2024-2025年高中化學(xué) 專題3 第1單元 金屬鍵 金屬晶體教案 蘇教版選修3

2024-2025年高中化學(xué)專題3第1單元金屬鍵金屬晶體教案蘇教版選修3學(xué)校授課教師課時授課班級授課地點教具課程基本信息1.課程名稱：金屬鍵與金屬晶體

2.教學(xué)年級和班級：高中二年級化學(xué)選修3班

3.授課時間：2024年10月15日，星期二，第5節(jié)

4.教學(xué)時數(shù)：45分鐘

本節(jié)課將依據(jù)蘇教版選修3教材，深入探討金屬鍵的原理、金屬晶體的結(jié)構(gòu)特點及其對金屬性質(zhì)的影響，通過實例分析，使學(xué)生理解金屬的物理性質(zhì)與金屬晶體結(jié)構(gòu)的關(guān)系，進而提高學(xué)生對金屬材料應(yīng)用的認識。核心素養(yǎng)目標培養(yǎng)學(xué)生掌握金屬鍵的基本概念，提升科學(xué)探究能力，形成以下學(xué)科核心素養(yǎng)：

1.理解并描述金屬晶體的組成、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)，培養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析能力。

2.運用金屬鍵理論分析實際問題，提高解決問題和科學(xué)探究的能力。

3.認識金屬材料的用途及其對社會的貢獻，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與社會責任感。重點難點及解決辦法1.重點：金屬鍵的本質(zhì)特征及其與金屬晶體結(jié)構(gòu)的關(guān)系。

解決辦法：通過多媒體動畫演示金屬晶體的形成過程，結(jié)合實際金屬樣品觀察，強化學(xué)生對金屬鍵動態(tài)圖像的理解。

2.難點：金屬晶體結(jié)構(gòu)與金屬性質(zhì)關(guān)系的深入理解。

突破策略：設(shè)計實驗探究活動，讓學(xué)生親自動手操作，觀察不同金屬的物理性質(zhì)，引導(dǎo)他們從金屬晶體結(jié)構(gòu)的角度分析原因，并結(jié)合理論知識進行解釋。

3.難點：金屬鍵理論在實際應(yīng)用中的分析。

解決辦法：提供案例分析，如合金的制備和應(yīng)用，使學(xué)生能夠?qū)⒔饘冁I理論知識與實際應(yīng)用相結(jié)合，提高問題解決能力。教學(xué)方法與策略1.選擇講授與討論相結(jié)合的教學(xué)方法，輔以案例研究和項目導(dǎo)向?qū)W習，以適應(yīng)學(xué)生的認知特點和學(xué)習需求。

2.設(shè)計實驗活動，如觀察金屬樣品和合金的物理性質(zhì)，進行小組討論，促進學(xué)生互動和探究。

3.利用多媒體教學(xué)，如動畫演示金屬晶體結(jié)構(gòu)，增強視覺效果，提高理解力。

4.通過角色扮演，模擬金屬鍵在工業(yè)中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生興趣，加深知識點的掌握。

5.使用互動問答和小組競賽游戲，提高課堂氛圍，鞏固所學(xué)知識。教學(xué)過程首先，我會引導(dǎo)學(xué)生們回顧之前學(xué)習的化學(xué)鍵知識，為新課的學(xué)習做好鋪墊。

1.導(dǎo)入新課

同學(xué)們，上一節(jié)課我們學(xué)習了離子鍵和共價鍵，今天我們要進入一個新的章節(jié)——金屬鍵。請大家思考一下，什么是金屬鍵？它與我們之前學(xué)習的化學(xué)鍵有什么不同？

2.基本概念探究

首先，我們來探究金屬鍵的基本概念。金屬鍵是一種特殊的化學(xué)鍵，它是由金屬原子之間的電子互相共享形成的。這種共享電子的現(xiàn)象使得金屬具有獨特的物理性質(zhì)，如導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。

3.實驗活動

現(xiàn)在，我們進行實驗活動，觀察不同金屬的物理性質(zhì)。請大家分成小組，每組領(lǐng)取一個金屬樣品，觀察其外觀、硬度、導(dǎo)電性等性質(zhì)，并記錄下來。

實驗結(jié)束后，各小組匯報觀察結(jié)果。我會引導(dǎo)學(xué)生從金屬晶體結(jié)構(gòu)的角度分析這些性質(zhì)產(chǎn)生的原因。

4.理論知識講解

（1）金屬晶體的組成和結(jié)構(gòu)

（2）金屬鍵與金屬性質(zhì)的關(guān)系

（3）合金的制備和應(yīng)用

5.案例分析

現(xiàn)在，我們來看一個案例。請大家閱讀教材中關(guān)于不銹鋼的介紹，思考以下問題：

（1）不銹鋼是如何制備的？

（2）不銹鋼具有哪些優(yōu)點？

（3）不銹鋼的金屬鍵結(jié)構(gòu)與這些優(yōu)點有何關(guān)系？

6.課堂小結(jié)

今天我們學(xué)習了金屬鍵和金屬晶體，了解了金屬鍵的基本概念、金屬晶體的組成和結(jié)構(gòu)，以及金屬鍵與金屬性質(zhì)的關(guān)系。希望同學(xué)們能夠?qū)⑦@些知識運用到實際生活中，為人類的發(fā)展做出貢獻。

7.作業(yè)布置

請同學(xué)們完成教材第45頁的習題1、2、3，鞏固今天所學(xué)的內(nèi)容。

8.課后反思

本節(jié)課結(jié)束后，我會對教學(xué)過程進行反思，了解學(xué)生們對金屬鍵和金屬晶體的掌握情況，為下一節(jié)課的教學(xué)做好準備。知識點梳理1.金屬鍵的定義及特點

金屬鍵是由金屬原子間的電子互相共享形成的化學(xué)鍵。其特點包括：

-金屬原子排列成晶體結(jié)構(gòu)，電子在整塊金屬中自由移動。

-金屬鍵不具有方向性和飽和性。

-金屬具有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。

2.金屬晶體的結(jié)構(gòu)

金屬晶體主要有以下幾種結(jié)構(gòu)類型：

-面心立方（FCC）結(jié)構(gòu)：如銅、鋁等。

-密排六方（HCP）結(jié)構(gòu)：如鋅、鎂等。

-體心立方（BCC）結(jié)構(gòu)：如鐵、鈷等。

3.金屬鍵與金屬性質(zhì)的關(guān)系

金屬鍵的特性決定了金屬的物理性質(zhì)，如：

-導(dǎo)電性：金屬中自由電子的遷移。

-導(dǎo)熱性：金屬中自由電子和金屬離子的振動傳遞熱量。

-延展性：金屬晶體在外力作用下，金屬原子層可以相對滑動。

4.合金的定義及性質(zhì)

合金是由兩種或兩種以上金屬元素組成的固溶體。其性質(zhì)包括：

-比純金屬更高的硬度。

-改善的金屬性質(zhì)，如耐腐蝕性、耐磨性等。

-良好的機械性能，如強度、韌性等。

5.不銹鋼的組成和性質(zhì)

不銹鋼是一種典型的合金，主要由鐵、鉻、鎳等元素組成。其性質(zhì)包括：

-耐腐蝕性：鉻元素在金屬表面形成致密的氧化膜，防止進一步氧化。

-耐高溫性：不銹鋼在高溫下仍保持良好的機械性能。

-易于加工：具有良好的塑性、韌性和可焊性。

6.金屬鍵在實際應(yīng)用中的案例分析

結(jié)合教材中的案例分析，使學(xué)生們了解金屬鍵在以下領(lǐng)域的應(yīng)用：

-金屬材料：金屬鍵理論在合金設(shè)計和制備中的應(yīng)用。

-電子器件：金屬鍵在導(dǎo)電材料中的應(yīng)用。

-建筑材料：金屬鍵在金屬結(jié)構(gòu)材料中的應(yīng)用。課堂小結(jié)，當堂檢測今天我們學(xué)習了金屬鍵和金屬晶體的相關(guān)知識，重點了解了金屬鍵的定義、特點，金屬晶體的結(jié)構(gòu)，金屬鍵與金屬性質(zhì)的關(guān)系，以及合金的特性和應(yīng)用。通過實驗活動和案例分析，我們對金屬鍵的實質(zhì)和應(yīng)用有了更深入的理解。

1.金屬鍵是由金屬原子間共享電子形成的化學(xué)鍵，具有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性等特點。

2.金屬晶體有面心立方、密排六方和體心立方等結(jié)構(gòu)類型，這些結(jié)構(gòu)決定了金屬的物理性質(zhì)。

3.合金是由兩種或兩種以上金屬元素組成的固溶體，具有比純金屬更高的硬度、改善的金屬性質(zhì)和良好的機械性能。

4.不銹鋼是一種典型的合金，具有耐腐蝕性、耐高溫性等優(yōu)點。

1.判斷題：

（1）金屬鍵具有方向性和飽和性。（）

（2）金屬晶體的導(dǎo)電性是由于金屬原子之間的電子跳躍。（）

（3）合金的硬度一定高于其組成金屬的硬度。（）

2.選擇題：

A.鐵B.銅C.鋅D.鎂

3.問答題：

（1）簡述金屬鍵的定義及其特點。

（2）說明金屬晶體結(jié)構(gòu)與金屬性質(zhì)的關(guān)系。

（3）舉例說明合金在實際應(yīng)用中的優(yōu)點。

4.實踐題：

請同學(xué)們結(jié)合教材中的合金案例，分析其金屬鍵結(jié)構(gòu)，并說明這種結(jié)構(gòu)對其性質(zhì)的影響。

當堂檢測完成后，我會及時批改并反饋給學(xué)生，幫助他們鞏固所學(xué)知識，提高對金屬鍵和金屬晶體的理解。同時，針對學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)，我將調(diào)整教學(xué)策略，為下一節(jié)課做好準備。板書設(shè)計①重點知識點：

-金屬鍵：共享電子，導(dǎo)電性，導(dǎo)熱性，延展性

-金屬晶體：FCC,HCP,BCC

-合金：硬度，耐腐蝕性，機械性能

-不銹鋼：Fe+Cr+Ni，耐腐蝕，耐高溫

②重點詞句：

-"金屬鍵：電子的自由共享"

-"金屬晶體：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)"

-"合金：性能優(yōu)于純金屬"

-"不銹鋼：合金的典范"

③藝術(shù)性與趣味性：

-使用不同顏色的粉筆突出不同類型的金屬晶體結(jié)構(gòu)。

-設(shè)計合金的“配方”圖示，展示不同元素組合的效果。

-以漫畫形式呈現(xiàn)不銹鋼的耐腐蝕過程，增加趣味性。

-在板書旁邊附上金屬材料的實物圖片，增強直觀感受。

板書設(shè)計將注重邏輯性、清晰性，同時結(jié)合圖形、顏色和實物圖片，以提高學(xué)生的視覺興趣和記憶效果，促使學(xué)生主動參與到課堂學(xué)習中。反思改進措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.結(jié)合多媒體動畫和實物觀察，增強學(xué)生對金屬晶體結(jié)構(gòu)的直觀理解。

2.通過角色扮演和案例分析，將金屬鍵理論知識與實際應(yīng)用緊密結(jié)合，提高學(xué)生的應(yīng)用能力。

（二）存在主要問題

1.在教學(xué)組織方面，課堂討論環(huán)節(jié)時間分配不夠合理，部分學(xué)生參與度不高。

2.教學(xué)評價方面，對學(xué)生的實驗操作過程評價不夠全面，未能充分關(guān)注到每位學(xué)生的掌握情況。

（三）改進措施

針對上述問題，我將在今后的教學(xué)中進行以下改進：

1.優(yōu)化課堂時間分配，增加小組討論和互動環(huán)節(jié)，鼓勵更多學(xué)生積極參與，提高課堂氛圍。

2.在實驗活動中，加強對學(xué)生操作過程的觀察和指導(dǎo)，及時發(fā)現(xiàn)問題并給予個別輔導(dǎo)，確保每位學(xué)生都能掌握實驗要點。

3.完善評價體系，從理論知識掌握、實驗操作能力、問題分析解決等多方面綜合評價學(xué)生的學(xué)習效果。課后作業(yè)根據(jù)本節(jié)課的學(xué)習內(nèi)容，布置以下課后作業(yè)：

1.解釋下列金屬晶體的結(jié)構(gòu)類型及其特點：

（1）面心立方（FCC）結(jié)構(gòu)

（2）密排六方（HCP）結(jié)構(gòu)

（3）體心立方（BCC）結(jié)構(gòu)

答案示例：

（1）面心立方（FCC）結(jié)構(gòu)：如銅、鋁等。其特點為每個原子周圍有12個最近鄰原子，具有高的延展性和導(dǎo)電性。

（2）密排六方（HCP）結(jié)構(gòu)：如鋅、鎂等。其特點為每個原子周圍有12個最近鄰原子，排列成六角形，具有良好的力學(xué)性能。

（3）體心立方（BCC）結(jié)構(gòu)：如鐵、鈷等。其特點為每個原子周圍有8個最近鄰原子，結(jié)構(gòu)相對較松散，具有良好的韌性。

2.分析合金相比純金屬的優(yōu)點，并以不銹鋼為例說明。

答案示例：

合金相比純金屬的優(yōu)點有：提高硬度、改善金屬性質(zhì)（如耐腐蝕性、耐磨性）、良好的機械性能（如強度、韌性）等。以不銹鋼為例，其含有鐵、鉻、鎳等元素，具有耐腐蝕性、耐高溫性等優(yōu)點。

3.列舉三種常見的金屬應(yīng)用領(lǐng)域，并簡要說明金屬鍵在其中所起的作用。

答案示例：

（1）電子器件：金屬鍵在導(dǎo)電材料中的應(yīng)用，如銅導(dǎo)線、鋁箔等，使電子器件具有良好的導(dǎo)電性能。

（2）建筑材料：金屬鍵在金屬結(jié)構(gòu)材料中的應(yīng)用，如鋼材、鋁合金等，使建筑物具有高強度和良好的穩(wěn)定性。

（3）汽車制造：金屬鍵在汽車零部件中的應(yīng)用，如引擎部件、傳動系統(tǒng)等，使汽車具有良好的動力性能和耐用性。

4.假設(shè)你是一名材料科學(xué)家，需要設(shè)計一種具有特定性能的合金。請簡述你的設(shè)計思路，包括選擇哪些金屬元素、調(diào)整它們的比例以及預(yù)期達到的性能。

答案示例：

設(shè)計一種具有高強度和耐腐蝕性的合金。選擇鐵、鉻、鉬等元素，調(diào)整它們的比例，使合金具有以下性能：

-高強度：通過增加鐵、鉬等元素的比例，提高合金的強度。

-耐腐蝕性：加入適量的鉻元素，使合金表面形成致密的氧化膜，防止腐