1、第三节 金属晶体（第二课时）【教学目标】知识与技能：1、了解金属晶体内原子的几种常见排列方式。2、训练动手能力和空间想象能力。3、能运用模型研究晶体的结构。过程与方法：1、通过制作模型和讨论，引导学生自己总结出金属晶体的 4 种基本堆积模型的结构特点，了解它们堆积方式的区别；2、列表比较金属晶体的 4 种基本堆积模型的结构特点和区别，便于正确区分 4 种基本堆积模型。情感态度与价值观：1、通过制作模型，使学生体验将空间抽象的问题形象化、具体化的学习方法，提升学习抽象知识的兴趣。2、培养学生的合作意识。【教学重点】金属晶体的 4 种基本堆积模型【教学难点】镁型和铜型的堆积模型【教学过程设计】【引
2、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。虽然晶体都是有序排列，但不同的分子晶体或原子晶体，其晶体结构不一定相同，例如石墨和金刚石都是由碳元素组成的，也都是原子晶体，但晶体结构并不相同，性质也同样有很大的差别。同样，在金属晶体中，不同的晶体也有不同的结构，从而导致金属具有不同的性质。今天，我们一起讨论有关金属原子的空间排列问题。【板书】金属晶体（第二课时）金属晶体的原子堆积模型【教师提问】金属晶体中的原子可看成直径相等的球体，把它们放置在平面上（即二维空间里） ，使球面紧密接触，可有几种放置方式？【学生分组
3、活动 1】1、学生可用圆球（比如，事先准备好的泡沫圆球，橡皮泥圆球，带包装纸的圆球软糖，萝卜土豆等圆球.）分组实验在平面上摆放可能的模型。2、每小组各由一人汇报结果。利用多媒体展示，学生排列结果主要是以下两种方式。【展示图片】（a）非密置层 （b） 密置层【讲解】按上图 (a)方式排列,圆球周围剩余空隙较大,称为非密置层；而按(b)方式排列,圆球周围剩余的空隙最小,称为密置层。【板书】非密置层和密置层【教师提问】数一数：每一种方式的配位数【附注】配位数是指任意一个原子周围与之相接触的原子的数目。【学生回答】非密置层和密置层，其配位数分别是 4 和 6。【过渡】金属晶体可看成金属原子在三维空间中
4、堆积而成，如果将非密置层一层一层地在三维空间里堆积，使相邻层的球紧密接触，那么可能有哪几种堆积方式呢？【学生分组活动 2】1、 学生用圆球制成的非密置层，进行摆放。2、 汇总结果，利用多媒体展示可能的堆积模型。【展示图片 1】【讲解】这种堆积方式形成的晶胞是一个立方体，每个晶胞含 1 个原子，被称为简单立方堆积。这种堆积方式的空间利用率太低（52%） ，只有金属钋（Po）采取这种堆积方式。【附注】空间利用率：空间被晶格质点占据的百分数，用来表示紧密堆积的程度。空间利用率越大，表示堆积的程度越紧密。【板书】1、简单立方堆积（Po）【教师提问】数一数：简单立方堆积的配位数为多少？【展示图片 2】相
5、邻非密置层原子核不在同一直线上堆积，而是上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴里【讲解】这种堆积方式也是金属层的非密置堆积，但空间利用率(68%)要比简单立方堆积高的多，许多金属是这种堆积方式，如碱金属，因此该种堆积方式被称为钾型。有该堆积方式的金属还有 Na、Fe 等。【板书】2、钾型（碱金属、Na、Fe）【教师提问】钾型的配位数是多少？还有没有符合条件的其它的堆积方式呢？【过渡】如果用密置层来堆积金属的空间结构，有哪几种堆积方式？【学生分组活动 3】1、学生用圆球制成的密置层，进行摆放。2、 汇总结果，利用多媒体展示可能的堆积模型。【展示图片】镁型（ABABAB） 铜型（ABCABCAB
6、C）【讲解】密置层的原子按钾型堆积方式堆积，会得到两种基本堆积方式，镁型和铜型。镁型如上图左侧，按 ABABABAB的方式堆积; 铜型如图右侧,按 ABCABCABC的方式堆积。由于金属镁（Mg）和铜（Cu）是这两种堆积方式的典型代表金属，因此分别被称为镁型和铜型。有镁型堆积方式的还有 Zn、Ti 等；有铜型堆积方式的还有 Ag、Au 等。【板书】3、镁型（Mg、Zn、Ti）4、铜型（Cu、Ag、Au）【讲解】这两种堆积方式都是金属晶体的最密堆积,配位数均为 12,空间利用率均为 74,但所得的晶胞的形式不同。【课堂练兵】填一填：根据课堂知识的回顾和制作的模型填写下表堆积模型 采用这种堆积的典
7、型 代表 空间利用 率 配位数 晶胞 晶胞中原子 的个数简单立方钾型 镁型 铜型 参考结果：堆积模型 采用这种堆积的典型 代表 空间利用 率 配位数 晶胞 晶胞中原子 的个数简单立方 Po 52% 6 1钾型 Na K Fe 68% 8 2镁型 Mg Zn Ti 74% 12 2铜型 Cu Ag Au 74% 12 4【课堂小结】金属原子的堆积方式不同，最终将影响金属晶体的结构和性质，例如原子半径、熔沸点等。【课外拓展悦读】资料卡片 2混合晶体，自行阅读。【强调】石墨晶体中，既有共价键，又有金属键，还有范德华力，不能简单地归属于其中任何一种晶体，是一种混合晶体。板书设计金属晶体（第二课时）金属晶体的原子堆积模型：非密置层 密置层1、简单立方堆积（Po） 3、镁型（Mg、Zn、Ti）2、钾型（碱金属、Na、Fe） 4、铜型（ Cu、Ag 、Au）
