苏教版化学选修3金属晶体

苏教版化学选修3金属晶体内容摘要：

体的构成微粒作了简单的介绍，并对金属的通性作出了解释；为本课时介绍金属晶体的几种常见的堆积模型提供理论基础 ——金属键物饱和性、方向性，金属晶体尽可能采取紧密堆积。 其次掌握晶体的堆积有利于学生理解金属密度的变化等性质；并引导学生从晶体的微观结构去解释物质的物理性质，感受科学的魅力，并培养严谨求实的科学态度和分析问题解决问题的能力。 • 教学内容（第一课时）： 1）本节内容选材依据新课标主题 2第 9条：能列举金属晶体的基本堆积模型 ——4种基本堆积模型； • 2）本课时先介绍金属原子堆积的两种理论假设、在二维空间里的两种放置方式 ——非密置层和密置层，再在此基础上介绍简单立法堆积和体心立方堆积，通过这两类堆积的配位数、空间利用率以此培养学生的空间现象力。 • 2. 教材教学素材的处理 • 1）对教材图片素材处理：本课时主要包含三张图片，以图 322介绍金属原子在二维平面的两种放置方式即非密置层和密置层（包括配位数的概念以及球间的空隙）；以图 323和图 324介绍非密置层在三维空间里的两种堆积方式 ——简单立方堆积和体心立方堆积 • 2）对教材文字素材的处理 • 本节课通过学与问 1让学生亲自动手、切身体验这两种排列方式，培养学生严谨的科学态度、体现新课程中“自主、合作、探究”的理念；再结合图 32图 324介绍金属原子在三维空间的排列方式（包括简单立方堆积和体心立方堆积），结合学与问 2动手制作金属原子在三维空间里的堆积情况，更深入地理解体心立方堆积，并比较两种方式的不同并通过学与问 2来加以及时巩固。 3）需要补充的素材 由于本节内容比较抽象，学生理解上可能存在问题，所以本节课可采用一些具体的模型（等径小球）动手制作金属原子（用纸板剪圆形代替金属圆球）在二维、三维空间的堆积情况，直观形象的展示几种堆积方式，引导学生总结出它们的特点，了解它们的区别。 并通过习题 6巩固深化。 补充晶体空间利用率的计算、补充对碱金属密堆的递变规律的理解； 教具：非密置层与密置层模型 三 学情分析 通过前面两节的学习，学生已经掌握了晶体的一些共性，理解了晶胞的概念以及晶胞与晶体的关系和几种典型的晶胞，并掌握了均摊法的应用，能够简单的计算晶胞中微粒数目；第二节对分子晶体、原子晶体已经做了介绍，学生对构成分子晶体、原子晶体的微粒及晶体内微粒的空间排列有了初步的认识。 上一节研究过分子晶体和原子晶体的结构和性质，已初步有了“结构决定性质”的思维理念，并能够充分利用图片素材进行自主学习。 并且学生也有了一定的几何知识已经掌握了一些立体结构（小球等 )的提及的算法 2学生已有知识对本节内容学习的影响 （ 1）正面影响：学生在第一节已经学习了晶体的内部质点排列的关系等、几种典型的晶胞以及均摊法的应用，这对学习本节金属原子的几种堆积方式奠定了一定的基本理论知识和技能知识；第二节研究分子晶体和原子晶体的结构和性质，已建立了“结构决定性质”的思维理念，具有一定的学习方法基础。 （ 2）负面影响：由于前一节对原子晶体，分子晶体的研究，学生对构成几种晶体的微粒可能会产生混淆，对等径圆球的假设、金属原子相切的理解、学生没有学习立体几何空间想现力不够。 四 教学目标 1．基础目标 1）了解金属晶体内原子在二维空间的两种排列方式， 2) 掌握简单立方堆积和体心立方堆积以及二者的特点和区别 3）通过两个学与问制作模型训练学生的动手能力和空间想 象能力。 4）以小组讨论交流、实践活动制作模型的方式培养学生的合作意识和严谨的科学态度 2．拓展目标： 简单立方、体心立方堆积的空间利用率计算（重点中学选择使用） 3．教学重难点 教学重点：金属原子在二维、三维空间的堆积方式（简单立方堆积和体心立方堆积 ) 教学难点：简单立方堆积和体心立方堆积 • 五 教学法及设计 • 1．设计思想 • 借助实物模型，充分利用直观教学手段，带领学生亲手绘制金属晶体的几种基本堆积模式，引导学生总结出几种堆积模式的特点及区别，并比较它们的配位数、原子空间利用率、堆积方式和晶胞的区别。 并注意新旧知识和相关学科之间的联系。 根据新课标的要求，在教学过程中以小组讨论探究法代替直接讲授，以学生为主体，让学生猜想，让学生解说答辩，让学生总结得出结论 ,体现了新课程中“自主、合作、探究”的理念。 教会学生学习方法，强化对比手段，使学生掌握类比的方法，提高学生的分析问题和解决问题能力，使学生在推理的过程中掌握知识。 • ２ 教学过程 • 1)回顾金属键，分析金属可能的堆积方式。 建立金属晶体的概念。 提出金属晶体堆积中的两个假设。 • 2）情境设计：利用 26个大小相同的实物小球，有序地排列在水平桌面上（二维平面上），要求小球之间紧密接触。 可能有几种排列方式。 讨论有几种排列方式。 • 3） 展示两种排列方式并带领学生理解每一种方式的配位数及空间利用率。 （ 配位数：同一层内与一个原子紧密接触的原子数 ） 非密置层 密置层 2 1 3 4 2 1 3 6 4 5 • 非密置层： 4个小球形成一个四边形空隙，一种空隙。 • 密置层： 3个小球形成一个三角形空隙，两种空隙。 一种： △ 另一种： ▽ 3）设疑：三维空间里非密置层的金属原子的堆积方式。 （ 1） 第二层小球的球心 正对着 第一层小球的球心 （ 2） 第二层小球的球心 正对着 第一层小球形成的空穴 1 2 3 4 1 2 3 4 5 6 同层 4，上下层各 1 • 4）以简单立方晶胞 Po为例讨论： • A、金属原子半径 r 与正方体边长 a 的关系： a a a a a = 2 r • B、简单立方晶胞配位数及平均占有的原子数目： C、简单立方晶胞空间占有率的计算： 设立方晶胞的边长为 a，金属原子的半径为 r，由于原子沿边长方向相互接触，则 a =2r。 晶胞的体积为 a3，每个金属原子的体积为 4πr3/3， 每个晶胞中只含有1个原子，所以空间利用率为： 4πr3/3 4πr3/。