【教学重点难点】
金属晶体内原子的空间排列方式
【教学方法建议】
活动探究
【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1】
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。
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,只有金属钋采取这种堆积方式。
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,许多金属是这种堆积方式,如碱金属,简称为钾型。