第三节 金属晶体(第二课时)学案
【教学目标】 知识与技能:了解金属晶体内原子的几种常见排列方式。
过程与方法:训练学生的动手能力和空间想象能力。 情感态度价值观:培养学生的合作意识。
【教材助读】
1. 利用16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
2.分摊法计算金属晶体不同晶胞中金属原子的数目及配位数 预习反馈:
1、二维平面里金属原子有几种排列方式? 2、三维空间里金属原子有几种排列方式?
【课堂探究】
学生活动1 学生动手在二维空间搭建原子排列方式 一、金属原子在二维空间的堆积模型
金属原子在二维平面里有两种排列方式,一种是 “____________”(填“密置层”或“非密置层”),其配位数为______;另一种是____________(填“密置层”或“非密置层”),其配位数为____。
学生活动2 利用动画展示指导学生动手合作在三维空间搭建原子堆积方式 二、金属晶体在三维空间的堆积模型
金属晶体可看作是金属原子在________空间中堆积而成,有如下基本模式:
1.简单立方堆积
是按“____________”(填“密置层”或“非密置层”)方式堆积而成,其空间利用率____________,晶胞构成:一个立方体,____个原子,如________。
2.体心立方堆积
是按____________(填“密置层”或“非密置层”)方式堆积而成,晶胞构成:________ 立方,________个原子,如 。 3.六方最密堆积
六方最密堆积是按______________(填“密置层”或“非密置层”)的堆积方式堆积而成,配位数为____,空间利用率均为______。晶胞构成: , ____个原子,如________
4.面心立方最密堆积
面心立方最密堆积堆积按________________(填“密置层”或“非密置层”)方式堆积;配位数为____,空间利用率均为______。晶胞构成: ,____个原子,如________
【当堂检测】
1.金属原子在二维空间里的放置如图所示的两种方式,下列说法中正确的是
A.图(a)为非密置层,配位数为6 B.图(b)为密置层,配位数为4
C.图(a)在三维空间里堆积可得六方最密堆积和面心立方最密堆积 D.图(b)在三维空间里堆积仅得简单立方
2.(1)将等径圆球在二维空间里进行排列,可形成密置层和非密置层,在图1所示的半径相等的圆球的排列中,A属于________层,配位数是________;B属于________层,配位数是________。
(2)将非密置层一层一层地在三维空间里堆积,得到如图2所示的一种金属晶 体的晶胞,它被称为简单立方堆积,在这种晶体中,金属原子的配位数是 ________,平均每个晶胞所占有的原子数目是________。
(3)有资料表明,只有钋的晶体中的原子具有如图2所示的堆积方式,钋位于 元素周期表的第________周期第__________族,元素符号是________,最外 电子层的电子排布式是________。 3.
右图是金属钨晶体中的一个晶胞的结构示意图,它是一种体心立方结构。实验测得金属钨的密度为19.30 g·cm3,钨的相对原子质量是183.9。假设金属钨原子为等径刚性球,试
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完成下列问题:
(1)每一个晶胞中分摊到________个钨原子。
(2)计算晶胞的边长a。
(3)计算钨的原子半径r(提示:只有体对角线上的各个球才是彼此接触的)。
【归纳总结】
1.四种堆积方式比较 简单立方 体心立方 类型 代表金属 配位数 晶胞占有的原子数 空间利用率 (晶胞中原子的体积占晶胞空间的百分率) 钾型 六方堆积 镁型 面心立方 铜型 【问题拓展】