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1、 示 范 課 金屬晶體（第二課時） 大同縣一中 劉華 金屬晶體（第二課時） 【教學目標 】 知識與技能：1．了解金屬晶體內(nèi)原子的幾種常見排列方式 過程與方法：1. 活動探究 情感態(tài)度與價值觀：1．訓練學生的動手能力和空間想象能力。 2． 培養(yǎng)學生的合作意識 【教學重點難點】 金屬晶體內(nèi)原子的空間排列方式 【教學過程設(shè)計】 【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題。 【分組活動】 利用20個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。可能有幾種排列方式。討論每一種方式的配位數(shù)。（配位數(shù)：同一層內(nèi)與一個原子緊密接觸的原子數(shù)） 【學生活動1】 學生分四組活動，各由一人匯報結(jié)果。利用多媒體展示，學生排列結(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。 【學生活動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）簡單立方體堆積 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(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，簡稱為鉀型。 【學生

4、活動3】 密置層的原子按鉀型堆積方式堆積，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，說明層間沒有化學鍵相連，是靠范德華力維系的；石墨的二維結(jié)構(gòu)內(nèi)，每一個碳原子的配位數(shù)為3，有一個末參與雜化的2p電子，它的原子軌道垂直于碳原子平面。石墨晶體中，既有共價鍵，又有金屬鍵，還有范德華力，不能簡單地歸屬于其中任何一種晶體，是一種混合晶體。 【課時作業(yè)】計算簡單立方堆積和面心立方最密堆積的空間利用率 【板書設(shè)計】 第三節(jié) 金屬晶體（第二課時） 二、金屬晶體的原子堆積模型 1.二維堆積 2.三維堆積 簡單立方堆積 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