《金属晶体》教案.pdf

示 范 课 金 属 晶 体 （ 大同县一中 刘华 金属晶体（第二课时） 第 二 【教学目标 】 课 时 ） 知识与技能： 1．了解金属晶体内原子的几种常见排列方式 过程与方法： 1. 活动探究 情感态度与价值观： 1．训练学生的动手能力和空间想象能力。 2． 培养学生的合作意识 【教学重点难点】 金属晶体内原子的空间排列方式 【教学过程设计】 【引入】分子晶体中，分子间的范德华力使分子有序排列；原子晶体中，原子之 间的共价键使原子有序排列；金属晶体中，金属键使金属原子有序排列。今天， 我们一起讨论有关金属原子的空间排列问题。 【分组活动 】 利用 20 个大小相同的玻璃小球，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。讨论每一种方式的配位数。（ 配位数： 同一层内与一个原子紧密接触的原子数 ） 【学生活动 1】 学生分四组活动，各由一人汇报结果。利用多媒体展示，学生排列结果主要介绍 以下两种方式。（配位数：同一层内与一个原子紧密接触的原子数） 非密置层，配位数 4 密置层，配位数 6 我们继续讨论，原子在三维空间的排列。首先讨论非密置层这种情况。 【学生活动 2】 非密置层排列的金属原子，在空间内可能的排列。汇总各类情况逐一讨论。 （一）简单立方体堆积 这种堆积方式形成的晶胞是一个立方体，每个晶胞含 1 个原子，被称为简单立方 堆积。这种堆积方式的空间利用率太低 (52 ％) ，只有金属钋采取这种堆积方式。 （二）体心立方堆积（钾型） 如果是 非密置层 上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中，每层均照此堆 积，如下图： 这种堆积方式的空间利用率显然比简单立方堆积的高多了（ 68 ％），许多金属是 这种堆积方式，如碱金属，简称为钾型。 【学生活动 3】 密置层的原子按钾型堆积方式堆积，会得到两种基本堆积方式，镁型和铜型。镁 型如下图左侧，按 ABABABAB……的方式堆积 ; 铜型如图右侧 , 按 ABCABCABC……的 方式堆积 . 这两种堆积方式都是金属晶体的最密堆积 , 配位数均为 12, 空间利用率 均为 74℅, 但所得的晶胞的形式不同 . （三）六方最密堆积（镁型） （四）面心立方最密堆积（铜型） C B A [ 归纳与整理 ] 金属晶体的四种堆积模型对比 采用这种堆 晶胞 堆积模型 积的典型代 空间利用率 配位数 表 简单立方 Po 52℅ 6 钾型 Na K Fe