1、第三章 物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)的性質(zhì)第一節(jié) 認(rèn)識晶體第二課時【教學(xué)目標(biāo)】1.了解最基本的兩種類型（A1 A3）的等徑圓球的密堆積型式2.知道離子晶體的可視為不等徑圓球的密堆積【教學(xué)重難點】了解最基本的兩種類型（A1 A3）的等徑圓球的密堆積型式【教學(xué)方法】探究法【教學(xué)過程】【新課引入】【問題】晶體具有規(guī)則的幾何外形是有什么決定的？【回答】晶體的內(nèi)部微粒按一定的規(guī)律周期性重復(fù)排列?！韭?lián)想質(zhì)疑】晶體具有的規(guī)則幾何外形源于組成晶體的微粒按一定規(guī)律周期性地重復(fù)排列。 那么晶體中的微粒是如何排列的？ 如何認(rèn)識晶體內(nèi)部微粒排列的規(guī)律性？【板書】二、晶體結(jié)構(gòu)的堆積模型我們先來探討金屬晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)【講述】密堆

2、積：由無方向性的金屬鍵、離子鍵和范德華力等結(jié)合的晶體中，原子、離子或分子等微觀粒子總是趨向于相互配位數(shù)高，能充分利用空間的堆積密度最大的那些結(jié)構(gòu)。密堆積方式因充分利用了空間，而使體系的勢能盡可能降低，而結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。1.等徑圓球的密堆積【活動探究】把乒乓球裝入盒中，盒中的乒乓球怎樣排列才能使裝入的乒乓球數(shù)目最多？【活動提示】 （1）將小球先排成列，然后排成一層，認(rèn)真觀察每一個小球周圍最多排幾個小球，有幾個空隙。（2）將球擴展到兩層有幾種方式，認(rèn)真觀察兩層球形成的空隙種類。（3）擴展到三層，有幾種排列方式，并尋找重復(fù)性排列的規(guī)律?！舅伎肌?. 將等徑圓球在一列 上的最緊密排列有幾種？ 如何排列？2.

3、等徑圓球在同一平面上的堆積方式是唯一的嗎？ 最緊密堆積有幾種排列？ 在最緊密堆積方式中每個等徑圓球與周圍幾個球相接觸？【板書】密置層：在同一平面上，每個等徑圓球與周圍其它六個球相接觸形成最緊密堆積方式【思考】取A、B兩個密置層，將B層放在A層的上面，有幾種堆積方式？最緊密的堆積方式是哪種？它有何特點？【講述】1.在第一層上堆積第二層時，要形成最密堆積，必須把球放在第二層的空隙上。這樣，僅有半數(shù)的三角形空隙放進了球，而另一半空隙上方是第二層的空隙。 2.第一層上放了球的一半三角形空隙，被4個球包圍，形成四面體空隙；另一半其上方是第二層球的空隙，被6個球包圍，形成八面體空隙?！景鍟棵苤秒p層：將B

4、層放在A層上面時，兩層平行地錯開，使B層每個球的球心恰好對應(yīng)于A層中相鄰三個球所圍成的空隙中心，并使兩層緊密接觸【思考】如果將密置層C放在剛才堆成的密置雙層的上面，有幾種最密堆積方式？如何堆積？【講述】第二層堆積時形成了兩種空隙：四面體空隙和八面體空隙。那么，在堆積第三層時就會產(chǎn)生兩種方式：1.第三層等徑圓球的突出部分落在正四面體空隙上，其排列方式與第一層相同，但與第二層錯開，形成ABAB堆積。這種堆積方式可以從中劃出一個六方單位來，所以稱為六方最密堆積（A3）。2.另一種堆積方式是第三層球的突出部分落在第二層的八面體空隙上。這樣，第三層與第一、第二層都不同而形成ABCABC的結(jié)構(gòu)。這種堆積方

5、式可以從中劃出一個立方面心單位來，所以稱為面心立方最密堆積（A1）?！局v述】一個原子或離子周圍所鄰接的原子或離子數(shù)目叫配位數(shù)?！拘〗Y(jié)】由于金屬鍵沒有方向性和飽和性，每個金屬原子周圍總是盡可能多的與鄰近金屬原子密堆積在一起，以使能量達到最低。金屬晶體的結(jié)構(gòu)型式可以歸結(jié)為等徑圓球密堆積。 事實上，大部分金屬采用最密堆積方式，例如金屬鎂就屬于A3型密堆積，金屬銅就屬于A1型密堆積。只有少數(shù)金屬采用非密堆積的方式。金屬采取哪種堆積方式可以通過X射線衍射實驗證實。【過渡】構(gòu)成離子晶體的微粒是什么?它們的作用力是什么? 離子鍵的特點?【回答】陽離子和陰離子，通過離子鍵(靜電引力)結(jié)合。 沒有方向性和飽和性

6、?！締l(fā)】對比金屬晶體的結(jié)構(gòu)，陽離子和陰離子之間怎樣排列最穩(wěn)定?【講解】陽、陰離子也是球?qū)ΨQ的。但陽、陰離子半徑不同，一般情況下陰離子的半徑比陽離子的半徑大。因此，離子晶體的結(jié)構(gòu)可以看做不等徑圓球密堆積?！景鍟?不等徑圓球密堆積 一個離子周圍盡可能多地吸引帶相反電荷的離子以降低能量。 堆積方式：大球先按一定方式做等徑圓球密堆積，小球再填入大球所形成的空隙中。 舉例：CsCl晶體、NaCl晶體、ZnS晶體。 配位數(shù)概念，三種晶體中離子配位數(shù)分別為：8：8，6：6，4：4。 同學(xué)們想深入了解離子晶體的結(jié)構(gòu)，可以自學(xué)“知識點擊”部分?！拘〗Y(jié)】晶體中的微粒通過沒有方向性的金屬鍵力、離子鍵力結(jié)合盡可能進行緊密堆積，以使能量達到最低?！局v述