Question

什么叫金属晶体?它与金属有什么不同?

Answer 1

共同性质、特点.
2.使学生理解金属晶体的晶体结构与性质的关系.
3.通过对结构决定性质的分析讨论,培养学生科学的学习方法和探索、归纳能力.
教学重点：金属晶体的概念、晶体类型与性质的关系.
教学难点：金属晶体结构模型
教学方法：对比、诱导、分析、观察、推理、归纳相结合.
教具准备：投影仪、多媒体电教设备和自制课件、录像、导线、铁丝、镀铜金属片.
教学过程：
〔投影〕选一位同学的家庭作业(以表格形式比较离子晶体、原子晶体和分子晶体结构与性质的关系).要求全体同学对照分析各自作业,在教师的引导下进行必要的修正和补充.然后投影一张正确的表格.
表一：离子晶体、分子晶体、原子晶体结构与性质关系的比较

晶体类型
离子晶体
分子晶体
原子晶体

结
构
构成晶体粒子
阴离子
阳离子
分子
原子

粒子间的相互作用形式
离子键
分子间作用力
共价键

性
质
硬度
较大
较小
很大

熔、沸点
较高
较低
很高

导电
固体不导电,熔化或溶于水后导电
固态和熔融状态时都不导电
不导电

〔展示金属实物并播放录像〕展示的金属实物有金属导线(铜或铝)、铁丝、镀铜金属片等,并将铁丝随意弯曲,引导观察铜的金属光泽.录像内容包括电工架设金属高压电线,家用铁锅炒菜,锻压机把钢锭压成钢板等.
〔教师诱导〕从上述金属的应用来看,金属有哪些共同的物理性质呢?
〔学生分组讨论〕请一位同学归纳,其他同学补充.
〔板书〕一、金属共同的物理性质
容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等.
〔教师诱启〕前面我们知道离子晶体、分子晶体、原子晶体有着不同的物理性质特点,且分别由它们的晶体结构所决定,那么金属的这些共同性质是否也由金属的结构所决定呢?
〔板书〕第二节 金属晶体
〔演示多媒体动画1〕内容为：教材图1-15某种金属晶体的结构示意图.硬球一个一个地堆积给同学观察,成形后再旋转让同学从不同角度进行观察,且拆散、堆积给学生分析.
〔画外音兼有字幕〕金属(除汞外)在常温下一般都是固体.通过X射线进行研究发现,在金属中,金属原子好像许多硬球一层层紧密地堆积着,每一个金属原子周围有许多相同的金属原子围绕着.
〔设疑〕金属中堆积的就是中性原子吗?
〔阅读并讨论〕金属中由于金属原子的外层电子比较少,金属原子容易失去外层电子变成金属离子,在金属内部结构中,实际上按一定规律紧密堆积的是带正电荷的金属阳离子.
〔教师诱启〕同样的带正电荷的金属阳离子本应相互排斥,为何还可以紧密地堆积在一起呢?
〔提示设疑〕电子到哪里去了呢?
〔讨论〕学生分组讨论,教师引导分析：要使带正电荷的金属阳离子按一定规律紧密堆积,除非金属原子释出的电子在各金属离子间自由地运动,这样依靠金属阳离子与带负电荷的自由电子之间强烈的相互作用使金属离子紧密地堆积在一起.
〔演示多媒体动画2〕出现带负电的电子围绕在金属阳离子之间自由运动的金属晶体结构模型.
〔画外音兼有字幕〕在金属晶体里,自由电子不专属于某几个特定的金属离子,它们几乎均匀地分布在整个晶体中并被许多金属离子所共有.
〔板书〕二、金属晶体结构
金属晶体：通过金属离子与自由电子之间的较强作用形成的单质晶体.
〔教师设问〕构成金属晶体的粒子有哪些?
〔学生归纳〕金属晶体由金属离子和自由电子构成.
〔引言〕金属晶体的结构与其性质有哪些内在联系呢?
〔板书〕三、金属晶体的结构与金属性质的内在联系
1.金属晶体结构与金属导电性的关系
〔演示多媒体动画3〕画面内容：金属晶体中的自由电子在没有外加电场存在时是自由移动的,在外加电场作用下,自由电子则发生定向移动而形成电流.
〔画外音兼有字幕〕在金属晶体中,存在着许多自由电子,这些自由电子的运动是没有一定方向的,但在外加电场的条件下自由电子就会发生定向运动,因而形成电流,所以金属容易导电.
〔投影〕表二
晶体类型
离子晶体
金属晶体

导电时的状态

导电粒子
〔板书〕2.金属晶体结构与金属的导热性的关系
〔教师诱启〕导热是能量传递的一种形式,它必然是物质运动的结果,那么金属晶体导热过程中金属离子和自由电子担当什么角色?
〔学生阅读〕教材中有关内容.
〔分组讨论〕
①金属晶体导热过程中粒子运动情况如何?
②这些粒子通过什么方式传递热量?
③热量传递方向及最后整个金属晶体温度高低情况怎样?
〔学生汇报〕选一位学生汇报学生讨论结果,其他学生补充.
〔投影小结〕金属容易导热,是由于自由电子运动时与金属离子碰撞把能量从温度高的部分传到温度低的部分,从而使整块金属达到相同的温度.
〔板书〕3.金属晶体结构与金属的延展性的关系
〔演示多媒体动画4〕画面为一原子晶体和金属晶体结构模型,当其分别受到外力作用时,原子晶体中原子间的位移使共价键受到破坏,而金属晶体中各原子层发生相对滑动时,却保持了金属离子与自由电子之间的较强相互作用.
〔画外音兼有字幕〕原子晶体受外力作用时,原子间的位移必然导致共价键的断裂,因而难以锻压成型,无延展性,而金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作用没有方向性,各原子层之间发生相对滑动以后,仍可保持这种相互作用,因而即使在外力作用下,发生形变也不易断裂.