江苏省常州新桥中学高中化学 金属晶体2学案 苏教版选修4VIP免费

第一单元金属键金属晶体（第二课时）【学习目标】1、能列举金属晶体的基本堆积模型2、知道金属晶体的基本堆积模型对应的晶胞中金属原子的数目。（晶体内部空隙的识别、与晶胞的边长等晶体结构参数相关的计算不作要求）【课前预习】阅读以下材料，分析金属晶体有哪些堆积方式？金属晶体中离子是以紧密堆积的形式存在的.下面的刚性球模型来讨论堆积方式.在一个层中，最紧密的堆积方式是，一个球与周围6个球相切，在中心的周围形成6个凹位，将其算为第一层.第二层:对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准1,3,5位(若对准2,4,6位,其情形是一样的).关键是第三层,对第一、二层来说,可以有两种最紧密的堆积方式:第一种是将球对准第一层的球,于是每两层形成一个周期，即ABAB堆积方式，形成六方紧密堆积,配位数12(同层6,上下各3).此种六方紧密堆积的前视图:另一种是将球对准第一层的2,4,6位,不同于AB两层的位置,这是C层.第四层再排A,于是形成ABCABC三层一个周期.得到面心立方堆积,配位数12.这两种堆积都是最紧密堆积,空间利用率为74.05%.还有一种空间利用率稍低的堆积方式,立方体心堆积:立方体8个顶点上的球互不相切,但均与体心位置上的球相切.配位数8,空间利用率为68.02%【新课学习】板块一金属晶体的常见的三种堆积方式【课堂展示】雪花、石英、食盐、铝的晶体结构图，讨论晶体与非晶体的区别，总结晶体的特性。【归纳整理】1、晶体:____________________________________________________非晶体:__________________________________________________2、晶体的特性【自主学习1】阅读教材第31页第一段，归纳什么叫晶胞？【归纳整理】1、晶胞：___________________________________________________________【展示模型】金属晶体的原子平面堆积模型（a）__________（b）_________【思考】哪种排列方式圆球周围剩余空隙最小？【自主学习2】【归纳整理】2.金属晶体的常见的三种堆积方式：板块二、金属晶体中晶胞粒子数的计算【观察与分析】学生观察右图立方体晶胞，并思考晶胞中原子的计算方法：讨论后，请学生回答。【归纳整理】1、立方体晶胞中原子的计算方法（1）顶端原子一般只计算棱边原子一般只计算面上原子一般只计算内部原子一般计算成（2）晶胞内含的原子数=a*1/8+b*1/4+c*1/2+d钠晶体的晶胞a位于顶点的原子或离子数；b为位于棱边的原子或离子数；c为位于面上的原子或离子数；d为位于晶胞内的原子或离子数【小试牛刀】右图是钠晶体的晶胞结构，则晶胞中的原子数是【变式训练】若如右图六棱柱状晶胞，顶端原子一般只计算棱边原子一般只计算面上原子一般只计算内部原子一般计算成若此晶胞所有原子相同，则此晶胞中含个原子。【能力训练】：1、在金属晶体中最常见的三种堆积方式有：（1）配位数为8的堆积，（2）配位数为的面心立方堆积，（3）配位数为的堆积。其中和空间相等，以ABAB方式堆积，以ABCABC方式堆积，就的堆积层来看，二者的区别是在第层。2、1183K以下纯铁晶体的基本结构单元如图1所示，1183K以上转变为图2所示结构的基本结构单元，在两种晶体中最邻近的铁原子间距离相同。（1）在1183K以下的纯铁晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子数为______个；在1183K以上的纯铁晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子数为___________；（2）纯铁晶体在晶型转变前后，二者基本结构单元的边长之比为（1183K以下与1183K以上之比）___________。（3）转变温度前后两者的密度比（1183K以下与1183K以上之比）______。板块三、合金【自主学习3】阅读教材第33页合金的性质与结构，归纳什么是合金？合金有什么特性？【归纳整理】1、合金__________________________________________________________2、合金的特性：【课时训练】1．金属钠晶体为体心立方晶格（如图），实验测得钠的密度为ρ（g·cm-3）。已知钠的相对原子质量为a，阿伏加德罗常数为NA（mol-1），假定金属钠原子为等径的刚性球且处于体对角线上的三个球相切。则钠原子的半径r（cm）为（钠晶体的晶胞）A．B．C．D．2．拟晶(quasicrystal)是一种具有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态物质。Al65Cu23Fe12是2000年之前发现的几百...