人教版高二化学选修3：3.3金属晶体（第1课时）教案 Word版.doc

1、第三节第三节 金属晶体金属晶体 第第 1 1 课时课时 【教材内容分析】【教材内容分析】 在必修 2 中，学生已初步了解了物质结构和元素周期律、离子键、 共价键、分子间作用力等知识。本节内容是在介绍了分子晶体和原子晶 体等知识的基础上，再介绍金属晶体的知识，可以使学生对于晶体有一 个较全面的了解，也可使学生进一步深化对所学的知识的认识。教材从 介绍金属键和电子气理论入手，对金属的通性作出了解释，并在金属键 的基础上，简单的介绍了金属晶体的几种常见的堆积模型，让学生对金 属晶体有一个较为全面的认识。 【教学目标】 1、理解金属键的概念和电子气理论 2、初步学会用电子气理论解释金属的物理性质 【教

2、学难点】金属键和电子气理论 【教学重点】金属具有共同物理性质的解释。 【教学过程设计】 【引入】大家都知道晶体有固定的几何外形、有确定的熔点，水、 干冰等都属于分子晶体，靠范德华力结合在一起，金刚石、金刚砂等都 是原子晶体，靠共价键相互结合，那么我们所熟悉的铁、铝等金属是不 是晶体呢？它们又是靠什么作用结合在一起的呢？ 【板书】一、金属键 金属晶体中原子之间的化学作用力叫做金属键。 【讲解】金属原子的电离能低，容易失去电子而形成阳离子和自由 电子，阳离子整体共同整体吸引自由电子而结合在一起。这种金属离子 与自由电子之间的较强作用就叫做金属键。 金属键可看成是由许多原子 共用许多电子的一种特殊形

3、式的共价键， 这种键既没有方向性也没有饱 和性，金属键的特征是成键电子可以在金属中自由流动，使得金属呈现 出特有的属性在金属单质的晶体中，原子之间以金属键相互结合。金属 键是一种遍布整个晶体的离域化学键。 【强调】金属晶体是以金属键为基本作用力的晶体。 【板书】二、电子气理论及其对金属通性的解释 1电子气理论 【讲解】经典的金属键理论叫做“电子气理论”。它把金属键形象 地描绘成从金属原子上“脱落”下来的大量自由电子形成可与气体相 比拟的带负电的“电子气”， 金属原子则“浸泡”在“电子气”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

4、等，并将铁丝随意弯曲，引导观察铜的金属光泽。叙述应用部 分包括电工架设金属高压电线，家用铁锅炒菜，锻压机把钢锭压成钢板 等。 【教师引导】从上述金属的应用来看，金属有哪些共同的物理性质 呢? 【学生分组讨论】请一位同学归纳，其他同学补充。 【板书】金属共同的物理性质 容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。 金属导电性的解释 在金属晶体中，充满着带负电的“电子气”，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电子气就会发生定向移动，因 而形成电流，所以金属容易导电。 【设问】导热是能量传递的一种形式，它必然是物质运动的结果， 那么金属晶体导热过程中电子气中的自由电子担当什么角色?

5、金属导热性的解释 金属容易导热， 是由于电子气中的自由电子在热的作用下与金属原 子频繁碰撞从而把能量从温度高的部分传到温度低的部分， 从而使整块 金属达到相同的温度。 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相对滑动，但 不会改变原来的排列方式， 弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴 承中滚珠之间润滑剂的作用，所以在各原子层之间发生相对滑动以后， 仍可保持这种相互作用， 因而即使在外力作用下， 发生形变也不易断裂。 因此，金属都有良好的延展性。 【练习】 1金属晶体的形成是因为晶体中存在 A、金属离子间的相互作用 B、金属原子间的相互作用 C、金属离子与自由电子间的相

6、互作用 D、金属原子与自由电子间的相互作用 2金属能导电的原因是 A、金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较弱 B、金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动 C、金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动 D、金属晶体在外加电场作用下可失去电子 课后阅读材料课后阅读材料 1超导体一类急待开发的材料 一般说来，金属是电的良好导体(汞的很差)。 1911 年荷兰物理学 家 H昂内斯在研究低温条件下汞的导电性能时，发现当温度降到约 4 K(即269、)时汞的电阻“奇异”般地降为零，表现出超导电性。后又 发现还有几种金属也有这种性质，人们将具有超导性的物质叫做超导 体。 2合

7、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，对应的固体为金属晶体。合金 的特点仍保留金属的化学性质，但物理性质改变很大；熔点比各成 份金属的都低；强度、硬度比成分金属大；有的抗腐蚀能力强； 导电性比成分金属差。 3金属的物理性质由于金属晶体中存在大量的自由电子和金属离 子(或原子)排列很紧密，使金属具有很多共同的性质。 (1)状态：通常情况下，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，其他金属在块状时才表现出来。 (3)易导电、导热：由于金属晶体中自由电子的运动，使金属

8、易导 电、导热。 (4)延展性 (5)熔点及硬度：由金属晶体中金属离子跟自由电子间的作用强弱 决定。金属除有共同的物理性质外，还具有各自的特性。 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 紫红色 Cs 银白略带金色。 密度：与原子半径、原子相对质量、晶体质点排列的紧密程度有 关。最重的为锇(Os)铂(Pt)最轻的为锂(Li) 熔点：最高的为钨(W)，最低的为汞(Hg)，Cs，为 284 Ca 为 30 硬度：最硬的金属为铬(Cr)，最软的金属为钾 (K)，钠(Na)，铯 (Cs)等，可用小刀切割。 导电性：导电性能强的为银(Ag)，金(Au)，铜 (Cu)等。导电性 能差的为汞(Hg) 延展性：延展性最好的为金(Au)，Al