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金屬晶體教案匯編5篇
作為一名默默奉獻的教育工作者,通常需要用到教案來輔助教學,教案是教學藍圖,可以有效提高教學效率。優(yōu)秀的教案都具備一些什么特點呢?下面是小編收集整理的金屬晶體教案,歡迎大家分享。
金屬晶體教案1
一、教材分析
本節(jié)是人教版化學選修3《物質(zhì)結構與性質(zhì)》第三章第三節(jié)的教學內(nèi)容,是在第三章第一節(jié)《晶體的常識》和第二節(jié)《分子晶體與原子晶體》基礎上認識金屬晶體。學生已經(jīng)具備了晶體和晶胞的初步知識,對微觀粒子的排列也有了一定的認識。能夠較好的完成老師布置的課前預習。
本節(jié)教學內(nèi)容包含知識點主要有金屬的內(nèi)部結構、、共性、電子氣理論、金屬晶體的結構與金屬性質(zhì)的關系、金屬晶體的四種原子堆積模型等,需要三個課時才能完成。本節(jié)課是第二課時,主要探究金屬晶體4種基本堆積模型及與分子晶體、原子晶體比較。
二、教學目標
1、知識技能目標:
1)了解金屬晶體內(nèi)原子在二維空間的兩種排列方式,2)掌握簡單立方堆積和體心立方堆積以及二者的特點和區(qū)別
2 、過程方法目標:
1)通過對金屬晶體結構的學習與研究,培養(yǎng)學生觀察能力,空間想像能力等
2)通過兩個學與問制作模型訓練學生的動手能力和空間想象能力。
3、情感態(tài)度價值觀:
以小組討論交流、實踐活動制作模型的方式培養(yǎng)學生的合作意識和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度
三、教學的重點和難點
1、教學重點:金屬晶體的4種基本堆積模型
2、教學難點:金屬晶體的4種基本堆積模型
根據(jù)微觀晶胞圖片和動畫的相關教學材料,制作成PPT,使微觀的粒子直觀化,形象化,增強學生的空間想象能力。本節(jié)是第三節(jié)課,學生已經(jīng)具備了晶體和晶胞的初步知識,對微觀粒子的排列也有了一定的認識,在二維平面排列和非密置層堆積的問題上,學生能夠獨立完成。本節(jié)中的難點在于密置層堆積形成的鎂型和銅型的堆積方式,他正是本課的難點和重點,學生可以根據(jù)自己預習和模型的制作,再結合教師的多媒體展示,共同完成學習的目標。
四、教學方法:
科學探究:質(zhì)疑----實驗----分析----解決---歸納---比較
多媒體課件與自制教具相結合的互動探究式課堂教學模式
師生探究模式:教師主動參與到學習小組的探究活動中,適時調(diào)控學生的探究進展和探究方向,在交流展示時適時恰當評價,調(diào)動學生的積極性,并形成集體性正確的觀點和解題思路。
生生探究模式:課堂上教師將學生分成多個學習小組,對某個問題或者多個問題進行探究,通過小組成員的合作,發(fā)揮集體的智慧,把自己的疑問探究透徹,并在交流互動中讓所有人共享探究過程和探究結論
五、學生分析課前準備:
教師:多媒體課件的制作、視頻資料的下載、教學案設計、基本堆積模型的制作
學生:用生活中的材料(乒乓球、玻璃球等)按照書上圖準備一些模型的素材。學生自己動手做模型,感受晶體結構的奧秘(可以網(wǎng)上搜索)
六、教學過程
教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設計意圖環(huán)節(jié)一:
復習提問
情境引入
【提問】:1、金屬晶體組成微粒、微粒間作用力
2、金屬晶體的物理性質(zhì)
3、什么是電子氣理論
【質(zhì)疑】:為什么原子晶體沒有延展性呢?
PPT展示原子晶體(金剛石)
【小結】正是由于金屬鍵無方向性的'特點,我們可以把金屬原子看成直徑相同的小球緊密的堆積在一起,當然這種堆積是有規(guī)則的,呈周期性的。
學生回答:
學生思考,回答:原子晶體中原子間的作用力是共價鍵,具有飽和性和方向性,受外力作用時,原子間的位移必然導致共價鍵的斷裂,無延展性。
1、復習鞏固
1、促進學生思考2、鋪墊、引入新課
環(huán)節(jié)二:
金屬晶體
微觀粒子
堆積
(二維) 【指導活動1】
1、金屬原子在平面里的緊密排列有哪些方式?
2、除了書本上的兩種以外還有其他形式嗎?
3、這些不同的放置方式有什么特點?
【總結】:PPT展示
非密置層:行列對齊,四球一空,配位數(shù)為4。密置層:行列交錯,三球一空,配位數(shù)為6。
分組活動1:在一個自己準備的小方盒里排放小玻璃球。
學生總結回答:只有兩種方式:行列對齊和行列相錯。配位數(shù)一個是4,一個是
在二維平面中初步感受微粒堆積的規(guī)律,自己動手增加感性認識和興趣。
2、認識密置層與非密置層的不同。
環(huán)節(jié)三:
金屬晶體
微觀粒子
堆積
(三維1) 【指導活動2】
將非密置層一層一層地在三維空間堆積起來,使相鄰層的球緊密接觸。除了書上的兩種堆積方式外,是否可能有第三種方式?
PPT展示:
【小結】 PPT展示:非密置層三維金屬晶體原子堆積模型——簡單立方和體心立方分組活動2:用自己準備好的三個非密置層,按照要求先試做課本上的兩種,再嘗試其他的方式。
總結發(fā)言:
簡單立方堆積(Po):配位數(shù):6,每個晶胞含有的原子數(shù)為1。
金屬晶體教案2
一、學習目標
使學生了解金屬晶體的模型及性質(zhì)的一般特點。
使學生理解金屬晶體的類型與性質(zhì)的關系。
較為系統(tǒng)地掌握化學鍵和晶體的幾種類型及其特點。
二、學習重點:
金屬晶體的模型;晶體類型與性質(zhì)的關系。
三、學習難點:
金屬晶體結構模型。
四、學習過程
[投影]選一位同學的家庭作業(yè)(以表格形式比較離子晶體、原子晶體和分子晶體結構與性質(zhì)的關系)。要求全體同學對照分析各自作業(yè),在教師的引導下進行必要的修正和補充。然后投影一張正確的表格。
表一:離子晶體、分子晶體、原子晶體結構與性質(zhì)關系的比較
晶體類型離子晶體分子晶體原子晶體結構構成晶體粒子陰、陽離子分子原子粒子間的作用力離子鍵分子間作用力共價鍵性
質(zhì)硬度較大較小較大溶、沸點較高較低很大導電固體不導電,溶化或溶于水后導電固態(tài)和熔融狀態(tài)都不導電不導電溶解性有些易溶于等極性溶劑相似相溶難溶于常見溶劑
[展示金屬實物]展示的金屬實物有金屬導線(銅或鋁)、鐵絲、鍍銅金屬片等,并將鐵絲隨意彎曲,引導觀察銅的金屬光澤。敘述應用部分包括電工架設金屬高壓電線,家用鐵鍋炒菜,鍛壓機把鋼錠壓成鋼板等。
[教師誘導]從上述金屬的應用來看,金屬有哪些共同的物理性質(zhì)呢?
[學生分組討論]請一位同學歸納,其他同學補充。
[板書]一、金屬共同的物理性質(zhì)
容易導電、導熱、有延展性、有金屬光澤等。
[教師誘啟]前面我們知道離子晶體、分子晶體、原子晶體有著不同的物理性質(zhì)特點,且分別由它們的晶體結構所決定,那么金屬的`這些共同性質(zhì)是否也是由金屬的結構所決定呢?
[板書]第二節(jié)金屬晶體
[flash動畫]點擊“金屬晶體內(nèi)部結構”條目,讓學生看金屬晶體內(nèi)容組成微粒內(nèi)容為,然后再聽畫外音兼字幕。
再點擊“金屬晶體內(nèi)部結構”內(nèi)部畫面左上角“內(nèi)部結構”條目,讓學生看幾種常見金屬晶體空間構型。硬球一個一個地堆積給同學觀察,成形后再旋轉(zhuǎn)讓同學從不同角度進行觀察,且拆散、堆積給學生分析。
[畫外音兼有字幕]金屬(除汞外)在常溫下一般都是固體。通過X射線進行研究發(fā)現(xiàn),在金屬中,金屬原子好像許多硬球一層層緊密地堆積著,每一個金屬原子周圍有許多相同的金屬原子圍繞著,[設疑]金屬中堆積的就是中性原子嗎?
[閱讀并討論]金屬中由于金屬原子的外層電子比較少,金屬原子容易失去外層電子變成金屬離子,在金屬內(nèi)部結構中,實際上按一定規(guī)律緊密堆積的是帶正電荷的金屬陽離子。
[教師誘啟]同樣的帶正電荷的金屬陽離子本應相互排斥,為何還可以緊密地堆積在一起呢?
[提示設疑]電子到哪里去了呢?
[討論]學生分組討論,教師引導分析:要使帶正電荷的金屬陽離子按一定規(guī)律緊密堆積,除非金屬原子釋出的電子在各金屬離子間自由地運動,這樣依靠金屬陽離子與帶負電荷的自由電子之間強烈的相互作用使金屬離子緊密地堆積在一起。
[板書]二、金屬晶體結構
金屬晶體:通過金屬離子與自由電子之間的較強作用形成的單質(zhì)晶體。
[教師設問]構成金屬晶體的粒子有哪些?
[學生歸納]金屬晶體由金屬離子和自由電子構成。
[引言]金屬晶體的結構與其性質(zhì)有哪些內(nèi)在聯(lián)系呢?
[板書]三、金屬晶體的結構與金屬性質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系
金屬晶體結構與金屬導電性的關系
[演示多媒體動畫3]畫面內(nèi)容:金屬晶體中的自由電子在沒有外加電場存在時是自由移動的,在外加電場作用下,自由電子則發(fā)生定向移動而形成電流。
[畫外音兼有字幕]在金屬晶體中,存在著許多自由電子,這些自由電子的運動是沒有一定方向的,但在外加電場的條件下自由電子就會發(fā)生定向運動,因而形成電流,所以金屬容易導電。
表二
晶體類型離子晶體金屬晶體導電時的狀態(tài)導電粒子[分析對比]讓學生充分討論、對比,并讓一位同學歸納填寫,然后教師點評上述表格,[板書]金屬晶體結構與金屬的導熱性的關系
[教師誘啟]導熱是能量傳遞的一種形式,它必然是物質(zhì)運動的結果,那么金屬晶體導熱過程中金屬離子和自由電子擔當什么角色?
[學生閱讀]教材中有關內(nèi)容。
[分組討論]①金屬晶體導熱過程中粒子運動情況如何?
、谶@些粒子通過什么方式傳遞熱量?
③熱量傳遞方向及最后整個金屬晶體溫度高低情況怎樣?
[學生匯報]選一位學生匯報學生討論結果,其他學生補充。
[投影小結]金屬容易導熱,是由于自由電子運動時與金屬離子碰撞把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分,從而使整塊金屬達到相同的溫度。
[板書]金屬晶體結構與金屬的延展性的關系
金屬晶體教案3
【教學目標】
了解金屬晶體內(nèi)原子的幾種常見排列方式
訓練學生的動手能力和空間想象能力。
培養(yǎng)學生的合作意識
【教學重點】金屬晶體內(nèi)原子的空間排列方式
【教學難點】金屬晶體內(nèi)原子的空間排列方式
【教學方法】講授法、討論,探究法,歸納總結
流程教師活動學生活動活動目標引入
上堂課學習了金屬原子二維平面的排列及非密置層在三維空間排列的`兩種情況,請兩位同學分別描述一下二維及簡單立方和鉀型堆積的特點傾聽、回顧、思考、交流
代表發(fā)言溫故知新
情景
設計非密置層堆積有簡單立方和鉀型兩種,思考密置層的原子按鉀型堆積方式堆積,又會得到幾種基本堆積方式?自己動手把密置層的小球粘合在一起,再一層一層地堆積起來,使上層球填入下層球的空隙中。仔細比較兩種類型的不同。
交流討論。培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力,激發(fā)學生空間想象能力巡視對學生交流進行適當?shù)狞c撥;雍蛯W生交流,鼓勵學生大膽想象踴躍發(fā)言代表發(fā)言總結歸納的能力培養(yǎng)。課件展示觀看,思考。
培養(yǎng)觀察分析能力設疑如圖兩種堆積方式原子的空間利用率多大,如何計算?思考、動手計算,討論、回答。
培養(yǎng)解決問題的能力板書講解算法首先把堆積方式抽象成晶胞模型
均攤法計算晶胞的微粒個數(shù),計算微粒所占的體積
計算晶胞的總體積
空間利用率等于微?傮w積比晶胞總體積思考記錄
培養(yǎng)思維和計算能力
板書
一、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,(1)鎂型如下圖左側(cè),按ABABABAB……的方式堆積;
(2)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,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.
整理記錄歸納總結能力培養(yǎng)
投影總結堆積模型
采用這種堆積的典型代表
空間利用率
金屬晶體教案4
教材分析:
在《普通高中化學課程標準(實驗)》中,涉及金屬晶體的內(nèi)容標準包括:
(1)知道金屬鍵的涵義;
(2)能用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理性質(zhì)(良好的導電性、導熱性和延展性);
(3)能列舉金屬晶體的基本堆積模型;
(4)知道金屬晶體與其它晶體的結構微粒、微粒間作用力的區(qū)別。
關于金屬鍵的涵義,教材上的說法有些模糊,不利于學生的理解,教學中應點明金屬鍵是脫落下來的自由電子跟形成的金屬正離子的相互作用,而所謂的“電子氣”,不過是一種比較形象的說法,指的是脫落下來的電子好像氣體一樣遍布整塊晶體。
在這四點中,第二點要求的程度是“解釋”,顯然比其余三點高,因此,第二點應該作為本節(jié)的教學重點之一,而教材除對延展性有較為詳細的解釋外,其它物理性質(zhì)的解釋都是一筆帶過,所以教學過程中應作詳細講解。
第三點的要求雖然較低,但在前面分子晶體和原子晶體的學習中,《課程標準》里要求學生學會運用模型來研究結構問題,因此本節(jié)教學中可以利用講解該部分知識的機會繼續(xù)培養(yǎng)學生運用模型研究結構問題的能力,所以也作為教學重點之一。教師的演示模型可將不同顏色的彈珠用膠水黏合制得,而學生實驗所需的小球則可使用自行車中所用的那種軸承滾珠,也可提前要求學生自己準備,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力。
第四點的教學則可以在講解完金屬鍵的.本質(zhì)后,與分子晶體和原子晶體的相關知識進行比較、區(qū)分。也可以在講新課之前先進行復習。另外一種處理方法則是等講完離子晶體后再全面對四種晶體進行對比。以下教學設計將采用第一種方法,并將在本章復習中對四種晶體進行更全面的比較。
此外,教材中出現(xiàn)了“配位數(shù)”這個名詞,這涉及到第二章第二節(jié)中有關配位化合物的知識,但配位數(shù)的涵義在《課程標準》中并無要求,而且在配位化合物這部分的知識中也沒有出現(xiàn)該名詞,因此不宜作深入探討,可簡單解釋為:配位數(shù)是指任意一個原子周圍與之相接觸的原子的數(shù)目。資料卡片中有兩個內(nèi)容,一個是“金屬晶體的四種堆積模型對比”,另一個是“混合晶體”,前者在教學中可以引導學生進行閱讀,后者理解起來較難,可視各所學校學生的具體情況靈活處理。以下教學設計將不涉及“混合晶體”的引導閱讀。
基于以上分析,本節(jié)教學設計如下:
【教學目標】
(1)知道金屬鍵的涵義;
(2)能用電子氣理論解釋金屬的一些物理性質(zhì),如延展性、導電性、導熱性等;
(3)能運用模型研究晶體的結構;
(4)知道金屬晶體與分子晶體、原子晶體在結構微粒、微粒間作用力上的區(qū)別
【教學重點】
用金屬鍵理論解釋金屬的物理性質(zhì),金屬晶體的原子堆積模型
【教學難點】
電子氣理論,鎂型和銅型堆積模型
【教學方法】
問題探究、實驗探究
金屬晶體教案5
課標要求:知道金屬鍵的涵義,能用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理性質(zhì)。能夠列舉金屬晶體的基本堆積模型。討論:為什么金屬晶體具有良好的導電性、導熱性和延展性。
教材分析:教材簡單介紹了什么是金屬鍵,以及用金屬鍵理論解釋金屬的導電性、導熱性及延展性。用了較大篇幅介紹了金屬晶體的四種堆積,即簡單立方堆積、體心立方堆積、六方最密堆積和面心立方最密堆積。教材中還簡單介紹了石墨晶體特點。
教學目標(知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀)
、胖澜饘冁I的涵義,能用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理性質(zhì)。
、颇芰信e金屬晶體的基本堆積模型,認識六方最密堆積與面心立方最密堆積的區(qū)別。
⑶了解石墨晶體的特殊結構。
、韧ㄟ^學習進一步增強空間感,體驗微觀結構研究的過程,提高結構化學學習的興趣。
教學重點
、拍苡媒饘冁I理論解釋金屬的一些物理性質(zhì)。
、瞥R姷慕饘倬w結構模型。
教學難點
、拍苡媒饘冁I理論解釋金屬的一些物理性質(zhì)。
、瞥R姷慕饘倬w結構模型。
教學方法運用模型和比較法
教學用品:模型、視頻
教學過程:
新課引入
[設問]同學們都知道金屬能導電、導熱、有延展性,金屬為什么具有這些性質(zhì)?金屬中的自由電子來源于哪里?
新課進行
[板書]第三節(jié)金屬晶體
一、金屬鍵
[講述]要想解釋金屬的各種物理性質(zhì),讓我們先來認識“金屬鍵與電子氣理論”。
[板書]1、金屬鍵
[講述]描述金屬鍵本質(zhì)的最簡單理論是“電子氣理論”。該理論把金屬鍵描述為金屬原子脫落下來的價電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”,被所有原子所共用,從而把所有的金屬原子維系在一起。由此可見,金屬晶體跟原子晶體一樣,是一種“巨分子”。金屬鍵的強度差別很大。例如,金屬鈉的熔點較低、硬度較小,而鎢是熔點最高、硬度最大的金屬,這是由于形成的金屬鍵強弱不同的緣故。
[板書]金屬鍵為金屬原子脫落下來的價電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”。脫落下來的價電子又稱自由電子。
[思考]怎樣用電子氣理論解釋的各種物理性質(zhì)呢?
[板書]2、解釋金屬的物理性質(zhì):延展性、導熱性、導電性(自由電子、金屬鍵不斷裂)。
、沤饘賹щ娦缘慕忉。
[講述]在金屬晶體中,充滿著帶負電的“電子氣”,這些電子氣的運動是沒有一定方向的,但在外加電場的條件下電子氣就會發(fā)生定向移動,因而形成電流,所以金屬容易導電。
、平饘賹嵝缘慕忉。
[講述]金屬容易導熱,是由于電子氣中的自由電子在熱的作用下與金屬陽離子頻繁碰撞從而把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分,從而使整塊金屬達到相同的溫度。
、墙饘傺诱剐缘慕忉
[講述]當金屬受到外力作用時,晶體中的'各原子層就會發(fā)生相對滑動,但不會改變原來的排列方式,彌漫在金屬原子間的電子氣可以起到類似軸承中滾珠之間潤滑劑的作用,所以在各原子層之間發(fā)生相對滑動以后,仍可保持這種相互作用,因而即使在外力作用下,發(fā)生形變也不易斷裂。因此,金屬都有良好的延展性。
[投影]電子氣理論對金屬良好延展性的解釋:
[過渡]金屬原子象鋼球一樣堆積著,咱們接著研究金屬原子的堆積模型。
[板書]二、金屬晶體的原子堆積模型
[講述]金屬晶體中的原子可看成直徑相等的球體。把它們放置在平面上(即二維空間里),可有兩種方式,如圖3—22所示。
[投影]金屬原子在平面上的的兩種放置方式:
[講述]金屬原子在二維平面里放置得到的兩種方式,配位數(shù)分別為4和6,可分別稱為非密置層和密置層。
[交流探究]動手:將直徑相等的圓球放置在平面上,使球面緊密接觸,除上面兩種方式外,還有沒有第三種方式?你不妨用實物(如用中藥丸的蠟殼或玻璃球等)自己動手試一試。
[過渡]金屬晶體可看成金屬原子在三維空間中堆積而成。金屬原子堆積有如下4種基本模式。
[板書]1、簡單立方堆積:
[投影]
[講解]不難理解,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,只有金屬釙(Po)采取這種堆積方式。
[板書]晶胞:一個立方體,1個原子,如金屬釙。
2、體心立方堆積(鉀型)
[投影]
[講解]非密置層的另一種堆積方式是將上層金屬原子填人下層的金屬原子形成的凹穴中,每層均照此堆積,如圖3—24所示。
[設問]與立方堆積相比空間利用率那一個高?
[板書]晶胞:體心立方,兩個原子。如堿金屬。
[交流探究]動手:把非密置層的小球黏合在一起,再一層一層地堆積起來,使相鄰層的球緊密接觸。試一試,除了上述兩種堆積方式外,是否可能有第三種方式?
[板書]3、六方最密堆積(鎂型)和面心立方最密堆積(銅型)
[講述]密置層的原子按上述鉀型堆積方式堆積,會得到兩種基本堆積方式——鎂型和銅型。鎂型如圖3—25左所示,按ABABABAB……的方式堆積;銅型如圖3—25右所示,按ABC ADCABC……的方式堆積。分別用代表性金屬命名為鎂型和銅型①,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%,但所得晶胞的形式不同。
[投影]金屬晶體的兩種堆積方式:
[板書]
、沛V型:按ABABABAB……方式堆積;配位數(shù)均為12,空間利用率均為74%。
、沏~型:ABCADCABC……方式堆積;配位數(shù)均為12,空間利用率均為74%。
[小結]金屬晶體的四種模型對比:
堆積模型采納這種堆積的典型代表空間利用率配位數(shù)簡單立方Po 52% 6鉀型(bcp) Na、K、Fe 68% 8鎂型(hcp) Mg、Zn、Ti 74% 12銅型(ccp) Cu、Ag、Au 74% 12 [作業(yè)]P80 1、2、3、4、5
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