高中化学 专题3 第1单元 金属键 金属晶体 第2课时 金属晶体教案 苏教版选修3-苏教版高二选修3化学教案VIP免费

第2课时金属晶体[核心素养发展目标]1.能从微观角度分析金属晶体中的构成微粒及粒子之间的相互作用，培养宏观辨识与微观探析的学科核心素养。2.能利用金属晶体的通性判断晶体类型，进一步理解金属晶体中各微粒之间的作用力，理解金属晶体的堆积模型，并能用均摊法分析晶胞组成，强化证据推理与模型认知的学科核心素养。一、金属晶体1．概念(1)晶体：内部粒子(原子、离子或分子)在空间呈现有规则重复排列，外观具有规则几何外形的固体物质，通常条件下，金属单质及其合金属于晶体。(2)晶胞：能够反映晶体结构特征的基本重复单位。金属晶体是金属晶胞在空间连续重复延伸而形成的。(3)金属晶体：通过金属阳离子与自由电子之间的强烈的作用而形成的晶体。2．金属晶体的常见堆积方式(1)金属原子在二维平面中放置的两种方式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)，可有两种方式——a：非密置层，b：密置层(如下图所示)。知识拓展①晶体中一个原子周围距离相等且最近的原子的数目叫配位数。分析上图非密置层的配位数是4，密置层的配位数是6。②密置层放置时，平面的利用率比非密置层的要高。(2)金属晶体的原子在三维空间里的4种堆积模型金属原子在三维空间按一定的规律堆积，有4种基本堆积方式。堆积方式图式实例简单立方堆积钋体心立方堆积钠、钾、铬、钼、钨等面心立方堆积金、银、铜、铅等六方堆积镁、锌、钛等相关链接(1)堆积原理组成晶体的金属原子在没有其他因素影响时，在空间的排列大都服从紧密堆积原理。这是因为在金属晶体中，金属键没有方向性和饱和性，因此都趋向于使金属原子吸引更多的其他原子分布于周围，并以紧密堆积方式降低体系的能量，使晶体变得比较稳定。(2)常见的堆积模型堆积模型采纳这种堆积的典型代表晶胞配位数空间利用率每个晶胞所含原子数非密置层简单立方堆积Po(钋)652%1体心立方堆积Na、K、Fe868%2密置层六方堆积Mg、Zn、Ti1274%6面心立方堆积Cu、Ag、Au1274%4例1对图中某金属晶体结构的模型进行分析，有关说法正确的是()A．该种堆积方式称为六方堆积B．该种堆积方式称为体心立方堆积C．该种堆积方式称为面心立方堆积D．金属Mg就属于此种堆积方式答案C解析由图示知该堆积方式为面心立方堆积，A、B错误，C正确，Mg是六方堆积，D错误。例2结合金属晶体的结构和性质，回答以下问题。(1)已知下列金属晶体：Na、Po、K、Fe、Cu、Mg、Zn、Au，其堆积方式为①简单立方堆积的是________；②体心立方堆积的是________；③六方堆积的是________；④面心立方堆积的是________。(2)根据下列叙述，判断一定为金属晶体的是________(填字母)。A．由分子间作用力形成，熔点很低B．由共价键结合形成网状晶体，熔点很高C．固体有良好的导电性、导热性和延展性答案(1)①Po②Na、K、Fe③Mg、Zn④Cu、Au(2)C解析(1)简单立方堆积的空间利用率太低，只有金属Po采取这种方式。体心立方堆积是上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中，这种堆积方式的空间利用率比简单立方堆积的高，多数金属是这种堆积方式。六方堆积常见金属为Mg、Zn、Ti，面心立方堆积常见金属为Cu、Ag、Au。二、均摊法分析晶胞的组成1．均摊法：指在一个晶胞中按比例均摊出该晶胞中的每个粒子，如某个粒子为n个晶胞所共有，则该粒有属于该晶胞。如下图所示的晶胞中不同位置的粒子数的计算：2．金属铜的晶胞为面心立方晶胞，如图所示。铜晶体面心立方晶胞及其切割示意图观察分析上图，回答下列问题：(1)位于顶点上的铜原子为8个晶胞共有。(2)位于面心上的铜原子为2个晶胞共有。(3)晶体铜中完全属于某一晶胞的铜原子数是4。(1)长方体形(正方体形)晶胞中不同位置的粒子数的计算：(2)六棱柱晶胞中不同位置的粒子数的计算：如图所示，六方晶胞中所含微粒数目为12×＋3＋2×＝6。例3现有甲、乙、丙(如下图)三种晶体的晶胞(甲中x处于晶胞的中心，乙中a处于晶胞的中心)，可推知：甲晶胞中x与y的个数比是__________，乙晶胞中a与b的个数比是__________，丙晶胞中有________个c离子，有____个d离子。答案4∶31∶144解析处于晶胞中心的x或a为该晶胞单独占有，位于立方体顶点的微粒为8个...