Τι είναι ένα κρυσταλλικό πλέγμα. Ατομικό, μοριακό, ιοντικό και μεταλλικό κρυσταλλικό πλέγμα

Η χημεία είναι μια καταπληκτική επιστήμη. Τόσα πολλά απίστευτα μπορούν να βρεθούν σε φαινομενικά συνηθισμένα πράγματα.

Κάθε υλικό που μας περιβάλλει παντού υπάρχει σε διάφορες καταστάσεις συσσωμάτωσης: αέρια, υγρά και στερεά. Οι επιστήμονες έχουν επίσης απομονώσει το 4ο - πλάσμα. Σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία, μια ουσία μπορεί να αλλάξει από τη μια κατάσταση στην άλλη. Για παράδειγμα, νερό: όταν θερμαίνεται πάνω από 100, από υγρή μορφή, μετατρέπεται σε ατμό. Σε θερμοκρασίες κάτω του 0, περνά στην επόμενη δομή αδρανών - πάγο.

Ολόκληρος υλικό κόσμοέχει στη σύνθεσή του μια μάζα πανομοιότυπων σωματιδίων που συνδέονται μεταξύ τους. Αυτά τα μικρότερα στοιχεία είναι αυστηρά διατεταγμένα στο χώρο και σχηματίζουν το λεγόμενο χωρικό πλαίσιο.

Ορισμός

Ένα κρυσταλλικό πλέγμα είναι μια ειδική δομή μιας στερεής ουσίας, στην οποία τα σωματίδια βρίσκονται σε μια γεωμετρικά αυστηρή σειρά στο χώρο. Είναι δυνατό να ανιχνευθούν κόμβοι σε αυτό - μέρη όπου βρίσκονται στοιχεία: άτομα, ιόντα και μόρια και μεσοκομβικός χώρος.

Στερεά, ανάλογα με το εύρος των υψηλών και χαμηλών θερμοκρασιών, είναι κρυσταλλικά ή άμορφα - χαρακτηρίζονται από την απουσία συγκεκριμένου σημείου τήξης. Όταν εκτίθενται σε υψηλές θερμοκρασίες, μαλακώνουν και σταδιακά μετατρέπονται σε υγρή μορφή. Τέτοιες ουσίες περιλαμβάνουν: ρητίνη, πλαστελίνη.

Από αυτή την άποψη, μπορεί να χωριστεί σε διάφορους τύπους:

• ατομικός;
• ιωνικός;
• μοριακός;
• μέταλλο.

Αλλά σε διαφορετικές θερμοκρασίες, μια ουσία μπορεί να έχει διάφορες μορφέςκαι παρουσιάζουν ποικιλία ιδιοτήτων. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται αλλοτροπική τροποποίηση.

Ατομικός τύπος

Σε αυτόν τον τύπο, άτομα μιας ή άλλης ουσίας βρίσκονται στους κόμβους, οι οποίοι συνδέονται με ομοιοπολικούς δεσμούς. Αυτός ο τύπος δεσμού σχηματίζεται από ένα ζεύγος ηλεκτρονίων δύο γειτονικών ατόμων. Λόγω αυτού, συνδέονται ομοιόμορφα και με αυστηρή σειρά.

Οι ουσίες με ατομικό κρυσταλλικό πλέγμα χαρακτηρίζονται από τις ακόλουθες ιδιότητες: αντοχή και υψηλό σημείο τήξης. Αυτός ο τύπος δεσμού υπάρχει στο διαμάντι, το πυρίτιο και το βόριο..

Ιωνικού τύπου

Τα αντίθετα φορτισμένα ιόντα βρίσκονται στους κόμβους που δημιουργούν ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο που χαρακτηρίζει τις φυσικές ιδιότητες μιας ουσίας. Αυτά θα περιλαμβάνουν: ηλεκτρική αγωγιμότητα, ανθεκτικότητα, πυκνότητα και σκληρότητα. Το επιτραπέζιο αλάτι και το νιτρικό κάλιο χαρακτηρίζονται από την παρουσία ενός ιοντικού κρυσταλλικού πλέγματος.

Μην χάσετε: Μηχανισμός Εκπαίδευσης, Μελέτες Περιπτώσεων.

Μοριακός τύπος

Σε θέσεις αυτού του τύπου, υπάρχουν ιόντα συνδεδεμένα μεταξύ τους με δυνάμεις van der Waals. Λόγω των ασθενών διαμοριακών δεσμών, τέτοιες ουσίες, για παράδειγμα, ο πάγος, το διοξείδιο του άνθρακα και η παραφίνη, χαρακτηρίζονται από πλαστικότητα, ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα.

μεταλλικού τύπου

Στη δομή του, μοιάζει με μοριακό, αλλά εξακολουθεί να έχει ισχυρότερους δεσμούς. Η διαφορά αυτού του τύπου είναι ότι τα θετικά φορτισμένα κατιόντα βρίσκονται στους κόμβους του. Τα ηλεκτρόνια που βρίσκονται στο διάμεσοχώρο, συμμετέχουν στο σχηματισμό ηλεκτρικού πεδίου. Ονομάζονται επίσης ηλεκτρικό αέριο.

Τα απλά μέταλλα και κράματα χαρακτηρίζονται από μεταλλικό πλέγμα. Χαρακτηρίζονται από την παρουσία μεταλλικής στιλπνότητας, πλαστικότητας, θερμικής και ηλεκτρικής αγωγιμότητας. Μπορούν να λιώσουν σε διαφορετικές θερμοκρασίες.

Πίσω μπροστά

Προσοχή! Η προεπισκόπηση της διαφάνειας είναι μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς και ενδέχεται να μην αντιπροσωπεύει την πλήρη έκταση της παρουσίασης. Αν ενδιαφέρεσαι αυτή η δουλειάπαρακαλώ κατεβάστε την πλήρη έκδοση.

Τύπος μαθήματος: Σε συνδυασμό.

Βασικός στόχος του μαθήματος: Να δώσει στους μαθητές συγκεκριμένες ιδέες για άμορφες και κρυσταλλικές ουσίες, τύπους κρυσταλλικών δικτυωμάτων, να καθορίσει τη σχέση μεταξύ της δομής και των ιδιοτήτων των ουσιών.

Στόχοι μαθήματος.

Εκπαιδευτικό: να σχηματίσουν έννοιες της κρυσταλλικής και άμορφης κατάστασης των στερεών, να εξοικειώσουν τους μαθητές με διάφορους τύπους κρυσταλλικών δικτύων, να καθορίσουν την εξάρτηση των φυσικών ιδιοτήτων ενός κρυστάλλου από τη φύση του χημικού δεσμού στον κρύσταλλο και τον τύπο του κρυστάλλου πλέγμα, για να δώσει στους μαθητές βασικές ιδέες σχετικά με την επίδραση της φύσης του χημικού δεσμού και των τύπων κρυσταλλικών πλεγμάτων στις ιδιότητες της ύλης, για να δώσει στους μαθητές μια ιδέα για το νόμο της σταθερότητας της σύνθεσης.

Εκπαιδευτικό: να συνεχίσει το σχηματισμό της κοσμοθεωρίας των μαθητών, να εξετάσει την αμοιβαία επιρροή των συστατικών του συνόλου - τα δομικά σωματίδια των ουσιών, ως αποτέλεσμα των οποίων εμφανίζονται νέες ιδιότητες, να καλλιεργηθεί η ικανότητα οργάνωσης του εκπαιδευτικού τους έργου, ακολουθήστε τους κανόνες της ομαδικής εργασίας.

Ανάπτυξη: ανάπτυξη του γνωστικού ενδιαφέροντος των μαθητών χρησιμοποιώντας προβληματικές καταστάσεις. να βελτιώσει την ικανότητα των μαθητών να καθιερώνουν μια αιτιολογική εξάρτηση των φυσικών ιδιοτήτων των ουσιών από τον χημικό δεσμό και τον τύπο του κρυσταλλικού πλέγματος, να προβλέψουν τον τύπο του κρυσταλλικού πλέγματος με βάση τις φυσικές ιδιότητες της ουσίας.

Εξοπλισμός: Περιοδικό σύστημα D.I. Mendeleev, συλλογή «Μέταλλα», αμέταλλα: θείο, γραφίτης, κόκκινος φώσφορος, οξυγόνο. Παρουσίαση «Crystal lattices», μοντέλα κρυσταλλικών δικτυωμάτων διαφόρων τύπων (αλάτι, διαμάντι και γραφίτης, διοξείδιο του άνθρακα και ιώδιο, μέταλλα), δείγματα πλαστικών και προϊόντων από αυτά, γυαλί, πλαστελίνη, ρητίνες, κερί, τσίχλες, σοκολάτα, υπολογιστής , εγκατάσταση πολυμέσων, βιντεοπείραμα “Εξάχνωση βενζοϊκού οξέος”.

Κατά τη διάρκεια των μαθημάτων

1. Οργανωτική στιγμή.

Ο δάσκαλος χαιρετά τους μαθητές, διορθώνει τους απόντες.

Στη συνέχεια λέει το θέμα του μαθήματος και το σκοπό του μαθήματος. Οι μαθητές γράφουν το θέμα του μαθήματος σε ένα τετράδιο. (Διαφάνεια 1, 2).

2. Έλεγχος της εργασίας

(2 μαθητές στον πίνακα: Προσδιορίστε τον τύπο του χημικού δεσμού για ουσίες με τους τύπους:

1) NaCl, CO 2, I 2; 2) Na, NaOH, H 2 S (γράψτε την απάντηση στον πίνακα και περιλαμβάνονται στην έρευνα).

3. Ανάλυση της κατάστασης.

Δάσκαλος: Τι μελετά η χημεία; Απάντηση: Χημεία είναι η επιστήμη των ουσιών, των ιδιοτήτων τους και των μετασχηματισμών των ουσιών.

Δάσκαλος: Τι είναι ουσία; Απάντηση: Η ύλη είναι από τι αποτελείται το φυσικό σώμα. (Διαφάνεια 3).

Δάσκαλος: Ποιες αθροιστικές καταστάσεις ουσιών γνωρίζετε;

Απάντηση: Υπάρχουν τρεις καταστάσεις συσσωμάτωσης: στερεή, υγρή και αέρια. (Διαφάνεια 4).

Δάσκαλος: Δώστε παραδείγματα ουσιών που σε διαφορετικές θερμοκρασίες μπορούν να υπάρχουν και στις τρεις καταστάσεις συσσωμάτωσης.

Απάντηση: Νερό. Υπό κανονικές συνθήκες, το νερό βρίσκεται σε υγρή κατάσταση, όταν η θερμοκρασία πέσει κάτω από τους 0 0 C, το νερό μετατρέπεται σε στερεή κατάσταση - πάγος και όταν η θερμοκρασία ανέβει στους 100 0 C, παίρνουμε υδρατμούς (αέρια κατάσταση).

Δάσκαλος (προσθήκη): Οποιαδήποτε ουσία μπορεί να ληφθεί σε στερεή, υγρή και αέρια μορφή. Εκτός από το νερό, αυτά είναι μέταλλα που, υπό κανονικές συνθήκες, βρίσκονται σε στερεή κατάσταση, όταν θερμαίνονται, αρχίζουν να μαλακώνουν και σε μια ορισμένη θερμοκρασία (t pl) μετατρέπονται σε υγρή κατάσταση - λιώνουν. Με περαιτέρω θέρμανση, μέχρι το σημείο βρασμού, τα μέταλλα αρχίζουν να εξατμίζονται, δηλ. μεταβείτε σε αέρια κατάσταση. Οποιοδήποτε αέριο μπορεί να μετατραπεί σε υγρή και στερεή κατάσταση μειώνοντας τη θερμοκρασία: για παράδειγμα, το οξυγόνο, το οποίο σε θερμοκρασία (-194 0 C) μετατρέπεται σε μπλε υγρό και σε θερμοκρασία (-218,8 0 C) στερεοποιείται σε χιονόμορφη μάζα που αποτελείται από κρυστάλλους μπλε χρώματος. Σήμερα στο μάθημα θα εξετάσουμε τη στερεά κατάσταση της ύλης.

Δάσκαλος: Ονομάστε ποια στερεά υπάρχουν στο τραπέζι σας.

Απάντηση: Μέταλλα, πλαστελίνη, επιτραπέζιο αλάτι: NaCl, γραφίτης.

Δάσκαλος: Τι πιστεύεις; Ποια από αυτές τις ουσίες είναι σε περίσσεια;

Απάντηση: Πλαστελίνη.

Δάσκαλος: Γιατί;

Γίνονται υποθέσεις. Εάν οι μαθητές δυσκολεύονται, τότε με τη βοήθεια του δασκάλου καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι η πλαστελίνη, σε αντίθεση με τα μέταλλα και το χλωριούχο νάτριο, δεν έχει συγκεκριμένο σημείο τήξης - σταδιακά μαλακώνει και γίνεται ρευστή. Τέτοια, για παράδειγμα, είναι η σοκολάτα που λιώνει στο στόμα, ή η τσίχλα, καθώς και το γυαλί, τα πλαστικά, οι ρητίνες, το κερί (όταν εξηγεί ο δάσκαλος δείχνει στην τάξη δείγματα αυτών των ουσιών). Τέτοιες ουσίες ονομάζονται άμορφες. (διαφάνεια 5), και τα μέταλλα και το χλωριούχο νάτριο είναι κρυσταλλικά. (Διαφάνεια 6).

Έτσι, υπάρχουν δύο τύποι στερεών : άμορφη και κρυστάλλινος. (διαφάνεια 7).

1) Οι άμορφες ουσίες δεν έχουν συγκεκριμένο σημείο τήξης και η διάταξη των σωματιδίων σε αυτές δεν είναι αυστηρά διατεταγμένη.

Οι κρυσταλλικές ουσίες έχουν ένα αυστηρά καθορισμένο σημείο τήξης και, το πιο σημαντικό, χαρακτηρίζονται από τη σωστή διάταξη των σωματιδίων από τα οποία είναι δομημένα: άτομα, μόρια και ιόντα. Αυτά τα σωματίδια βρίσκονται σε αυστηρά καθορισμένα σημεία του χώρου και εάν αυτοί οι κόμβοι συνδέονται με ευθείες γραμμές, τότε σχηματίζεται ένα χωρικό πλαίσιο - κρυσταλλικό κύτταρο.

Ρωτάει ο δάσκαλος προβληματικά ζητήματα

Πώς εξηγείται η ύπαρξη στερεών με τόσο διαφορετικές ιδιότητες;

2) Γιατί οι κρυσταλλικές ουσίες διασπώνται σε ορισμένα επίπεδα κατά την πρόσκρουση, ενώ οι άμορφες ουσίες δεν έχουν αυτή την ιδιότητα;

Ακούστε τις απαντήσεις των μαθητών και οδηγήστε τους σε συμπέρασμα:

Οι ιδιότητες των ουσιών σε στερεή κατάσταση εξαρτώνται από τον τύπο του κρυσταλλικού πλέγματος (κυρίως από τα σωματίδια στους κόμβους του), το οποίο, με τη σειρά του, οφείλεται στον τύπο του χημικού δεσμού σε μια δεδομένη ουσία.

Έλεγχος εργασιών για το σπίτι:

1) NaCl - ιοντικός δεσμός,

CO 2 - ομοιοπολικός πολικός δεσμός

I 2 - ομοιοπολικός μη πολικός δεσμός

2) Na - μεταλλικός δεσμός

NaOH - ιονικός δεσμός μεταξύ Na + και OH - (ομοπολικό Ο και Η)

H 2 S - ομοιοπολική πολική

μπροστινή δημοσκόπηση.

• Ποιος δεσμός ονομάζεται ιονικός;
• Ποιος δεσμός ονομάζεται ομοιοπολικός;
• Τι είναι ένας πολικός ομοιοπολικός δεσμός; μη πολικό;
• Τι ονομάζεται ηλεκτραρνητικότητα;

Συμπέρασμα: Υπάρχει μια λογική ακολουθία, η σχέση των φαινομένων στη φύση: Η δομή του ατόμου-> ΕΟ-> Τύποι χημικών δεσμών-> Είδος κρυσταλλικού πλέγματος-> Ιδιότητες ουσιών . (διαφάνεια 10).

Δάσκαλος: Ανάλογα με τον τύπο των σωματιδίων και τη φύση της μεταξύ τους σύνδεσης, διακρίνουν τέσσερις τύποι κρυσταλλικών δικτυωμάτων: ιοντικό, μοριακό, ατομικό και μεταλλικό. (Διαφάνεια 11).

Τα αποτελέσματα συντάσσονται στον παρακάτω πίνακα, ένα δείγμα πίνακα για τους μαθητές στο θρανίο. (βλ. Παράρτημα 1). (Διαφάνεια 12).

Ιωνικά κρυσταλλικά πλέγματα

Δάσκαλος: Τι πιστεύεις; Για ουσίες με ποιο τύπο χημικού δεσμού θα είναι χαρακτηριστικός αυτός ο τύπος πλέγματος;

Απάντηση: Για ουσίες με ιοντικό χημικό δεσμό, χαρακτηριστικό θα είναι ένα ιοντικό πλέγμα.

Δάσκαλος: Ποια σωματίδια θα βρίσκονται στους κόμβους του πλέγματος;

Απάντηση: Ιωνάς.

Δάσκαλος: Ποια σωματίδια ονομάζονται ιόντα;

Απάντηση: Τα ιόντα είναι σωματίδια που έχουν θετικό ή αρνητικό φορτίο.

Δάσκαλος: Ποια είναι η σύσταση των ιόντων;

Απάντηση: Απλό και σύνθετο.

Η επίδειξη είναι ένα μοντέλο κρυσταλλικού πλέγματος χλωριούχου νατρίου (NaCl).

Εξήγηση του δασκάλου: Στους κόμβους του κρυσταλλικού πλέγματος του χλωριούχου νατρίου βρίσκονται ιόντα νατρίου και χλωρίου.

Δεν υπάρχουν μεμονωμένα μόρια χλωριούχου νατρίου στους κρυστάλλους NaCl. Ολόκληρος ο κρύσταλλος πρέπει να θεωρηθεί ως ένα γιγάντιο μακρομόριο που αποτελείται από ίσο αριθμό ιόντων Na + και Cl-, Na n Cl n , όπου το n είναι ένας μεγάλος αριθμός.

Οι δεσμοί μεταξύ ιόντων σε έναν τέτοιο κρύσταλλο είναι πολύ ισχυροί. Επομένως, ουσίες με ιοντικό πλέγμα έχουν σχετικά υψηλή σκληρότητα. Είναι πυρίμαχα, μη πτητικά, εύθραυστα. Τα τήματά τους άγουν ηλεκτρικό ρεύμα (Γιατί;), διαλύονται εύκολα στο νερό.

Οι ιοντικές ενώσεις είναι δυαδικές ενώσεις μετάλλων (Ι Α και ΙΙ Α), αλάτων, αλκαλίων.

Ατομικά κρυσταλλικά πλέγματα

Επίδειξη κρυσταλλικών δικτυωμάτων από διαμάντι και γραφίτη.

Οι μαθητές έχουν δείγματα γραφίτη στο τραπέζι.

Δάσκαλος: Ποια σωματίδια θα υπάρχουν στους κόμβους του ατομικού κρυσταλλικού πλέγματος;

Απάντηση: Τα μεμονωμένα άτομα βρίσκονται στους κόμβους του ατομικού κρυσταλλικού πλέγματος.

Δάσκαλος: Τι είδους χημικός δεσμός μεταξύ των ατόμων θα συμβεί;

Απάντηση: Ομοιοπολικός χημικός δεσμός.

Εξήγηση του δασκάλου.

Πράγματι, στους κόμβους των ατομικών κρυσταλλικών δικτυωμάτων υπάρχουν μεμονωμένα άτομα που συνδέονται με ομοιοπολικούς δεσμούς. Δεδομένου ότι τα άτομα, όπως τα ιόντα, μπορούν να διατάσσονται διαφορετικά στο χώρο, σχηματίζονται κρύσταλλοι διαφορετικών σχημάτων.

Ατομικό κρυσταλλικό πλέγμα από διαμάντι

Δεν υπάρχουν μόρια σε αυτά τα πλέγματα. Ολόκληρος ο κρύσταλλος πρέπει να θεωρηθεί ως ένα γιγάντιο μόριο. Ένα παράδειγμα ουσιών με αυτού του τύπου κρυσταλλικά πλέγματα είναι οι αλλοτροπικές τροποποιήσεις του άνθρακα: διαμάντι, γραφίτης. καθώς και βόριο, πυρίτιο, κόκκινο φώσφορο, γερμάνιο. Ερώτηση: Ποιες είναι αυτές οι ουσίες στη σύνθεση; Απάντηση: Απλή σύνθεση.

Τα ατομικά κρυσταλλικά πλέγματα δεν είναι μόνο απλά, αλλά και πολύπλοκα. Για παράδειγμα, οξείδιο αλουμινίου, οξείδιο πυριτίου. Όλες αυτές οι ουσίες έχουν πολύ υψηλά σημεία τήξης (το διαμάντι έχει πάνω από 3500 0 C), είναι ισχυρές και σκληρές, μη πτητικές, πρακτικά αδιάλυτες σε υγρά.

Μεταλλικά κρυσταλλικά πλέγματα

Δάσκαλος: Παιδιά, έχετε μια συλλογή από μέταλλα στα τραπέζια σας, ας δούμε αυτά τα δείγματα.

Ερώτηση: Ποιο είναι το χαρακτηριστικό χημικού δεσμού των μετάλλων;

Απάντηση: μέταλλο. Επικοινωνία σε μέταλλα μεταξύ θετικών ιόντων μέσω κοινωνικοποιημένων ηλεκτρονίων.

Ερώτηση: Ποιες είναι οι γενικές φυσικές ιδιότητες των μετάλλων;

Απάντηση: Λάμψη, ηλεκτρική αγωγιμότητα, θερμική αγωγιμότητα, ολκιμότητα.

Ερώτηση: Εξηγήστε γιατί τόσες πολλές διαφορετικές ουσίες έχουν τις ίδιες φυσικές ιδιότητες;

Απάντηση: Τα μέταλλα έχουν μια ενιαία δομή.

Επίδειξη μοντέλων κρυσταλλικών δικτυωμάτων μετάλλων.

Εξήγηση του δασκάλου.

Οι ουσίες με μεταλλικό δεσμό έχουν μεταλλικά κρυσταλλικά πλέγματα

Στους κόμβους τέτοιων δικτυωμάτων υπάρχουν άτομα και θετικά μεταλλικά ιόντα και τα ηλεκτρόνια σθένους κινούνται ελεύθερα στο μεγαλύτερο μέρος του κρυστάλλου. Τα ηλεκτρόνια προσελκύουν ηλεκτροστατικά θετικά μεταλλικά ιόντα. Αυτό εξηγεί τη σταθερότητα του πλέγματος.

Μοριακά κρυσταλλικά πλέγματα

Ο δάσκαλος επιδεικνύει και ονομάζει ουσίες: ιώδιο, θείο.

Ερώτηση: Τι κοινό έχουν αυτές οι ουσίες;

Απάντηση: Αυτές οι ουσίες είναι αμέταλλα. Απλό στη σύνθεση.

Ερώτηση: Ποιος είναι ο χημικός δεσμός μέσα στα μόρια;

Απάντηση: Ο χημικός δεσμός μέσα στα μόρια είναι ομοιοπολικός μη πολικός.

Ερώτηση: Ποιες είναι οι φυσικές τους ιδιότητες;

Απάντηση: Πτητικό, εύτηκτο, ελαφρώς διαλυτό στο νερό.

Δάσκαλος: Ας συγκρίνουμε τις ιδιότητες των μετάλλων και των αμετάλλων. Οι μαθητές απαντούν ότι οι ιδιότητες είναι θεμελιωδώς διαφορετικές.

Ερώτηση: Γιατί οι ιδιότητες των μη μετάλλων είναι τόσο διαφορετικές από αυτές των μετάλλων;

Απάντηση: Τα μέταλλα έχουν μεταλλικό δεσμό, ενώ τα αμέταλλα έχουν μη πολικό ομοιοπολικό δεσμό.

Δάσκαλος: Επομένως, ο τύπος του πλέγματος είναι διαφορετικός. Μοριακός.

Ερώτηση: Ποια σωματίδια βρίσκονται στις θέσεις του πλέγματος;

Απάντηση: Μόρια.

Επίδειξη των κρυσταλλικών δικτυωμάτων διοξειδίου του άνθρακα και ιωδίου.

Εξήγηση του δασκάλου.

Μοριακό κρυσταλλικό πλέγμα

Όπως μπορείτε να δείτε, το μοριακό κρυσταλλικό πλέγμα μπορεί να έχει όχι μόνο στερεό απλόςουσίες: ευγενή αέρια, H 2, O 2, N 2, I 2, O 3, λευκός φώσφορος P 4, αλλά και συγκρότημα: στερεό νερό, στερεό υδροχλώριο και υδρόθειο. Οι περισσότερες στερεές οργανικές ενώσεις έχουν μοριακά κρυσταλλικά πλέγματα (ναφθαλίνη, γλυκόζη, ζάχαρη).

Οι θέσεις του πλέγματος περιέχουν μη πολικά ή πολικά μόρια. Παρά το γεγονός ότι τα άτομα μέσα στα μόρια συνδέονται με ισχυρούς ομοιοπολικούς δεσμούς, ασθενείς δυνάμεις διαμοριακής αλληλεπίδρασης δρουν μεταξύ των ίδιων των μορίων.

Συμπέρασμα:Οι ουσίες είναι εύθραυστες, έχουν χαμηλή σκληρότητα, χαμηλό σημείο τήξης, πτητικές, ικανές για εξάχνωση.

Ερώτηση : Ποια διαδικασία ονομάζεται εξάχνωση ή εξάχνωση;

Απάντηση : Η μετάβαση μιας ουσίας από μια στερεή κατάσταση συσσωμάτωσης αμέσως σε μια αέρια κατάσταση, παρακάμπτοντας την υγρή κατάσταση, ονομάζεται εξάχνωση ή εξάχνωση.

Επίδειξη εμπειρίας: εξάχνωση βενζοϊκού οξέος (βίντεο εμπειρία).

Εργαστείτε με τον συμπληρωμένο πίνακα.

Παράρτημα 1. (Διαφάνεια 17)

Κρυσταλλικά πλέγματα, τύπος δεσμού και ιδιότητες ουσιών

Τύπος δικτυωτό	Τύποι σωματιδίων σε θέσεις πλέγματος	Τύπος σύνδεσης μεταξύ σωματιδίων	Παραδείγματα ουσιών	Φυσικές ιδιότητεςουσίες
ιωνικός	ιόντων	Ιωνικός - ισχυρός δεσμός	Άλατα, αλογονίδια (ΙΑ, ΙΙΑ), οξείδια και υδροξείδια τυπικών μετάλλων	Στερεά, ισχυρά, μη πτητικά, εύθραυστα, πυρίμαχα, πολλά διαλυτά στο νερό, ηλεκτρισμό αγωγιμότητας τήγματος
Ατομικός	άτομα	1. Ομοιοπολική μη πολική - ο δεσμός είναι πολύ ισχυρός 2. Ομοιοπολική πολική - ο δεσμός είναι πολύ ισχυρός	Απλές ΟυσίεςΕΝΑ: διαμάντι(C), γραφίτης(C), βόριο(Β), πυρίτιο(Si). Σύνθετες ουσίες: οξείδιο του αργιλίου (Al 2 O 3), οξείδιο του πυριτίου (IY) - SiO 2	Πολύ σκληρό, πολύ πυρίμαχο, ισχυρό, μη πτητικό, αδιάλυτο στο νερό
Μοριακός	μόρια	Μεταξύ των μορίων υπάρχουν ασθενείς δυνάμεις διαμοριακής έλξης, αλλά μέσα στα μόρια υπάρχει ένας ισχυρός ομοιοπολικός δεσμός	Στερεά υπό ειδικές συνθήκες τα οποία, υπό συνήθεις συνθήκες, είναι αέρια ή υγρά (O 2, H 2, Cl 2, N 2, Br 2, H2O, CO2,HCl); θείο, λευκό φώσφορο, ιώδιο. οργανική ύλη	Εύθραυστο, πτητικό, εύτηκτο, ικανό για εξάχνωση, έχει μικρή σκληρότητα
μέταλλο	ιόντα ατόμων	Μέταλλο διαφορετικής αντοχής	Μέταλλα και κράματα	Ελατό, έχουν γυαλάδα, ολκιμότητα, θερμότητα και ηλεκτρική αγωγιμότητα

Ερώτηση: Ποιος τύπος κρυσταλλικού πλέγματος από αυτούς που συζητήθηκαν παραπάνω δεν βρίσκεται σε απλές ουσίες;

Απάντηση: Ιωνικά κρυσταλλικά πλέγματα.

Ερώτηση: Ποια κρυσταλλικά πλέγματα είναι τυπικά για απλές ουσίες;

Απάντηση: Για απλές ουσίες - μέταλλα - ένα μεταλλικό κρυσταλλικό πλέγμα. για μη μέταλλα - ατομικά ή μοριακά.

Εργαστείτε με το Περιοδικό σύστημα του D.I. Mendeleev.

Ερώτηση: Πού βρίσκονται τα μεταλλικά στοιχεία στον Περιοδικό Πίνακα και γιατί; Τα στοιχεία είναι αμέταλλα και γιατί;

Απάντηση: Εάν σχεδιάσετε μια διαγώνιο από το βόριο σε αστατίνη, τότε στην κάτω αριστερή γωνία από αυτήν τη διαγώνιο θα υπάρχουν μεταλλικά στοιχεία, επειδή. στο τελευταίο ενεργειακό επίπεδο, περιέχουν από ένα έως τρία ηλεκτρόνια. Αυτά είναι τα στοιχεία I A, II A, III A (εκτός από το βόριο), καθώς και ο κασσίτερος και ο μόλυβδος, το αντιμόνιο και όλα τα στοιχεία δευτερευουσών υποομάδων.

Τα μη μεταλλικά στοιχεία βρίσκονται στην επάνω δεξιά γωνία αυτής της διαγωνίου, επειδή στο τελευταίο ενεργειακό επίπεδο περιέχουν από τέσσερα έως οκτώ ηλεκτρόνια. Αυτά είναι τα στοιχεία IY A, Y A, YI A, YII A, YIII A και το βόριο.

Δάσκαλος: Ας βρούμε μη μεταλλικά στοιχεία που έχουν απλές ουσίεςέχουν ατομικό κρυσταλλικό πλέγμα (Απάντηση: C, B, Si) και μοριακό ( Απάντηση: Ν, Σ, Ο , αλογόνα και ευγενή αέρια ).

Δάσκαλος: Διατυπώστε ένα συμπέρασμα για το πώς μπορείτε να προσδιορίσετε τον τύπο του κρυσταλλικού πλέγματος μιας απλής ουσίας, ανάλογα με τη θέση των στοιχείων στο Περιοδικό σύστημα του D.I. Mendeleev.

Απάντηση: Για μεταλλικά στοιχεία που βρίσκονται σε I A, II A, IIIA (εκτός από το βόριο), καθώς και για τον κασσίτερο και τον μόλυβδο, και όλα τα στοιχεία δευτερευουσών υποομάδων σε μια απλή ουσία, ο τύπος πλέγματος είναι μεταλλικός.

Για τα μη μεταλλικά στοιχεία IY A και το βόριο σε μια απλή ουσία, το κρυσταλλικό πλέγμα είναι ατομικό. και τα στοιχεία Υ Α, ΥΙ Α, ΥΙΙ Α, ΥΙΙΙ Α σε απλές ουσίες έχουν μοριακό κρυσταλλικό πλέγμα.

Συνεχίζουμε να εργαζόμαστε με τον συμπληρωμένο πίνακα.

Δάσκαλος: Κοιτάξτε προσεκτικά το τραπέζι. Τι μοτίβο παρατηρείται;

Ακούμε προσεκτικά τις απαντήσεις των μαθητών και μετά, μαζί με την τάξη, καταλήγουμε στο συμπέρασμα:

Υπάρχει το ακόλουθο μοτίβο: εάν η δομή των ουσιών είναι γνωστή, τότε οι ιδιότητές τους μπορούν να προβλεφθούν, ή το αντίστροφο: εάν οι ιδιότητες των ουσιών είναι γνωστές, τότε η δομή μπορεί να προσδιοριστεί. (Διαφάνεια 18).

Δάσκαλος: Κοιτάξτε προσεκτικά το τραπέζι. Ποια άλλη ταξινόμηση ουσιών μπορείτε να προτείνετε;

Αν οι μαθητές δυσκολεύονται, ο δάσκαλος το εξηγεί Οι ουσίες μπορούν να χωριστούν σε μοριακές και μη μοριακές ουσίες. (Διαφάνεια 19).

Οι μοριακές ουσίες αποτελούνται από μόρια.

Οι ουσίες μη μοριακής δομής αποτελούνται από άτομα, ιόντα.

Νόμος της σταθερότητας της σύνθεσης

Δάσκαλος: Σήμερα θα εξοικειωθούμε με έναν από τους βασικούς νόμους της χημείας. Αυτός είναι ο νόμος της σταθερότητας της σύνθεσης, που ανακαλύφθηκε από τον Γάλλο χημικό J. L. Proust. Ο νόμος ισχύει μόνο για ουσίες μοριακής δομής. Προς το παρόν, ο νόμος έχει ως εξής: «Οι μοριακές χημικές ενώσεις, ανεξάρτητα από τον τρόπο παρασκευής τους, έχουν σταθερή σύσταση και ιδιότητες». Αλλά για ουσίες με μη μοριακή δομή, αυτός ο νόμος δεν ισχύει πάντα.

Θεωρητικά και πρακτική αξίανόμος είναι ότι στη βάση του η σύνθεση των ουσιών μπορεί να εκφραστεί χρησιμοποιώντας χημικούς τύπους (για πολλές ουσίες μη μοριακής δομής χημική φόρμουλαδείχνει τη σύνθεση όχι ενός πραγματικού, αλλά ενός υπό όρους μορίου).

Συμπέρασμα: Ο χημικός τύπος μιας ουσίας περιέχει πολλές πληροφορίες.(Διαφάνεια 21)

Για παράδειγμα SO 3:

1. Μια συγκεκριμένη ουσία είναι το θειικό αέριο ή το οξείδιο του θείου (YI).

2. Τύπος ουσίας - σύμπλοκο. κλάση - οξείδιο.

3. Ποιοτική σύνθεση - αποτελείται από δύο στοιχεία: θείο και οξυγόνο.

4. Ποσοτική σύνθεση - το μόριο αποτελείται από 1 άτομο θείου και 3 άτομα οξυγόνου.

5. Σχετικό μοριακό βάρος - M r (SO 3) \u003d 32 + 3 * 16 \u003d 80.

6. Μοριακή μάζα - M (SO 3) \u003d 80 g / mol.

7. Πολλές άλλες πληροφορίες.

Εμπέδωση και εφαρμογή της αποκτηθείσας γνώσης

(Διαφάνεια 22, 23).

Παιχνίδι Tic-tac-toe: διαγράψτε κάθετα, οριζόντια, διαγώνια ουσίες που έχουν το ίδιο κρυσταλλικό πλέγμα.

Αντανάκλαση.

Ο δάσκαλος θέτει την ερώτηση: «Παιδιά, τι καινούργιο μάθατε στο μάθημα;».

Συνοψίζοντας το μάθημα

Δάσκαλος: Παιδιά, ας συνοψίσουμε τα κύρια αποτελέσματα του μαθήματός μας - απαντήστε στις ερωτήσεις.

1. Ποιες ταξινομήσεις ουσιών μάθατε;

2. Πώς αντιλαμβάνεστε τον όρο κρυσταλλικό πλέγμα.

3. Ποιους τύπους κρυσταλλικών δικτυωμάτων γνωρίζετε τώρα;

4. Για ποιο μοτίβο δομής και ιδιοτήτων ουσιών μάθατε;

5. Σε ποια κατάσταση συσσωμάτωσης οι ουσίες έχουν κρυσταλλικά πλέγματα;

6. Ποιο βασικό νόμο της χημείας μάθατε στην τάξη;

Εργασία για το σπίτι: §22, περίληψη.

1. Φτιάξτε τύπους ουσιών: χλωριούχο ασβέστιο, οξείδιο του πυριτίου (IY), άζωτο, υδρόθειο.

Προσδιορίστε τον τύπο του κρυσταλλικού πλέγματος και προσπαθήστε να προβλέψετε: ποια θα πρέπει να είναι τα σημεία τήξης αυτών των ουσιών.

2. Δημιουργική εργασία -> σύνταξη ερωτήσεων για την παράγραφο.

Ο δάσκαλος ευχαριστεί για το μάθημα. Δίνει βαθμούς στους μαθητές.

Τα στερεά υπάρχουν σε κρυσταλλική και άμορφη κατάσταση και έχουν κυρίως κρυσταλλική δομή. Διακρίνεται από τη σωστή θέση των σωματιδίων σε επακριβώς καθορισμένα σημεία, χαρακτηρίζεται από περιοδική επανάληψη του όγκου Αν συνδέσουμε νοερά αυτά τα σημεία με ευθείες γραμμές, παίρνουμε ένα χωρικό πλαίσιο, το οποίο ονομάζεται κρυσταλλικό πλέγμα. Ο όρος «κρυσταλλικό πλέγμα» αναφέρεται σε μια γεωμετρική εικόνα που περιγράφει μια τρισδιάστατη περιοδικότητα στη διάταξη των μορίων (άτομα, ιόντα) σε έναν κρυσταλλικό χώρο.

Τα σημεία όπου βρίσκονται τα σωματίδια ονομάζονται κόμβοι πλέγματος. Οι ενδοκομβικές συνδέσεις λειτουργούν μέσα στο πλαίσιο. Ο τύπος των σωματιδίων και η φύση της σύνδεσης μεταξύ τους: μόρια, άτομα, ιόντα - καθορίζουν Συνολικά, διακρίνονται τέσσερις τέτοιοι τύποι: ιονικός, ατομικός, μοριακός και μεταλλικός.

Εάν τα ιόντα βρίσκονται στις θέσεις του πλέγματος (σωματίδια με αρνητικό ή θετικό φορτίο), τότε αυτό είναι ένα ιοντικό κρυσταλλικό πλέγμα που χαρακτηρίζεται από ομώνυμους δεσμούς.

Αυτοί οι δεσμοί είναι πολύ ισχυροί και σταθεροί. Επομένως, ουσίες με αυτόν τον τύπο δομής έχουν αρκετά υψηλή σκληρότητα και πυκνότητα, μη πτητικές και πυρίμαχες. Στο χαμηλές θερμοκρασίεςσυμπεριφέρονται ως διηλεκτρικά. Ωστόσο, κατά την τήξη τέτοιων ενώσεων, το γεωμετρικά σωστό ιοντικό κρυσταλλικό πλέγμα (η διάταξη των ιόντων) παραβιάζεται και οι δεσμοί αντοχής μειώνονται.

Σε μια θερμοκρασία κοντά στο σημείο τήξης, οι κρύσταλλοι με ιοντικό δεσμό είναι ήδη ικανοί να μεταφέρουν ηλεκτρικό ρεύμα. Τέτοιες ενώσεις είναι εύκολα διαλυτές στο νερό και σε άλλα υγρά που αποτελούνται από πολικά μόρια.

Το ιοντικό κρυσταλλικό πλέγμα είναι χαρακτηριστικό όλων των ουσιών με ιοντικό τύπο δεσμού - άλατα, υδροξείδια μετάλλων, δυαδικές ενώσεις μετάλλων με αμέταλλα. δεν έχει κατεύθυνση στο χώρο, επειδή κάθε ιόν συνδέεται με πολλά αντίθετα ιόντα ταυτόχρονα, η ισχύς της αλληλεπίδρασης των οποίων εξαρτάται από την απόσταση μεταξύ τους (νόμος Coulomb). Οι ιοντικά δεσμευμένες ενώσεις έχουν μη μοριακή δομή, είναι στερεά με ιοντικά πλέγματα, υψηλή πολικότητα, υψηλά σημεία τήξης και βρασμού, τα οποία είναι ηλεκτρικά αγώγιμα σε υδατικά διαλύματα. Ενώσεις με ιοντικούς δεσμούς στην καθαρή τους μορφή δεν βρίσκονται σχεδόν ποτέ.

Το ιοντικό κρυσταλλικό πλέγμα είναι εγγενές σε ορισμένα υδροξείδια και οξείδια τυπικών μετάλλων, αλάτων, π.χ. ουσίες με ιοντική

Εκτός από τους ιοντικούς δεσμούς στους κρυστάλλους, υπάρχουν μεταλλικοί, μοριακοί και ομοιοπολικοί δεσμοί.

Οι κρύσταλλοι που έχουν ομοιοπολικό δεσμό είναι ημιαγωγοί ή διηλεκτρικά. Τυπικά παραδείγματα ατομικών κρυστάλλων είναι το διαμάντι, το πυρίτιο και το γερμάνιο.

Το διαμάντι είναι ένα ορυκτό, μια αλλοτροπική κυβική τροποποίηση (μορφή) άνθρακα. Κρυσταλλικό κελίδιαμάντι - ατομικό, πολύ περίπλοκο. Στους κόμβους ενός τέτοιου πλέγματος υπάρχουν άτομα διασυνδεδεμένα με εξαιρετικά ισχυρούς ομοιοπολικούς δεσμούς. Ένα διαμάντι αποτελείται από μεμονωμένα άτομα άνθρακα, ένα κάθε φορά στο κέντρο ενός τετραέδρου του οποίου οι κορυφές είναι τα τέσσερα πλησιέστερα άτομα. Ένα τέτοιο πλέγμα χαρακτηρίζεται από ένα κυβικό με επίκεντρο το πρόσωπο, το οποίο καθορίζει τη μέγιστη σκληρότητα του διαμαντιού και ένα αρκετά υψηλό σημείο τήξης. Δεν υπάρχουν μόρια στο πλέγμα διαμαντιών - και ο κρύσταλλος μπορεί να θεωρηθεί ως ένα επιβλητικό μόριο.

Επιπλέον, είναι χαρακτηριστικό πυρίτιο, στερεό βόριο, γερμάνιο και ενώσεις μεμονωμένων στοιχείων με πυρίτιο και άνθρακα (πυρίτιο, χαλαζία, μαρμαρυγία, άμμος ποταμού, καρβορούνδιο). Γενικά, υπάρχουν σχετικά λίγοι εκπρόσωποι με ατομικό πλέγμα.

Ό,τι υπάρχει στη φύση σχηματίζεται από μεγάλο αριθμό πανομοιότυπων σωματιδίων που συνδέονται μεταξύ τους. Όλες οι ουσίες υπάρχουν σε τρεις αθροιστικές καταστάσεις: αέριες, υγρές και στερεές. Όταν η θερμική κίνηση είναι δύσκολη (σε χαμηλές θερμοκρασίες), καθώς και στα στερεά, τα σωματίδια είναι αυστηρά προσανατολισμένα στο χώρο, γεγονός που εκδηλώνεται στην ακριβή δομική τους οργάνωση.

Το κρυσταλλικό πλέγμα μιας ουσίας είναι μια δομή με μια γεωμετρικά διατεταγμένη διάταξη σωματιδίων (άτομα, μόρια ή ιόντα) σε ορισμένα σημεία του χώρου. Σε διάφορα πλέγματα, διακρίνεται ο μεσοκομβικός χώρος και οι ίδιοι οι κόμβοι - τα σημεία στα οποία βρίσκονται τα ίδια τα σωματίδια.

Υπάρχουν τέσσερις τύποι κρυσταλλικού πλέγματος: μεταλλικό, μοριακό, ατομικό, ιοντικό. Οι τύποι των δικτυωμάτων καθορίζονται σύμφωνα με τον τύπο των σωματιδίων που βρίσκονται στους κόμβους τους, καθώς και τη φύση των δεσμών μεταξύ τους.

Ένα κρυσταλλικό πλέγμα ονομάζεται μοριακό πλέγμα εάν τα μόρια βρίσκονται στους κόμβους του. Διασυνδέονται με σχετικά ασθενείς διαμοριακές δυνάμεις, που ονομάζονται δυνάμεις van der Waals, αλλά τα ίδια τα άτομα μέσα στο μόριο συνδέονται με μια πολύ ισχυρότερη ή μη πολική. Το μοριακό κρυσταλλικό πλέγμα είναι χαρακτηριστικό του χλωρίου, του στερεού υδρογόνου και άλλων ουσιών που είναι αέριες σε συνηθισμένες θερμοκρασίες.

Οι κρύσταλλοι που σχηματίζουν τα ευγενή αέρια έχουν επίσης μοριακά πλέγματα που αποτελούνται από μονατομικά μόρια. Το πιο συμπαγές οργανική ύληέχουν ακριβώς την ίδια δομή. Ο αριθμός των οποίων χαρακτηρίζεται από μοριακή δομή είναι πολύ μικρός. Αυτά είναι, για παράδειγμα, στερεά υδραλογονίδια, φυσικό θείο, πάγος, στερεές απλές ουσίες και μερικές άλλες.

Όταν θερμαίνονται, οι σχετικά ασθενείς διαμοριακοί δεσμοί καταστρέφονται πολύ εύκολα, επομένως, ουσίες με τέτοια πλέγματα έχουν πολύ χαμηλά σημεία τήξης και χαμηλή σκληρότητα, είναι αδιάλυτες ή ελαφρώς διαλυτές στο νερό, τα διαλύματά τους πρακτικά δεν μεταφέρουν ηλεκτρικό ρεύμα και χαρακτηρίζονται από σημαντικό αστάθεια. Τα ελάχιστα σημεία βρασμού και τήξης αφορούν ουσίες από μη πολικά μόρια.

Ένα τέτοιο κρυσταλλικό πλέγμα ονομάζεται μεταλλικό, οι κόμβοι του οποίου σχηματίζονται από άτομα και θετικά ιόντα (κατιόντα) του μετάλλου με ηλεκτρόνια ελεύθερου σθένους (κολλημένα από τα άτομα κατά τον σχηματισμό ιόντων), που κινούνται τυχαία στον όγκο του κρυστάλλου . Ωστόσο, αυτά τα ηλεκτρόνια είναι ουσιαστικά ημιελεύθερα, αφού μπορούν να κινούνται ελεύθερα μόνο εντός των ορίων που περιορίζει αυτό το κρυσταλλικό πλέγμα.

Τα ηλεκτροστατικά ηλεκτρόνια και τα θετικά μεταλλικά ιόντα έλκονται αμοιβαία, γεγονός που εξηγεί τη σταθερότητα του μεταλλικού κρυσταλλικού πλέγματος. Ένα σύνολο ελεύθερων κινούμενων ηλεκτρονίων ονομάζεται αέριο ηλεκτρονίων - παρέχει καλή ηλεκτρική ενέργεια και Όταν εμφανίζεται μια ηλεκτρική τάση, τα ηλεκτρόνια ορμούν στο θετικό σωματίδιο, συμμετέχοντας στη δημιουργία ηλεκτρικού ρεύματος και αλληλεπιδρώντας με ιόντα.

Το μεταλλικό κρυσταλλικό πλέγμα είναι χαρακτηριστικό κυρίως για στοιχειώδη μέταλλα, καθώς και για ενώσεις διαφόρων μετάλλων μεταξύ τους. Οι κύριες ιδιότητες που είναι εγγενείς στους μεταλλικούς κρυστάλλους (μηχανική αντοχή, πτητότητα, κυμαίνονται αρκετά έντονα. Ωστόσο, τέτοιες φυσικές ιδιότητες όπως η ολκιμότητα, η ολκιμότητα, η υψηλή ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα, η χαρακτηριστική μεταλλική λάμψη είναι χαρακτηριστικές μόνο για τους κρυστάλλους με μεταλλικό πλέγμα.

Δεν είναι μεμονωμένα άτομα ή μόρια που εισέρχονται σε χημικές αλληλεπιδράσεις, αλλά ουσίες.

Καθήκον μας είναι να εξοικειωθούμε με τη δομή της ύλης.

Σε χαμηλές θερμοκρασίες, οι ουσίες βρίσκονται σε σταθερή στερεά κατάσταση.

☼ Η πιο σκληρή ουσία στη φύση είναι το διαμάντι. Θεωρείται ο βασιλιάς όλων των πολύτιμων λίθων και πολύτιμοι λίθοι. Και το ίδιο το όνομά του σημαίνει στα ελληνικά «άφθαρτος». Τα διαμάντια θεωρούνταν από καιρό ως θαυματουργές πέτρες. Πιστεύεται ότι ένα άτομο που φοράει διαμάντια δεν γνωρίζει ασθένειες του στομάχου, το δηλητήριο δεν τον επηρεάζει, διατηρεί τη μνήμη και τη χαρούμενη διάθεσή του μέχρι τα βαθιά γεράματα, απολαμβάνει βασιλική εύνοια.

☼ Ένα διαμάντι που υποβάλλεται σε επεξεργασία κοσμήματος - κοπή, γυάλισμα, ονομάζεται διαμάντι.

Κατά την τήξη, ως αποτέλεσμα θερμικών δονήσεων, παραβιάζεται η σειρά των σωματιδίων, γίνονται κινητά, ενώ δεν παραβιάζεται η φύση του χημικού δεσμού. Έτσι, δεν υπάρχουν θεμελιώδεις διαφορές μεταξύ της στερεάς και της υγρής κατάστασης.

Η ρευστότητα εμφανίζεται στο υγρό (δηλαδή, η ικανότητα να πάρει το σχήμα ενός αγγείου).

υγρούς κρυστάλλους

Οι υγροί κρύσταλλοι ανακαλύφθηκαν στα τέλη του 19ου αιώνα, αλλά έχουν μελετηθεί τα τελευταία 20-25 χρόνια. Πολλές συσκευές προβολής μοντέρνα τεχνολογία, για παράδειγμα, μερικά ηλεκτρονικά ρολόγια, μίνι υπολογιστές, που λειτουργούν με υγρούς κρυστάλλους.

Γενικά, οι λέξεις "υγροί κρύσταλλοι" ακούγονται όχι λιγότερο ασυνήθιστες από τον "καυτό πάγο". Ωστόσο, στην πραγματικότητα, ο πάγος μπορεί να είναι και ζεστός, γιατί. σε πιέσεις άνω των 10.000 atm. Ο πάγος του νερού λιώνει σε θερμοκρασίες πάνω από 200 0 C. Ο ασυνήθιστος συνδυασμός "υγρού κρυστάλλων" είναι ότι η υγρή κατάσταση δείχνει την κινητικότητα της δομής και ο κρύσταλλος παίρνει αυστηρή τάξη.

Εάν μια ουσία αποτελείται από πολυατομικά μόρια επιμήκους ή ελασματοειδούς σχήματος και έχει ασύμμετρη δομή, τότε όταν λιώνει, αυτά τα μόρια προσανατολίζονται με συγκεκριμένο τρόπο μεταξύ τους (οι μεγάλοι άξονές τους είναι παράλληλοι). Σε αυτή την περίπτωση, τα μόρια μπορούν ελεύθερα να κινούνται παράλληλα με τον εαυτό τους, δηλ. το σύστημα αποκτά το χαρακτηριστικό ρευστότητας ενός υγρού. Ταυτόχρονα, το σύστημα διατηρεί μια διατεταγμένη δομή που καθορίζει τις ιδιότητες που είναι χαρακτηριστικές των κρυστάλλων.

Η υψηλή κινητικότητα μιας τέτοιας δομής καθιστά δυνατό τον έλεγχό της με πολύ ασθενείς επιρροές (θερμικές, ηλεκτρικές κ.λπ.), δηλ. αλλάζουν σκόπιμα τις ιδιότητες μιας ουσίας, συμπεριλαμβανομένων των οπτικών, με πολύ λίγη ενέργεια, η οποία χρησιμοποιείται στη σύγχρονη τεχνολογία.

Τύποι κρυσταλλικών δικτυωμάτων

Οποιαδήποτε χημική ουσία σχηματίζεται από μεγάλο αριθμό πανομοιότυπων σωματιδίων που συνδέονται μεταξύ τους.

Σε χαμηλές θερμοκρασίες, όταν παρεμποδίζεται η θερμική κίνηση, τα σωματίδια είναι αυστηρά προσανατολισμένα στο χώρο και τη μορφή κρυσταλλικού πλέγματος.

κρυσταλλική κυψέλη - Αυτό μια δομή με γεωμετρικά σωστή διάταξη σωματιδίων στο χώρο.

Στο ίδιο το κρυσταλλικό πλέγμα διακρίνονται κόμβοι και μεσοκομβικός χώρος.

Η ίδια ουσία ανάλογα με τις συνθήκες (Π, t,…) υπάρχει σε διάφορες κρυσταλλικές μορφές (δηλαδή έχουν διαφορετικά κρυσταλλικά πλέγματα) - αλλοτροπικές τροποποιήσεις που διαφέρουν ως προς τις ιδιότητες.

Για παράδειγμα, τέσσερις τροποποιήσεις άνθρακα είναι γνωστές - γραφίτης, διαμάντι, καρβίνη και λονσδαλεΐτης.

☼ Η τέταρτη ποικιλία κρυσταλλικού άνθρακα "lonsdaleite" είναι ελάχιστα γνωστή. Βρέθηκε σε μετεωρίτες και ελήφθη τεχνητά και η δομή του μελετάται ακόμη.

☼ αιθάλη, οπτάνθρακα, ξυλάνθρακαςαποδίδεται σε άμορφα πολυμερή άνθρακα. Ωστόσο, έγινε πλέον γνωστό ότι και αυτές είναι κρυσταλλικές ουσίες.

☼ Παρεμπιπτόντως, στην αιθάλη βρέθηκαν γυαλιστερά μαύρα σωματίδια, την οποία ονόμασαν «κάρμπον καθρέφτη». Ο άνθρακας καθρέφτη είναι χημικά αδρανής, ανθεκτικός στη θερμότητα, αδιαπέραστος από αέρια και υγρά, έχει λεία επιφάνεια και απόλυτη συμβατότητα με τους ζωντανούς ιστούς.

☼ Το όνομα γραφίτης προέρχεται από το ιταλικό "graffito" - γράφω, σχεδιάζω. Ο γραφίτης είναι ένα σκούρο γκρι κρύσταλλο με ελαφριά μεταλλική λάμψη, έχει ένα πολυεπίπεδο πλέγμα. Ξεχωριστά στρώματα ατόμων σε έναν κρύσταλλο γραφίτη, σχετικά ασθενώς συνδεδεμένα μεταξύ τους, διαχωρίζονται εύκολα το ένα από το άλλο.

ΤΥΠΟΙ ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΩΝ δικτυωτών

	ιωνικός			μεταλλικός
Τι υπάρχει στους κόμβους του κρυσταλλικού πλέγματος, δομική μονάδα	ιόντων	άτομα	μόρια	άτομα και κατιόντα
Τύπος χημικού δεσμού μεταξύ σωματιδίων κόμβων	ιωνικός		ομοιοπολικό: πολικό και μη πολικό	μεταλλικός
Δυνάμεις αλληλεπίδρασης μεταξύ κρυσταλλικών σωματιδίων	ηλεκτροστατική cal	ομοιοπολική	διαμοριακή ναι	ηλεκτροστατική cal
Φυσικές ιδιότητες λόγω του κρυσταλλικού πλέγματος	οι ελκτικές δυνάμεις μεταξύ των ιόντων είναι ισχυρές, T pl. (πυρίμαχος), Εύκολα διαλυτό στο νερό το τήγμα και το διάλυμα άγει ηλεκτρικό ρεύμα, μη πτητικό (χωρίς μυρωδιά)	Οι ομοιοπολικοί δεσμοί μεταξύ των ατόμων είναι μεγάλοι, T pl. και T kip πολύ, δεν είναι διαλυτά στο νερό το τήγμα δεν μεταφέρει ηλεκτρισμό	Οι ελκτικές δυνάμεις μεταξύ των μορίων είναι μικρές T pl. ↓, Μερικά διαλύονται στο νερό Έχουν μια μυρωδιά - είναι πτητικές	οι δυνάμεις αλληλεπίδρασης είναι μεγάλες T pl. , Υψηλή θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα
Αθροιστική κατάσταση της ύλης υπό κανονικές συνθήκες	στερεός	στερεός	σκληρά, αεριώδης, υγρό	σκληρά, υγρό (Η σολ)
Παραδείγματα	τα περισσότερα άλατα, αλκάλια, τυπικά οξείδια μετάλλων	C (διαμάντι, γραφίτης), Si, Ge, B, SiO 2, CaC 2, SiC (καρβορούνδιο), BN, Fe 3 C, TaC (t pl. \u003d 3800 0 С) Κόκκινος και μαύρος φώσφορος. Οξείδια ορισμένων μετάλλων.	όλα τα αέρια, υγρά, τα περισσότερα αμέταλλα: αδρανή αέρια, αλογόνα, H 2 , N 2 , O 2 , O 3 , P 4 (λευκό), S 8 . Ενώσεις υδρογόνου από αμέταλλα, οξείδια αμέταλλων: H 2 O, CO 2 «ξηρός πάγος». τις περισσότερες οργανικές ενώσεις.	Μέταλλα, κράματα

Εάν ο ρυθμός ανάπτυξης των κρυστάλλων είναι χαμηλός κατά την ψύξη, σχηματίζεται μια υαλώδης κατάσταση (άμορφη).

1. Η σχέση μεταξύ της θέσης ενός στοιχείου στο Περιοδικό σύστημα και του κρυσταλλικού πλέγματος της απλής ουσίας του.

Υπάρχει στενή σχέση μεταξύ της θέσης ενός στοιχείου στον περιοδικό πίνακα και του κρυσταλλικού πλέγματος της αντίστοιχης στοιχειώδους ουσίας του.

		ομάδα
				III				VII	VIII
Π μι R Και Ο ρε								Η2
						Ν 2	Ο2	F2
	III					P4	S8	Cl2
								Br2
								Ι 2
Τύπος κρυσταλλικού πλέγματος		μεταλλικός					πυρηνικός	μοριακός

Οι απλές ουσίες των υπόλοιπων στοιχείων έχουν ένα μεταλλικό κρυσταλλικό πλέγμα.

ΔΙΟΡΘΩΣΗ

Μελετήστε το υλικό της διάλεξης, απαντήστε γραπτώς τις ακόλουθες ερωτήσεις στο τετράδιό σας:

1. Τι είναι το κρυσταλλικό πλέγμα;
2. Τι είδους κρυσταλλικά πλέγματα υπάρχουν;
3. Περιγράψτε κάθε τύπο κρυσταλλικού πλέγματος σύμφωνα με το σχέδιο: Τι υπάρχει στους κόμβους του κρυσταλλικού πλέγματος, δομική μονάδα → Τύπος χημικού δεσμού μεταξύ των σωματιδίων του κόμβου → Δυνάμεις αλληλεπίδρασης μεταξύ κρυσταλλικών σωματιδίων → Φυσικές ιδιότητες λόγω του κρυσταλλικού πλέγματος → Αθροιστική κατάσταση της ύλης υπό κανονικές συνθήκες → Παραδείγματα

Ολοκληρώστε τις εργασίες σε αυτό το θέμα:

1. Τι τύπο κρυσταλλικού πλέγματος έχουν οι ακόλουθες ουσίες που χρησιμοποιούνται ευρέως στην καθημερινή ζωή: νερό, οξικό οξύ (CH 3 COOH), ζάχαρη (C 12 H 22 O 11), λίπασμα ποτάσας (KCl), ποτάμια άμμος (SiO 2) - τήξη σημείο 1710 0 C , αμμωνία (NH 3), επιτραπέζιο αλάτι; Κάντε ένα γενικό συμπέρασμα: ποιες ιδιότητες μιας ουσίας μπορούν να καθορίσουν τον τύπο του κρυσταλλικού πλέγματος της;
2. Σύμφωνα με τους τύπους των δεδομένων ουσιών: SiC, CS 2, NaBr, C 2 H 2 - προσδιορίστε τον τύπο του κρυσταλλικού πλέγματος (ιονικό, μοριακό) κάθε ένωσης και, με βάση αυτό, περιγράψτε τις φυσικές ιδιότητες καθενός από τις τέσσερις ουσίες.
   
3. Προπονητής νούμερο 1. "Κρυστάλλινα Πλέγματα"
   
4. Προπονητής νούμερο 2. "Εργασίες δοκιμής"
   
5. Δοκιμή (αυτοέλεγχος):

1) Ουσίες που έχουν κατά κανόνα μοριακό κρυσταλλικό πλέγμα:

ένα). πυρίμαχο και πολύ διαλυτό στο νερό
σι). εύτηκτο και πτητικό
V). Στερεά και ηλεκτρικά αγώγιμα
ΣΟΛ). Θερμικά αγώγιμο και πλαστικό

2) Η έννοια του "μορίου" Δεν εφαρμόζεταισε σχέση με τη δομική μονάδα της ουσίας:

ένα). νερό

σι). οξυγόνο

V). διαμάντι

ΣΟΛ). όζο

3) Το ατομικό κρυσταλλικό πλέγμα είναι χαρακτηριστικό για:

ένα). αλουμίνιο και γραφίτη

σι). θείο και ιώδιο

V). οξείδιο του πυριτίου και χλωριούχο νάτριο

ΣΟΛ). διαμάντι και βόριο

4) Εάν μια ουσία είναι πολύ διαλυτή στο νερό, έχει υψηλό σημείο τήξης και είναι ηλεκτρικά αγώγιμη, τότε το κρυσταλλικό της πλέγμα:

ΕΝΑ). μοριακός

σι). πυρηνικός

V). ιωνικός

ΣΟΛ). μεταλλικός