从歼-20揭秘晶体结构与性质 鲁科版选择性必修2 《物质结构与性质》 第1课时 龙骨铁翼之金属晶体 为什么歼—20能以超音速巡航却不变形，机身在高温环境下仍能保持优异的稳定性？ 金属晶体：金属原子通过金属键形成的晶体。 活动1：探究金属原子在二维空间排列方式 任务一：认识常见金属晶体的结构特点 知识支持：由于金属键没有方向性和饱和性，因此金属晶体可以看成是等径圆球的堆积。大量微粒按相同规律排列才能形成宏观晶体。 【问题1】金属原子在二维空间中有几种排列方式？ 【问题2】哪种排列方式空间利用率更高？ 【问题3】每个球的配位数是多少？ 非密置层 密置层 【问题4】哪种排列方式更稳定？ 活动2：探究金属原子在三维空间排列方式 【问题1】非密置层在三维空间中有几种堆积方式？小组合作，搭建模型。 【问题2】它们对应的晶胞模型是什么样子的？从搭建的堆积方式中抽取出晶胞模型。 任务一：认识常见金属晶体的结构特点 {D113A9D2-9D6B-4929-AA2D-F23B5EE8CBE7}堆积方式 配位数 原子个数 金属原子半径r与晶胞参数a有什么关系 对应物质 简单立方 6 Po 1 a=2r 任务一：认识常见金属晶体的结构特点 {D113A9D2-9D6B-4929-AA2D-F23B5EE8CBE7}堆积方式 配位数 原子个数 金属原子半径r与晶胞参数a有什么关系 典型代表 体心立方 8 2 3a=4r ? Na K Fe 任务一：认识常见金属晶体的结构特点 活动2：探究金属原子在三维空间排列方式 【问题3】按“球心正对空隙”的方式，密置层在三维空间中有几种堆积方式？小组合作，搭建模型。 任务一：认识常见金属晶体的结构特点 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 ABC型密堆积 任务一：认识常见金属晶体的结构特点 1 2 3 4 5 6 ABAB型密堆积 任务一：认识常见金属晶体的结构特点 活动2：探究金属原子在三维空间排列方式 【问题4】ABAB型密堆积对应的晶胞模型是什么样子的？小组合作，从堆积方式中抽取一个晶胞。 任务一：认识常见金属晶体的结构特点 {D113A9D2-9D6B-4929-AA2D-F23B5EE8CBE7}堆积方式 配位数 原子个数 典型代表 六方最密 12 2 Mg Zn Ti 任务一：认识常见金属晶体的结构特点 鲁科版《物质结构与性质》 91页 任务一：认识常见金属晶体的结构特点 {D113A9D2-9D6B-4929-AA2D-F23B5EE8CBE7}堆积方式 配位数 原子个数 金属原子半径r与晶胞参数a有什么关系 典型代表 面心立方 12 4 2a=4r ? Cu Ag Au 任务一：认识常见金属晶体的结构特点 为什么歼—20战机的材料为合金而非纯金属？ 深度思考 任务一：认识常见金属晶体的结构特点 鲁科版《物质结构与性质》 96页 结构 性质 追根寻源 任务一：认识常见金属晶体的结构特点 钛合金:钛合金是一种强度高、密度低、 抗腐蚀性强的材料，广泛用于航空工业， 如发动机涡轮叶片等。 铝合金:铝合金的优点是耐腐蚀、易加工 和成本较低。航空器中使用的许多零部 件都由铝合金制成，如机翼和机身结构等。 镁合金:镁合金具有轻质、高强度和抗腐 蚀性等优点，它们主要用于制造小型和中型飞机的零部件，如座和机身结构。 超级合金钢:超级合金钢是一种高温、高压和高强度的合金材料，主要用于制造发动机零部件。 拓展视野———合金在航空工业中的应用 性质 用途 任务一：认识常见金属晶体的结构特点 阅读教材P95，思考：捶打金属时，金属晶体会断裂吗？为什么？体现了金属的什么性质？ 任务一：认识常见金属晶体的结构特点 结合下列表格，思考金属原子的结构（半径、价电子数）与物理性质（熔沸点、硬度）有什么关系？ 一般，金属原子半径越小，价电子数越多，金属键越强，熔沸点越高，硬度越大。 任务二：揭秘影响金属晶体物理性质的因素 注：莫氏硬度是一种表示矿物相对硬度的标准，将10种常见矿物按硬度从低到高排序。 为什么歼—20能以超音速巡航却不变 ... ...
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