《金屬晶體》教案

上傳人:jun****875 文檔編號(hào):17766862 上傳時(shí)間:2020-12-05 格式:DOC 頁(yè)數(shù):7 大小:1.49MB
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1、 示 范 課 金屬晶體(第二課時(shí)) 大同縣一中 劉華 金屬晶體(第二課時(shí)) 【教學(xué)目標(biāo) 】 知識(shí)與技能:1.了解金屬晶體內(nèi)原子的幾種常見(jiàn)排列方式 過(guò)程與方法:1. 活動(dòng)探究 情感態(tài)度與價(jià)值觀:1.訓(xùn)練學(xué)生的動(dòng)手能力和空間想象能力。 2. 培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí) 【教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)】 金屬晶體內(nèi)原子的空間排列方式 【教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)】 【引入】分子晶體中,分子間的范德華力使分子有序排列;原子晶體中,原子之間的共價(jià)鍵使原子有

2、序排列;金屬晶體中,金屬鍵使金屬原子有序排列。今天,我們一起討論有關(guān)金屬原子的空間排列問(wèn)題。 【分組活動(dòng)】 利用20個(gè)大小相同的玻璃小球,有序地排列在水平桌面上(二維平面上),要求小球之間緊密接觸??赡苡袔追N排列方式。討論每一種方式的配位數(shù)。(配位數(shù):同一層內(nèi)與一個(gè)原子緊密接觸的原子數(shù)) 【學(xué)生活動(dòng)1】 學(xué)生分四組活動(dòng),各由一人匯報(bào)結(jié)果。利用多媒體展示,學(xué)生排列結(jié)果主要介紹以下兩種方式。(配位數(shù):同一層內(nèi)與一個(gè)原子緊密接觸的原子數(shù)) 非密置層,配位數(shù)4 密置層,配位數(shù)6 我們繼續(xù)討論,原子在三維空間的

3、排列。首先討論非密置層這種情況。 【學(xué)生活動(dòng)2】 非密置層排列的金屬原子,在空間內(nèi)可能的排列。匯總各類情況逐一討論。 (一)簡(jiǎn)單立方體堆積 這種堆積方式形成的晶胞是一個(gè)立方體,每個(gè)晶胞含1個(gè)原子,被稱為簡(jiǎn)單立方堆積。這種堆積方式的空間利用率太低(52%),只有金屬釙采取這種堆積方式。 (二)體心立方堆積(鉀型) 如果是非密置層上層金屬原子填入下層的金屬原子形成的凹穴中,每層均照此堆積,如下圖: 這種堆積方式的空間利用率顯然比簡(jiǎn)單立方堆積的高多了(68%),許多金屬是這種堆積方式,如堿金屬,簡(jiǎn)稱為鉀型。 【學(xué)生

4、活動(dòng)3】 密置層的原子按鉀型堆積方式堆積,會(huì)得到兩種基本堆積方式,鎂型和銅型。鎂型如下圖左側(cè),按ABABABAB……的方式堆積;銅型如圖右側(cè),按ABCABCABC……的方式堆積.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℅,但所得的晶胞的形式不同. (三)六方最密堆積(鎂型) (四)面心立方最密堆積(銅型) B C A [歸納與整理]金屬晶體的四種堆積模型對(duì)比 堆積模型 采用這種堆積的典型代表 空間利用率 配位數(shù) 晶胞 簡(jiǎn)單立方 Po

5、 52℅ 6 鉀型 Na K Fe 68℅ 8 鎂型 Mg Zn Ti 74℅ 12 銅型 Cu Ag Au 74℅ 12 (五)資料卡片 混合晶體 石墨不同于金剛石,這的碳原子不像金剛石的碳原子那樣呈sp3雜化.而是呈sp2雜化,形成平面六元并環(huán)結(jié)構(gòu),因此石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)的,層內(nèi)的碳原子的核間距為142pm層間距離為335pm,說(shuō)明層間沒(méi)有化學(xué)鍵相連,是靠范德華力維系的;石墨的二維結(jié)構(gòu)內(nèi),每一個(gè)碳原子的配位數(shù)為3,有一個(gè)末參與雜化的2p電子,它的原子軌道垂直于碳原子平面。石墨晶體中,既有共價(jià)鍵,又有金屬鍵,還有范德華力,不能簡(jiǎn)單地歸屬于其中任何一種晶體,是一種混合晶體。 【課時(shí)作業(yè)】計(jì)算簡(jiǎn)單立方堆積和面心立方最密堆積的空間利用率 【板書(shū)設(shè)計(jì)】 第三節(jié) 金屬晶體(第二課時(shí)) 二、金屬晶體的原子堆積模型 1.二維堆積 2.三維堆積 簡(jiǎn)單立方堆積 非密置層 體心立方堆積 六方最密堆積 密置層 面心立方最密堆積

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