有①② C只有②③ D①②③④
第二課時
〖教學目的设定〗
1、掌握原子晶体的概念，可以辨别原子晶体和分子晶体。
2、理解金刚石等經典原子晶体的构造特性，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的构造与性质的关系。
〖教學难點重點〗
原子晶体的构造与性质的关系
〖教學過程设计〗
复习提問：1、什么是分子晶体？试举例阐明。
2、分子晶体一般具有什么样的物理性质？
引入新課：
分析下表数据，判断金刚石与否属于分子晶体
项目/物质
干冰
金刚石
熔點
很低
3550℃
沸點
很低
4827℃
展示：金刚石晶体
阅讀：P68 ，明确金刚石的晶型与构造
归纳：
1．原子晶体：相邻原子间以共价键相結合而形成的空间网状构造的晶体。
2．构成粒子：原子；
3．粒子间的作用：共价键；
展示：金刚石晶体构造
填表：
键長
键能
键角
熔點
硬度
归纳：
4．原子晶体的物理性质
熔、沸點_______，硬度________；______________一般的溶剂；_____导電。
思索：
（1）原子晶体的化學式与否可以代表其分子式，為何？
（2）為何金刚石的熔沸點很高、硬度很大？
（3）阅讀：P69 ，讨论“學与問 1 ”
归纳：晶体熔沸點的高下比较
①對于分子晶体，一般来說，對于构成和构造相似的物质，相對分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔沸點也越高。
②對于原子晶体，一般来說，原子间键長越短，键能越大，共价键越稳定，物质的熔沸點越高，硬度越大。
合作探究：
（1）在金刚石晶体中,每個C与多少個C成键？形成怎样的空间构造？最小碳环由多少個石中,含CC原子构成？它們与否在同一平面内？
（2）在金刚石晶体中，C原子個数与C—C键数之比為多少？
（3）12克金刚—C键数為多少NA？
比较:CO2与SiO2晶体的物理性质
物质/项目
熔點℃
状态(室温)
CO2
-56.2
气态
SiO2
1723
固态
阅讀：P68 -69，明确SiO2的重要用途
推断：SiO2晶体与CO2晶体性质相差很大，SiO2晶体不属于分子晶体
展示：展示SiO2的晶体构造模型（看書、模型、多媒体課件），分析其构造特點。
引导探究：SiO2和C02的晶体构造不一样。在SiO2晶体中，1個Si原子和4個O原子形成4個共价键，每個Si原子周围結合4個O原子；同步，每個O原子跟2個Si原子相結合。实际上，SiO2晶体是由Si原子和O原子按1：2的比例所构成的立体网状的晶体。
阅讀：P72 ，明确常見的原子晶体
5．常見的原子晶体有____________________________等。
6．各类晶体重要特性
类型
比较
分子晶体
原子晶体
构成晶体微粒
形成晶体作用力
物理性质
熔沸點
硬度
导電性
传热性
延展性
溶解性
經典实例
P4、干冰、硫
金刚石、二氧化硅
阅讀：P69 ，讨论“學与問 2 ”
归纳：判断晶体类型的根据
（1）看构成晶体的微粒种类及微粒间的互相作用。
對分子晶体,构成晶体的微粒是______________，微粒间的互相作用是_____ ______；
對于原子晶体，构成晶体的微粒是__ _____，微粒间的互相作用是___________键。
（2）看物质的物理性质(如：熔、沸點或硬度)。
一般状况下，不一样类晶体熔點高下次序是原子晶体比分子晶体的熔、沸點高得多
〖练习〗
1、下列的晶体中，化學键种类相似，晶体类型也相似的是
A、SO2与SiO2 B、C02与H2O C、C与HCl D、CCl4与SiC
2、碳化硅SiC的一种晶体具有类似金刚石的构造，其中C原子和S原子的位置是交替的。在下列三种晶体①金刚石 ②晶体硅 ③碳化硅中，它們的熔點從高到低的次序是
A、①③② B、②③① C、③①② D、②①③
3、1999年美国《科學》杂志报道：在40GPa高压下，用激光器加热到1800K，人們成功制得了原子晶体干冰，下列推断中不對的的是
A、原子晶体干冰有很高的熔點、沸點，有很大的硬度
B、原子晶体干冰易气化，可用作制冷材料
C、原子晶体干冰的硬度大，可用作耐磨材料
D、每摩尔原子晶体干冰中含4molC—O键
4、①在SiO2晶体中，每個Si原子与 個O原子結合，
构成 构造，Si位于_____ ________，O 位于________ _____
②在SiO2晶体中，Si原子与O原子個数比為
③在SiO2晶体中，最小的环為 個Si和 個O构成的 环。
5、單质硼有無定形和晶体两种，参照下表数据
金刚石
晶体硅
晶体硼
熔點
>3823
1683
2573
沸點
5100
2628
2823
硬度
10
7.0
9.5
①晶体硼的晶体类型属于____________晶体，理由是________________。
已知晶体硼构造單元是由硼原子构成的正二拾面体，其中有20個等边三
角形的面和一定数目的顶點，每個项點上各有1個B原子。通過视察图
形及推算，此晶体体构造單元由________________個硼原子构成。
其中B—B键的键角為____________。
〖作业〗
1．下列晶体中不属于原子晶体的是
（A）干冰 （B）金刚砂 （C）金刚石 （D）水晶
2．在金刚石的网状构造中，具有共价键形成的碳原子环，其中最小的环上，碳原子数是
（A）2個 （B）3個 （C）4個 （D）6個
3．下列各物质中，按熔點由低到高排列對的的是
（A）O2、I2、Hg （B）CO2、K、SiO2
（C）Na、K、Rb （D）SiC、NaCl、SO2
4．下列各晶体中任意一种原子都被相邻的4個原子所包围；以共价键結合成正四面体构造，并向空间伸展成网状构造的是
（A）甲烷 （B）石墨 （C）晶体硅 （D）水晶
5．在x mol石英晶体中，具有Si-O键数是
（A）x mol （B）2x mol （C）3 x mol （D）4x mol
6．固体熔化時，必须破壞非极性共价键的是
（A）冰 （B）晶体硅 （C）溴 （D）二氧化硅
7．石墨晶体是层状构造，在每一层内；每一种碳原于都
跟其他3個碳原子相結合，如图是其晶体构造的俯视图，
则图中7個六元环完全占有的碳原子数是
（A）10個 （B）18個 （C）24個 （D）14個
8．石英玻璃是将纯石英在1600℃高温下熔化，冷却後形成
的玻璃体。有关石英玻璃的构造和性质的论述中對的的是
（A）石英玻璃属于原子晶体
（B）石英玻璃耐高温且能抵御一切酸的腐蚀
（C）石英玻璃的构造类似于液体
（D）石英玻璃能經受高温剧变且能抗碱的腐蚀
9．已知C3N4晶体具有比金刚石還大的硬度，且构成该晶体的微粒间只以單键結合。下列有关C3N4晶体的說法錯误的是
（A）该晶体属于原子晶体，其化學键比金刚石中的碳碳键更牢固
（B）该晶体中每個碳原子连接4個氮原子、每個氮原子连接3個碳原子
（C）该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8電子构造
（D）该晶体与金刚石相似，都是原子间以非极性键形成空间网状构造
10．氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔點高、化學性质稳定。工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1 300℃反应获得。
(1)氮化硅晶体属于__________晶体。
(2)已知氮化硅的晶体构造中，原子间以單键相连，且N原子和N原子，Si原子和S原子不直接相连，同步每個原子都满足8電子稳定构造。請写出氮化硅的化學式__________
(3)現用SiCl4和N2在H2气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅。反应的化學方程式為__________________________________________________
11．短周期元素K、Y、Z在周期表中位置关系如图：
X
Y
Z
（1）x元素的單质分子式是_______，若x核内中子数和质子数相等，x單质的摩尔质量為_______，單质是_______晶体。
（2）z單质的晶体类型属于_______，Z的氢化物和最高价氧化物的浓溶液反应的化學方程式為____________________________。
教學反思：
晶体具有的规则的几何外形源于构成晶体的微粒按一定规律周期性的反复排列。本节延续前面一节离子晶体，以“构成微粒---晶体类型---晶体性质”的认知模式為主线，著重探究了經典分子晶体冰和干冰的晶体构造特點。并談到了分子间作用力和氢键對物质性质的影响。使學生對分子晶体的构造和性质特點有裏一种大体的理解。并為背面學习原子晶体做好了知识准备，以形成比较。
第三节 金属晶体
第1課時
【教學目的】
1、理解金属键的概念和電子气理论
2、初步學會用電子气理论解释金属的物理性质
【教學难點】金属键和電子气理论
【教學重點】金属具有共同物理性质的解释。
【教學過程设计】
【引入】大家都懂得晶体有固定的几何外形、有确定的熔點，水、干冰等都属于分子晶体，靠范德华力結合在一起，金刚石、金刚砂等都是原子晶体，靠共价键互相結合，那么我們所熟悉的铁、铝等金属是不是晶体呢？它們又是靠什么作用結合在一起的呢？
【板書】一、金属键
金属晶体中原子之间的化學作用力叫做金属键。
【讲解】金属原子的電离能低，轻易失去電子而形成阳离子和自由電子，阳离子整体共同整体吸引自由電子而結合在一起。這种金属离子与自由電子之间的较强作用就叫做金属键。金属键可當作是由許多原子共用許多電子的一种特殊形式的共价键，這种键既没有方向性也没有饱和性，金属键的特性是成键電子可以在金属中自由流動，使得金属展現出特有的属性在金属單质的晶体中，原子之间以金属键互相結合。金属键是一种遍及整個晶体的离域化學键。
【强调】金属晶体是以金属键為基本作用力的晶体。
【板書】二、電子气理论及其對金属通性的解释
1．電子气理论
【讲解】經典的金属键理论叫做“電子气理论”。它把金属键形象地描绘成從金属原子上“脱落”下来的大量自由電子形成可与气体相比拟的带负電的“電子气”，金属原子则“浸泡”在“電子气”的“海洋”之中。
2．金属通性的解释
【展示金属实物】展示的金属实物有金属导线(铜或铝)、铁丝、镀铜金属片等，并将铁丝随意弯曲，引导观测铜的金属光泽。论述应用部分包括電工架设金属高压電线，家用铁锅炒菜，锻压机把钢锭压成钢板等。
【教師引导】從上述金属的应用来看，金属有哪些共同的物理性质呢?
【學生分组讨论】請一位同學归纳，其他同學补充。
【板書】金属共同的物理性质
轻易导電、导热、有延展性、有金属光泽等。
⑴金属导電性的解释
在金属晶体中，充斥著带负電的“電子气”，這些電子气的运動是没有一定方向的，但在外加電場的条件下電子气就會发生定向移動，因而形成電流，因此金属轻易导電。
【设問】导热是能量传递的一种形式，它必然是物质运動的成果，那么金属晶体导热過程中電子气中的自由電子担當什么角色?
⑵金属导热性的解释
金属轻易导热，是由于電子气中的自由電子在热的作用下与金属原子频繁碰撞從而把能量從温度高的部分传到温度低的部分，從而使整块金属到达相似的温度。
⑶金属延展性的解释
當金属受到外力作用時，晶体中的各原子层就會发生相對滑動，但不會变化本来的排列方式，弥漫在金属原子间的電子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用，因此在各原子层之间发生相對滑動後来，仍可保持這种互相作用，因而虽然在外力作用下，发生形变也不易断裂。因此，金属均有良好的延展性。
【练习】
1．金属晶体的形成是由于晶体中存在
A、金属离子间的互相作用
B、金属原子间的互相作用
C、金属离子与自由電子间的互相作用
D、金属原子与自由電子间的互相作用
2．金属能导電的原因是
A、金属晶体中金属阳离子与自由電子间的互相作用较弱
B、金属晶体中的自由電子在外加電場作用下可发生定向移動
C、金属晶体中的金属阳离子在外加電場作用下可发生定向移動
D、金属晶体在外加電場作用下可失去電子
課後阅讀材料
1．超导体——一类急待開发的材料
一般說来，金属是電的良好导体(汞的很差)。 19荷兰物理學家H·昂内斯在研究低温条件下汞的导電性能時，发現當温度降到约4 K(即—269、)時汞的電阻“奇异”般地降為零，体現出超导電性。後又发現尚有几种金属也有這种性质，人們将具有超导性的物质叫做超导体。
2．合金
两种和两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质，叫做合金，合金属于混合物，對应的固体為金属晶体。合金的特點①仍保留金属的化學性质，但物理性质变化很大；②熔點比各成分金属的都低；③强度、硬度比成分金属大；④有的抗腐蚀能力强；⑤导電性比成分金属差。
3．金属的物理性质由于金属晶体中存在大量的自由電子和金属离子(或原子)排列很紧密，使金属具有诸多共同的性质。
(1)状态：一般状况下，除Hg外都是固体。
(2)金属光泽：多数金属具有光泽。但除Mg、Al、 Cu、Au在粉末状态有光泽外，其他金属在块状時才体現出来。
(3)易导電、导热：由于金属晶体中自由電子的运動，使金属易导電、导热。
(4)延展性
(5)熔點及硬度：由金属晶体中金属离子跟自由電子间的作用强弱决定。金属除有共同的物理性质外，還具有各自的特性。
①颜色：绝大多数金属都是银白色，有少数金属具有颜色。如Au金黄色Cu紫紅色Cs银白略带金色。
②密度：与原子半径、原子相對质量、晶体质點排列的紧密程度有关。最重的為锇(Os)铂(Pt)最轻的為锂(Li)
③熔點：最高的為钨(W)，最低的為汞(Hg)，Cs，為28．4℃ Ca為30℃
④硬度：最硬的金属為铬(Cr)，最软的金属為钾 (K)，钠(Na)，铯(Cs)等，可用小刀切割。
⑤导電性：导電性能强的為银(Ag)，金(Au)，铜 (Cu)等。导電性能差的為汞(Hg)
⑥延展性：延展性最佳的為金(Au)，Al
第二課時
【教材内容分析】
晶体知识和分子晶体、原子晶体已經做了简介，學生對晶体内微粒的空间排列有了初步的认识。學生自已探究金属晶体的构造有了也許。
【教學目的设定】
1．理解金属晶体内原子的几种常見排列方式
2．训练學生的動手能力和空间想象能力。
3． 培养學生的合作意识
【教學重點难點】
金属晶体内原子的空间排列方式
【教學措施提议】
活動探究
【教學過程设计】
【引入】分子晶体中，分子间的范德华力使分子有序排列；原子晶体中，原子之间的共价键使原子有序排列；金属晶体中，金属键使金属原子有序排列。今天，我們一起讨论有关金属原子的空间排列問題。
【分组活動1】
运用20個大小相似的玻璃小球，有序地排列在水平桌面上（二维平面上），规定小球之间紧密接触。也許有几种排列方式。讨论每一种方式的配位数。（配位数：同一层内与一种原子紧密接触的原子数）
【學生活動1】
學生分四组活動，各由一人汇报成果。运用多媒体展示，學生排列成果重要简介如下两种方式。（配位数：同一层内与一种原子紧密接触的原子数）
非密置层，配位数4 密置层，配位数6
我們继续讨论，原子在三维空间的排列。首先讨论非密置层這种状况。
【學生活動2】
非密置层排列的金属原子，在空间内也許的排列。汇總各类状况逐一讨论。
（一）简朴立方体堆积
這种堆积方式形成的晶胞是一种立方体，每個晶胞含1個原子，被称為简朴立方堆积。這种堆积方式的空间运用率太低，只有金属钋采用這种堆积方式。
（二）钾型
假如是非密置层上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中，每层均照此堆积，如下图：
這种堆积方式的空间运用率显然比简朴立方堆积的高多了，許多金属是這种堆积方式，如碱金属，简称為钾型。
第三課時
【教材内容分析】
晶体知识和分子晶体、原子晶体已經做了简介，學生對晶体内微粒的空间排列有了初步的认识。學生自已探究金属晶体的构造有了也許。
【教學目的设定】
1．理解金属晶体内原子的几种常見排列方式
2．训练學生的動手能力和空间想象能力。
3． 培养學生的合作意识
【教學重點难點】
金属晶体内原子的空间排列方式
【教學措施提议】
活動探究
【教學過程设计】
密置层的原子按钾型堆积方式堆积，會得到两种基本堆积方式，镁型和铜型。镁型如下图左侧，按ABABABAB……的方式堆积;铜型如图右侧,按ABCABCABC……的方式堆积.這两种堆积方式都是金属晶体的最密堆积,配位数均為12,空间运用率均為74℅,但所得的晶胞的形式不一样.
[归纳与整顿]
金属晶体的四种堆积模型對比
堆积模型
采用這种堆积的經典代表
空间运用率
配位数
晶胞
简朴立方
Po
52℅
6
钾型
Na K Fe
68℅
8
镁型
Mg Zn Ti
74℅
12
铜型
Cu Ag Au
74℅
12
混合晶体
石墨不一样于金刚石,這的碳原子不像金刚石的碳原子那样呈sp3杂化.而是呈sp2杂化,形成平面六元并环构造,因此石墨晶体是层状构造的,层内的碳原子的核间距為142pm层间距离為335pm，阐明层间没有化學键相连，是靠范德华力维系的；石墨的二维构造内，每一种碳原子的配位数為3，有一种末参与杂化的2p電子，它的原子轨道垂直于碳原子平面。石墨晶体中，既有共价键，又有金属键，尚有范德华力，不能简朴地归属于其中任何一种晶体，是一种混合晶体。
【教學反思】
在必修2中，學生已初步理解了物质构造和元素周期律、离子键、共价键、分子间作用力等知识。本节内容是在简介了分子晶体和原子晶体等知识的基础上，再简介金属晶体的知识，可以使學生對于晶体有一种较全面的理解，也可使學生深入深化對所學的知识的认识。教材從简介金属键和電子气理论入手，對金属的通性作出理解释，并在金属键的基础上，简朴的简介了金属晶体的几种常見的堆积模型，让學生對金属晶体有一种较為全面的认识。
第四节 离子晶体
第一課時
教學目的设定：
1．掌握离子晶体的概念，能识别氯化钠、氯化铯、氟化钙的晶胞构造。
2．學會离子晶体的性质与晶胞构造的关系。
3．通過探究懂得离子晶体的配位数与离子半径比的关系。
4、通過碳酸盐的热分解温度与阳离子半径的自學，拓展學生视野。
教學重點难點：
1、离子晶体的物理性质的特點
2、离子晶体配位数及其影响原因
教學措施提议：分析、归纳、讨论、探究
教學過程设计：
[引入]
1、什么是离子键？什么是离子化合物？
2、下列物质中哪些是离子化合物？哪些是只含离子键的离子化合物？
Na2O NH4Cl O2 Na2SO4 NaCl CsCl CaF2
3、我們已經學习過几种晶体？它們的构造微粒和微粒间的互相作用分别是什么？
[板書]一、离子晶体
[展示] NaCl 、CsCl晶体模型
[板書]阴、阳离子通過离子键形成离子晶体
1、离子晶体定义：由阳离子和阴离子通過离子键結合而成的晶体
注：
（1）构造微粒：阴、阳离子
（2）互相作用：离子键
（3）种类繁多：含离子键的化合物晶体：强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐
（4）理论上，构造粒子可向空间無限扩展
[思索]下列物质的晶体，哪些属离子晶体？离子晶体与离子化合物之间的关系是什么？
干冰、NaOH、H2SO4 、K2SO4 、NH4Cl、CsCl
[投影]
2、离子晶体的物理性质及解释
性质
解释
硬度（ ）
熔沸點（ ）
溶于水（ ）
熔融（ ）
离子晶体溶解性差异较大：NaCl、 KNO3、(NH4)2SO4_______
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