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视频标签：金属晶体,原子堆积模型
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视频课题：鲁科版高中化学选修三第三章第一节第二课时金属晶体的原子堆积模型-海南
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鲁科版选修3第三章 物质的聚集状态和物质的性质 第一节 第二课时 金属晶体的原子堆积模型
一、教材分析
本节是鲁科版化学选修3第三章第一节的教学内容，学生已经具备了晶体和晶胞的初步知识，对微观粒子的排列也有了一定的认识，能够较好的完成老师布置的课前预习。
本节教学内容包含知识点主要有金属的内部结构、、共性、电子气理论、金属晶体的结构与金属性质的关系、金属晶体的四种原子堆积模型等，需要三个课时才能完成。本节课是第二课时，主要探究金属晶体原子的4种基本堆积模型。
二、教学目标
1、能列举金属晶体的基本堆积模型 2、认识四种基本堆积模型的晶胞
3、能判断金属晶体原子的配位数及每个晶胞所含金属原子的个数
三、教学的重点和难点
1、教学重点：金属晶体原子的4种基本堆积模型 2、教学难点：
⑴金属晶体内原子在三维空间的两种堆积方式
⑵四种堆积方式的晶胞、配位数及所含原子个数的区别
根据微观晶胞图片和动画的相关教学材料，制作成PPT，使微观的粒子直观化，形象化，增强学生的空间想象能力。本节是第二节课，学生已经具备了晶体和晶胞的初步知识，对微观粒子的排列也有了一定的认识，在二维平面排列和非密置层堆积的问题上，学生能够独立完成。本节中的难点在于密置层堆积形成的镁型和铜型的堆积方式，这也正是本节课的难点和重点，学生可以根据自己预习和模型的制作，再结合教师的多媒体展示，共同完成学习的目标。
四、教学方法：
1、科学探究：质疑----实验----分析----解决---归纳---比较 2、多媒体课件与自制教具相结合的互动探究式课堂教学模式
3、师生探究模式：教师主动参与到学习小组的探究活动中，适时调控学生的探究进展和探究方向，在交流展示时适时恰当评价，调动学生的积极性，并形成集体性正确的观点和解题思路。
4、生生探究模式：课堂上教师将学生分成多个学习小组，对某个问题或者多个问题进行探究，通过小组成员的合作，发挥集体的智慧，把自己的疑问探究透彻，并在交流互动中让所有人共享探究过程和探究结论
五、课前准备：
教师：多媒体课件的制作、视频资料的下载、教学案设计、基本堆积模型的制作
学生：用生活中的材料（乒乓球）按照书上图准备一些模型的素材。学生自己动手做模型，感受晶体结构的奥秘
六、教学过程
教学环节
教师活动 学生活动 设计意图 情景引入 1、 播放视频《化学溶液中金属晶体的诞生》
2、 讲解：由于晶体具有自范性，在适宜的条件下，能够自发地呈现规则的多面体
形。而晶体具有的规则几何外形源于组成晶体的微粒按照一定规律周期性地重复排列。
板书：3-1金属晶体三维原子堆积模型
观看、思考
促进学生思考，铺垫引入新课
构建探究基础
过渡：由于金属键没有方向性和饱和性，且晶体的原子可以看成是直径相等的球体，因此都趋向于使金属原子周围分布更多的其他原子，并以紧密堆积的方式降低体系的能量，使晶体变得比较稳定。因此金属晶体的结构型式可以归结为等径圆球的密堆积。
我们将从一维空间到二维空间再到三维空间的路径进行探究金属晶体的基本堆积模型。
聆听、思考
为学生后续探究打下知识基
础
金属晶体原子一维堆积方式 讲解：等径圆球在一维空间（一列）上进行紧密堆积的方式只有一种，即所有的圆球都在一条直线上排列。
板书：一、一维堆积
思考、分析
在一维维空间中初步感受微粒堆积的规律 小组合作探究金属晶体原子二维堆积方式
探究：密置层和非密置层的排列特点
设问：那么二维空间（平面上）金属晶体原子紧密堆积的方式有几种？
非密置层 密置层 板书：二、二维堆积：
非密置层、密置层
取4列等径小球在平面上排成4排，使球面紧密接触，，并结合学案上的问题对这些排列方式进行分析。 学生成果展示
1.在二维平面中感受微粒堆积的规律，自己动手增加感性认识。 2.引导学生理解归纳密置层和非密置层的排列特点
小组合作探究金属晶体原子三维堆积方式
过渡：那么金属晶体原子在三维空间又是怎样堆积的呢？我们先来讨论非密层的三维堆积方式。
探究：非密置层的三维堆积
取两层非密置层的等径小球在三维空间进行堆叠，并结合学案上的问题进行思考分析讨论。 学生成果展示
通过动手实践认识非密置层在三维空间的两种堆积方式 ⑴ 简单立方堆积
非密置层“球心正对球心”堆积 思考：每个原子的配位数？ 对应晶胞结构如何？如何选取？ 每个晶胞实际占有的原子数？
板书：三、三维堆积 1、 简单立方堆积
合作动手探究、思考、填表、汇报
培养学生小组合作探究解决问题的
能力
⑵ 体心立方堆积
非密置层“球心正对空隙”堆积 思考：每个原子的配位数？ 对应晶胞结构如何？如何选取？ 每个晶胞实际占有的原子数？
板书：2、体心立方堆积
合作动手探究、思考、填表、汇报
培养学生小组合作探究解决问题的
能力
过渡：密置层的三维堆积方式又如何？有几种紧密堆积方式？
探究：密置层的三维堆积
将密置层的等径小球按“球心正对空隙”的方式一层一层地堆积起来（至少堆四层），并结合学案上的问题进行思考分析归纳 通过动手实践认识密置
层在
学生成果展示
三维空间的两种堆积方式
⑶ 六方最密堆积
密置层ABAB……堆积
思考：每几层形成一个周期？ 每个原子的配位数？ 对应的晶胞结构如何？
每个晶胞实际占有的原子数是几个？
板书：3、六方最密堆积
合作动手探究、思考、填表、小组汇报
培养学生小组合作探究解决问题的
能力
⑷ 面心立方最密堆积
密置层ABCABC……堆积
思考：每几层形成一个周期？ 每个原子的配位数？ 对应的晶胞结构如何？
每个晶胞实际占有的原子数是几个？
板书：4、面心立方最密堆积
合作动手探究、思考、填表、汇报 培养学生小组合作探究解决问题的
能力 合作指导
自主总结归纳
归纳总结，小结提升
合作运用
小组交流、思考、展示
知识迁移，学以致用
当堂作业
小组交流、思考、展示
知识内化巩固
课后作业
课后延伸
附本节课学案
第三章 物质的聚集状态与物质的性质
第一节第二课时 金属晶体的原子堆积模型（学案）
【教学目标】
1．能列举金属晶体的基本堆积模型 2．认识四种基本堆积模型的晶胞
3. 能判断金属原子的配位数，及每个晶胞所含金属原子的个数
【教学重点】
金属晶体的四种基本堆积模型
【教学难点】
1．金属晶体内原子在三维空间的两种堆积方式 2．四种堆积方式晶胞、配位数及所含原子个数的区别
【教学方法】活动探究
【教学过程】
探究金属晶体的基本堆积模型
一．探究金属晶体在一维空间（一列）的紧密堆积方式
取8个直径相等的乒乓球在一列上进行紧密堆积，有几种排列方式？
二．探究金属晶体在二维空间（平面）的紧密堆积方式
取4列等径小球在平面上进行排列，使球面紧密接触。
思考：1.有几种排列方式？
2.上述每种方式的排列特点？
3.每几个球形成一个空隙？
4.每个球的配位数？
5.哪一种方式平面利用率高？
结论：金属晶体原子二维堆积方式有 和 。 三．探究金属晶体在三维空间（立体）的紧密堆积方式 (一)非密置层的三维堆积
取两层非密置层的等径小球，在三维空间上堆叠。
思考：1.有几种堆积方式？
2.上述每种方式的堆积特点？
3.每个原子的配位数分别是多少？
4.对应晶胞结构如何？如何选取？
5.每个晶胞实际占有的原子数（球数）是几个？
6.上述堆积方式哪种比较紧密？
结论：金属晶体原子非密置层的三维堆积
堆积方式 配位数 晶胞图
原子个数 典型代表
(二)密置层的三维堆积
将密置层的等径小球按“球心正对空隙”的方式一层一层地堆积起来（至少堆四层）。
思考：1. 有几种堆积方式？
2.上述每种方式每几层形成一个周期？
3.每个原子的配位数是多少？ 4.对应的晶胞结构如何？
5.每个晶胞实际占有的原子数（球数）是几个？
结论：金属晶体密置层的三维堆积
堆积方式 配位数 晶胞图
原子个数 典型代表
【合作指导】
【合作运用】
有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，有关说法正确的是( )
A．①为简单立方堆积，②为六方最密堆积，③为体心立方堆积，④为面心立方最密堆积 B．每个晶胞含有的原子数分别为：①1个，②2个，③2个，④4个 C．晶胞中原子的配位数分别为：①6，②8，③8，④12 D．②为钾型，③为铜型，④为镁型
【当堂作业】
1. 关于体心立方堆积型晶体(如图所示)的结构的叙述中正确的是( )
A．是密置层的一种堆积方式 B．晶胞是六棱柱 C．每个晶胞内含2个原子 D．每个晶胞内含6个原子
2. 关于图示的说法不正确的是( )
A．此种最密堆积为面心立方最密堆积 B．该种堆积方式称为铜型
C．该种堆积方式可用符号“…ABCABC…”表示 D．该种堆积方式称为镁型
【课后作业】
1.根据对金属晶体四种基本堆积模型的分析，结合所学数学几何知识，利用以下计算公式，计算四种堆积方式的空间利用率 空间利用率计算公式：
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