결정 격자 란 무엇입니까? 원자, 분자, 이온 및 금속 결정 격자

화학은 놀라운 과학입니다. 평범해 보이는 것에서 놀라운 것을 많이 발견할 수 있습니다.

우리를 둘러싼 모든 물질은 가스, 액체 및 고체와 같은 여러 집합 상태로 존재합니다. 과학자들은 또한 4번째 플라즈마를 분리했습니다. 특정 온도에서 물질은 한 상태에서 다른 상태로 변할 수 있습니다. 예를 들어, 물: 액체 형태에서 100 이상으로 가열하면 증기로 변합니다. 0 미만의 온도에서는 다음 골재 구조인 얼음으로 전달됩니다.

전체 물질 세계그 구성에는 상호 연결된 동일한 입자의 질량이 있습니다. 이러한 가장 작은 요소는 공간에 엄격하게 배열되어 소위 공간 프레임워크를 형성합니다.

정의

결정 격자는 입자가 공간에서 기하학적으로 엄격한 순서로 있는 고체 물질의 특수 구조입니다. 원자, 이온 및 분자 및 노드 간 공간과 같은 요소가있는 위치에서 노드를 감지 할 수 있습니다.

고체, 고온 및 저온의 범위에 따라 결정질 또는 비정질입니다. 특정 융점이 없다는 특징이 있습니다. 고온에 노출되면 부드러워지고 점차 액체 형태로 변합니다. 이러한 물질에는 수지, 플라스틱이 포함됩니다.

이와 관련하여 여러 유형으로 나눌 수 있습니다.

• 원자;
• 이온;
• 분자;
• 금속.

그러나 서로 다른 온도에서 한 물질은 다음을 가질 수 있습니다. 다양한 형태다양한 속성을 나타냅니다. 이 현상을 동종 변형이라고 합니다.

원자 유형

이 유형에서 하나 또는 다른 물질의 원자는 공유 결합으로 연결된 노드에 있습니다. 이 유형의 결합은 인접한 두 원자의 전자 쌍에 의해 형성됩니다. 이로 인해 균일하고 엄격한 순서로 연결됩니다.

원자 결정 격자를 가진 물질은 다음과 같은 특성이 특징입니다: 강도 및 높은 융점. 이러한 유형의 결합은 다이아몬드, 실리콘 및 붕소에 존재합니다..

이온 유형

반대로 하전된 이온은 물질의 물리적 특성을 특징짓는 전자기장을 생성하는 노드에 위치합니다. 여기에는 전기 전도성, 내화도, 밀도 및 경도가 포함됩니다. 식염과 질산칼륨은 이온 결정 격자의 존재를 특징으로 합니다.

놓치지 마세요: 교육 메커니즘, 사례 연구.

분자 유형

이러한 유형의 사이트에는 반 데르 발스 힘에 의해 결합된 이온이 있습니다. 약한 분자간 결합으로 인해 얼음, 이산화탄소 및 파라핀과 같은 물질은 가소성, 전기 및 열 전도성이 특징입니다.

금속 유형

그 구조는 분자 구조와 비슷하지만 여전히 더 강한 결합을 가지고 있습니다. 이 유형의 차이점은 양전하 양이온이 노드에 있다는 것입니다. 틈새에 있는 전자공간, 전기장의 형성에 참여하십시오. 그들은 전기 가스라고도합니다.

단순 금속 및 합금은 금속 격자 유형이 특징입니다. 그들은 금속 광택, 가소성, 열 및 전기 전도성의 존재가 특징입니다. 그들은 다른 온도에서 녹을 수 있습니다.

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수업 유형: 결합.

수업의 주요 목표: 학생들에게 비정질 및 결정질 물질, 결정 격자 유형에 대한 구체적인 아이디어를 제공하여 물질의 구조와 특성 사이의 관계를 확립합니다.

수업 목표.

교육: 고체의 결정 및 무정형 상태에 대한 개념을 형성하고 학생들에게 다양한 유형의 결정 격자를 익히고 결정의 물리적 특성이 결정의 화학 결합 특성과 결정 유형에 의존함을 확립합니다. 격자, 학생들에게 화학 결합의 특성과 물질의 특성에 대한 결정 격자 유형의 영향에 대한 기본 아이디어를 제공하고 학생들에게 조성 불변의 법칙에 대한 아이디어를 제공합니다.

교육적 : 학생들의 세계관 형성을 계속하고 전체 구성 요소의 상호 영향을 고려합니다. 물질의 구조적 입자로 인해 새로운 속성이 나타나며 교육 작업을 구성하는 능력을 배양하고 팀에서 일하는 규칙을 따르십시오.

개발: 문제 상황을 사용하여 학생의 인지적 관심을 개발합니다. 물질의 물리적 특성을 기반으로 결정 격자의 유형을 예측하기 위해 화학 결합 및 결정 격자 유형에 대한 물질의 물리적 특성의 인과 관계를 확립하는 학생들의 능력을 향상시킵니다.

장비: D.I. Mendeleev의 주기율표, "금속" 수집, 비금속: 황, 흑연, 적린, 산소; 프레젠테이션 "결정 격자", 다양한 유형의 결정 격자 모델(소금, 다이아몬드 및 흑연, 이산화탄소 및 요오드, 금속), 플라스틱 샘플 및 제품, 유리, 플라스틱, 수지, 왁스, 츄잉껌, 초콜릿, 컴퓨터 , 멀티미디어 설치, 비디오 실험 "벤조산의 승화".

수업 중

1. 조직적인 순간.

선생님은 학생들을 맞이하고 결석한 학생들을 고쳐줍니다.

그런 다음 그는 공과 주제와 공과의 목적을 말합니다. 학생들은 공책에 수업 주제를 씁니다. (슬라이드 1, 2).

2. 숙제 확인하기

(칠판에 있는 학생 2명: 다음 공식을 사용하여 물질의 화학 결합 유형을 결정합니다.

1) NaCl, CO2, I2; 2) Na, NaOH, H 2 S (답을 칠판에 적고 설문조사에 포함됨).

3. 상황 분석.

교사: 화학은 무엇을 공부하나요? 대답: 화학은 물질, 물질의 특성 및 변형에 대한 과학입니다.

교사: 물질이란 무엇입니까? 답변: 물질은 육체를 구성하는 것입니다. (슬라이드 3).

사부: 물질의 어떤 집합 상태를 알고 있느냐?

답변: 응집에는 고체, 액체 및 기체의 세 가지 상태가 있습니다. (슬라이드 4).

교사: 서로 다른 온도에서 세 가지 응집 상태 모두에 존재할 수 있는 물질의 예를 들어 보십시오.

답: 물. 정상적인 조건에서 물은 액체 상태이며 온도가 0 0 C 아래로 떨어지면 물이 고체 상태인 얼음으로 변하고 온도가 100 0 C로 올라가면 수증기(기체 상태)가 됩니다.

교사(추가): 모든 물질은 고체, 액체 및 기체 형태로 얻을 수 있습니다. 물 외에도 이들은 정상적인 조건에서 고체 상태에 있고 가열되면 연화되기 시작하고 특정 온도 (t pl)에서 액체 상태로 변하여 녹는 금속입니다. 더 가열하면 끓는점까지 금속이 증발하기 시작합니다. 기체 상태가 됩니다. 모든 기체는 온도를 낮추면 액체 및 고체 상태로 전환될 수 있습니다. 예를 들어 산소는 온도(-194 0 C)에서 파란색 액체로 변하고 온도(-218.8 0 C)에서 결정으로 구성된 눈과 같은 덩어리 파란색의. 오늘 수업에서 우리는 물질의 고체 상태를 고려할 것입니다.

교사: 탁자 위에 어떤 고체가 있는지 말해보세요.

대답: 금속, 플라스틱, 식염: NaCl, 흑연.

교사: 어떻게 생각해? 다음 중 과잉인 물질은 무엇입니까?

답: 플라스티신.

교사: 왜요?

가정이 이루어집니다. 학생들이 어렵다고 생각하면 교사의 도움으로 금속 및 염화나트륨과 달리 플라스틱에는 특정 녹는 점이 없다는 결론에 도달합니다. 플라스틱 (플라스틱)은 점차 부드러워지고 액체가됩니다. 예를 들어 입에서 녹는 초콜릿이나 껌, 유리, 플라스틱, 수지, 왁스 등이 있습니다 (설명 할 때 교사는 이러한 물질의 수업 샘플을 보여줍니다). 이러한 물질을 무정형이라고 합니다. (슬라이드 5) 금속과 염화나트륨은 결정체입니다. (슬라이드 6).

따라서 고체에는 두 가지 유형이 있습니다. : 비정질 및 수정 같은. (슬라이드 7).

1) 무정형 물질은 특정한 녹는점을 가지지 않으며 입자의 배열이 엄격하게 정렬되지 않습니다.

결정질 물질은 엄격하게 정의된 녹는점을 가지고 있으며 가장 중요한 것은 원자, 분자 및 이온과 같은 입자의 올바른 배열을 특징으로 합니다. 이러한 입자는 공간에서 엄격하게 정의된 지점에 위치하며 이러한 노드가 직선으로 연결되면 공간 프레임이 형성됩니다. 크리스탈 셀.

선생님이 묻습니다. 문제가 되는 문제

이렇게 다른 성질을 가진 고체의 존재를 어떻게 설명할 수 있을까요?

2) 결정성 물질은 충격 시 특정 평면에서 분할되는 반면 비정질 물질은 이러한 특성이 없는 이유는 무엇입니까?

학생들의 대답을 경청하고 학생들이 결론:

고체 상태에 있는 물질의 특성은 결정 격자의 유형(주로 노드에 어떤 입자가 있는지)에 따라 달라지며, 이는 차례로 주어진 물질의 화학 결합 유형에 기인합니다.

숙제 확인:

1) NaCl - 이온 결합,

CO 2 - 공유 극성 결합

I 2 - 공유 비극성 결합

2) Na - 금속결합

NaOH - Na +와 OH 사이의 이온 결합 - (O와 H 공유)

H 2 S - 공유 극성

전면 투표.

• 이온이라고 불리는 결합은 무엇입니까?
• 공유 결합이라고하는 결합은 무엇입니까?
• 극성 공유 결합이란 무엇입니까? 무극성?
• 전기음성도라고 하는 것은?

결론: 자연현상에는 논리적인 순서, 관계가 있다: 원자의 구조-> EO-> 화학결합의 종류-> 결정격자의 종류-> 물질의 성질 . (슬라이드 10).

사부: 입자의 종류와 연결의 성질에 따라 구별한다. 네 가지 유형의 결정 격자: 이온, 분자, 원자 및 금속. (슬라이드 11).

결과는 책상 위의 학생들을 위한 샘플 테이블인 다음 테이블에 작성됩니다. (부록 1 참조). (슬라이드 12).

이온 결정 격자

교사: 어떻게 생각해? 어떤 유형의 화학 결합을 가진 물질의 경우 이러한 유형의 격자가 특징적입니까?

답변: 이온 화학 결합을 가진 물질의 경우 이온 격자가 특징적입니다.

교사: 격자 절점에는 어떤 입자가 있을까요?

답: 요나.

교사: 이온이라고 하는 입자는 무엇입니까?

답변: 이온은 양전하 또는 음전하를 띤 입자입니다.

교사: 이온의 구성은 무엇입니까?

답변: 간단하고 복잡합니다.

데모는 염화나트륨(NaCl)의 결정 격자 모델입니다.

교사 설명: 염화나트륨 결정 격자의 노드에는 나트륨 이온과 염소 이온이 있습니다.

NaCl 결정에는 개별 염화나트륨 분자가 없습니다. 전체 결정은 동일한 수의 Na + 및 Cl - 이온, Na n Cl n으로 구성된 거대한 거대 분자로 간주되어야 합니다. 여기서 n은 큰 수입니다.

이러한 결정에서 이온 간의 결합은 매우 강합니다. 따라서 이온 격자를 가진 물질은 상대적으로 경도가 높습니다. 그들은 내화성, 비 휘발성, 취성입니다. 그들의 용융물은 전류를 전도하고(왜?) 물에 쉽게 용해됩니다.

이온성 화합물은 금속(I A 및 II A), 염, 알칼리의 이원 화합물입니다.

원자 결정 격자

다이아몬드와 흑연의 결정 격자 시연.

학생들은 테이블에 흑연 샘플을 가지고 있습니다.

사부: 원자 결정 격자의 결절에는 어떤 입자가 있을 것인가?

답변: 개별 원자는 원자 결정 격자의 노드에 있습니다.

교사: 원자 사이에 어떤 종류의 화학 결합이 일어날까요?

답변: 공유 화학 결합.

선생님의 설명.

실제로 원자 결정 격자의 노드에는 공유 결합으로 연결된 개별 원자가 있습니다. 이온과 같은 원자는 공간에서 다르게 배열될 수 있기 때문에 다른 모양의 결정이 형성됩니다.

다이아몬드의 원자 결정 격자

이 격자에는 분자가 없습니다. 전체 결정은 거대한 분자로 간주되어야 합니다. 이러한 유형의 결정 격자를 가진 물질의 예는 탄소의 동소체 변형입니다: 다이아몬드, 흑연; 뿐만 아니라 붕소, 실리콘, 적린, 게르마늄. 질문: 구성에 있는 이 물질들은 무엇입니까? 답변: 구성이 간단합니다.

원자 결정 격자는 단순할 뿐만 아니라 복잡합니다. 예를 들어, 산화알루미늄, 산화규소. 이 모든 물질은 융점이 매우 높고 (다이아몬드는 3500 ° C 이상임) 강하고 단단하며 비 휘발성이며 액체에 거의 녹지 않습니다.

금속 결정 격자

교사: 여러분, 테이블에 금속 컬렉션이 있습니다. 이 샘플을 살펴보겠습니다.

질문: 금속의 화학적 결합 특성은 무엇입니까?

답: 금속. 사회화된 전자를 통해 양이온 사이의 금속 통신.

질문: 금속의 일반적인 물리적 특성은 무엇입니까?

답변: 광택, 전기 전도성, 열 전도성, 연성.

질문: 왜 그렇게 많은 다른 물질이 동일한 물리적 특성을 갖는지 설명하십시오.

대답: 금속은 단일 구조를 가지고 있습니다.

금속의 결정 격자 모델 시연.

선생님의 설명.

금속 결합을 가진 물질은 금속 결정 격자를 가지고 있습니다.

이러한 격자의 노드에는 원자와 양이온 금속 이온이 있으며 원자가 전자는 대량의 결정에서 자유롭게 움직입니다. 전자는 정전기적으로 양이온을 끌어당깁니다. 이것은 격자 안정성을 설명합니다.

분자 결정 격자

교사는 요오드, 유황과 같은 물질을 시연하고 이름을 지정합니다.

질문: 이 물질들의 공통점은 무엇입니까?

답변: 이 물질은 비금속입니다. 구성이 간단합니다.

질문: 분자 내부의 화학 결합은 무엇입니까?

답변: 분자 내부의 화학 결합은 공유 비극성입니다.

질문: 물리적 특성은 무엇입니까?

답변: 휘발성, 가용성, 물에 약간 용해됨.

교사: 금속과 비금속의 성질을 비교해 봅시다. 학생들은 속성이 근본적으로 다르다고 대답합니다.

질문: 비금속의 특성이 금속의 특성과 다른 이유는 무엇입니까?

대답: 금속에는 금속 결합이 있고 비금속에는 비극성 공유 결합이 있습니다.

사부: 그러므로 격자의 종류가 다르다. 분자.

질문: 격자 사이트에는 어떤 입자가 있습니까?

답: 분자.

이산화탄소와 요오드의 결정 격자 시연.

선생님의 설명.

분자 결정 격자

보시다시피 분자 결정 격자는 고체뿐만 아니라 단순한물질: 희가스, H 2, O 2, N 2, I 2, O 3, 백린 P 4, 뿐만 아니라 복잡한: 고체 물, 고체 염화수소 및 황화수소. 대부분의 고체 유기 화합물에는 분자 결정 격자(나프탈렌, 포도당, 설탕)가 있습니다.

격자 사이트는 비극성 또는 극성 분자를 포함합니다. 분자 내부의 원자가 강한 공유 결합에 의해 결합되어 있음에도 불구하고 분자간 상호 작용의 약한 힘이 분자 자체 사이에 작용합니다.

결론:물질은 깨지기 쉽고 경도가 낮고 녹는점이 낮으며 휘발성이 있으며 승화가 가능합니다.

질문 : 승화 또는 승화라고하는 프로세스는 무엇입니까?

답변 : 물질이 응집된 고체 상태에서 액체 상태를 거치지 않고 즉시 기체 상태로 전이되는 것을 승화 또는 승화.

경험 시연: 벤조산의 승화(비디오 경험).

완성된 테이블로 작업합니다.

부록 1. (슬라이드 17)

결정 격자, 결합 유형 및 물질의 특성

격자 유형	격자 사이트의 입자 유형	입자 간의 연결 유형	물질 예	물리적 특성물질
이온	이온	이온 - 강한 결합	전형적인 금속의 염, 할로겐화물(IA,IIA), 산화물 및 수산화물	고체, 강함, 비휘발성, 취성, 내화성, 물에 많이 용해됨, 용융물은 전기를 전도함
원자	원자	1. 공유 비극성 - 결합이 매우 강함 2. 공유 극성 - 결합이 매우 강함	단순 물질ㅏ: 다이아몬드(C), 흑연(C), 붕소(B), 규소(Si). 복합 물질: 산화알루미늄(Al2O3), 산화규소(IY)-SiO2	매우 단단하고 매우 내화성이며 강하고 비 휘발성이며 물에 녹지 않습니다.
분자	분자	분자 사이에는 분자간 인력이 약하지만 분자 내부에는 강한 공유 결합이 있습니다.	일반 조건에서 기체 또는 액체인 특수 조건의 고체 (O2, H2, Cl2, N2, Br2, H2O, CO2,HCl); 유황, 백린탄, 요오드; 유기물	깨지기 쉬운, 휘발성, 가용성, 승화 가능, 경도가 작음
금속	원자 이온	강도가 다른 금속	금속 및 합금	가단성, 광택, 연성, 열 및 전기 전도

질문: 위에서 논의한 결정 격자 중 단순 물질에서 발견되지 않는 유형의 결정 격자는 무엇입니까?

답: 이온 결정 격자.

질문: 단순 물질의 전형적인 결정 격자는 무엇입니까?

답변: 단순 물질의 경우 - 금속 - 금속 결정 격자; 비금속 - 원자 또는 분자.

D.I. Mendeleev의 주기적 시스템으로 작업하십시오.

질문: 주기율표에서 금속 원소는 어디에 있으며 그 이유는 무엇입니까? 원소는 비금속이며 그 이유는 무엇입니까?

대답: 붕소에서 아스타틴으로 대각선을 그리면 이 대각선의 왼쪽 하단 모서리에 금속 요소가 있기 때문입니다. 마지막 에너지 수준에서 그들은 1개에서 3개의 전자를 포함합니다. 이들은 원소 I A, II A, III A(붕소 제외), 주석 및 납, 안티몬 및 2차 하위 그룹의 모든 원소입니다.

비금속 요소는 이 대각선의 오른쪽 상단 모서리에 있습니다. 왜냐하면 마지막 에너지 준위에서 4개에서 8개의 전자를 포함합니다. 이들은 원소 IY A, Y A, YI A, YII A, YIII A 및 붕소입니다.

교사: 비금속원소를 찾아보자. 단순 물질원자 결정 격자를 가지고 (답변: C, B, Si) 및 분자 ( 답: N, S, O , 할로겐 및 희가스 ).

교사: D.I. Mendeleev의 주기적 시스템에서 요소의 위치에 따라 단순 물질의 결정 격자 유형을 결정하는 방법에 대한 결론을 공식화하십시오.

대답: I A, II A, IIIA(붕소 제외)에 속하는 금속 원소, 주석 및 납, 단순 물질의 모든 2차 하위 그룹 원소의 경우 격자 유형은 금속입니다.

단순 물질의 비금속 원소 IY A와 붕소의 경우 결정 격자는 원자입니다. 간단한 물질의 요소 Y A, YI A, YII A, YIII A는 분자 결정 격자를 가지고 있습니다.

완성된 테이블 작업을 계속합니다.

교사: 테이블을 잘 보세요. 어떤 패턴이 관찰됩니까?

우리는 학생들의 답변을 주의 깊게 경청한 후 학급과 함께 다음과 같은 결론을 내립니다.

다음과 같은 패턴이 있습니다. 물질의 구조가 알려지면 그 속성을 예측할 수 있고 그 반대도 마찬가지입니다. 물질의 속성을 알면 구조를 결정할 수 있습니다. (슬라이드 18).

교사: 테이블을 잘 보세요. 어떤 다른 물질 분류를 제안할 수 있습니까?

학생들이 어렵다고 생각하면 교사는 다음과 같이 설명합니다. 물질은 분자물질과 비분자물질로 나눌 수 있다. (슬라이드 19).

분자 물질은 분자로 구성되어 있습니다.

비 분자 구조의 물질은 원자, 이온으로 구성됩니다.

조성 불변의 법칙

교사: 오늘 우리는 화학의 기본 법칙 중 하나에 대해 알게 될 것입니다. 이것은 프랑스 화학자 J. L. Proust가 발견한 조성 불변의 법칙입니다. 이 법칙은 분자 구조의 물질에만 유효합니다. 현재 법은 다음과 같이 읽습니다. "분자 화합물은 제조 방법에 관계없이 일정한 구성과 특성을 갖습니다." 그러나 비분자 구조를 가진 물질의 경우 이 법칙이 항상 참인 것은 아닙니다.

이론 및 실용적인 가치법은 물질의 조성을 화학 공식을 사용하여 표현할 수 있다는 것입니다(비분자 구조의 많은 물질에 대해). 화학식실제가 아니라 조건부 분자의 구성을 보여줍니다).

결론: 물질의 화학식에는 많은 정보가 포함되어 있습니다.(슬라이드 21)

예를 들어 SO 3:

1. 특정 물질은 황산 가스 또는 황산화물(YI)입니다.

2. 물질의 종류 - 복합물; 클래스 - 산화물.

3. 질적 구성 - 황과 산소의 두 가지 요소로 구성됩니다.

4. 정량적 구성 - 분자는 1개의 황 원자와 3개의 산소 원자로 구성됩니다.

5. 상대 분자량 - M r (SO3) \u003d 32 + 3 * 16 \u003d 80.

6. 몰 질량 - M(SO3) \u003d 80g/mol.

7. 기타 많은 정보.

습득한 지식의 통합 및 적용

(슬라이드 22, 23).

Tic-tac-toe 게임: 동일한 결정 격자를 가진 물질을 수직, 수평, 대각선으로 교차합니다.

반사.

교사는 "여러분, 수업에서 무엇을 새로 배웠습니까? "라는 질문을합니다.

수업 요약

선생님: 여러분, 우리 수업의 주요 결과를 요약합시다-질문에 답하십시오.

1. 물질의 어떤 분류를 배웠습니까?

2. 결정 격자라는 용어를 어떻게 이해합니까?

3. 이제 어떤 유형의 결정 격자를 알고 있습니까?

4. 물질의 어떤 패턴의 구조와 성질에 대해 배웠습니까?

5. 물질이 결정 격자를 갖는 응집 상태는?

6. 수업 시간에 어떤 기본 화학 법칙을 배웠습니까?

숙제: §22, 초록.

1. 염화칼슘, 산화규소(IY), 질소, 황화수소와 같은 물질의 공식을 만드십시오.

결정 격자의 유형을 결정하고 예측을 시도하십시오. 이러한 물질의 녹는점은 얼마입니까?

2. 창의적인 작업 -> 단락에 대한 질문을 작성합니다.

선생님은 수업에 감사드립니다. 학생들에게 성적을 부여합니다.

고체는 결정 및 비정질 상태로 존재하며 주로 결정 구조를 가지고 있습니다. 그것은 정확하게 정의된 지점에서 입자의 정확한 위치로 구별되며 주기적인 볼륨 반복을 특징으로 합니다.이 점을 정신적으로 직선으로 연결하면 결정 격자라고 하는 공간 프레임을 얻습니다. "결정 격자"라는 용어는 결정 공간에서 분자(원자, 이온) 배열의 3차원 주기성을 설명하는 기하학적 이미지를 말합니다.

입자가 위치한 지점을 격자 노드라고 합니다. 노드 간 연결은 프레임 내부에서 작동합니다. 입자의 유형과 입자 사이의 연결 특성: 분자, 원자, 이온 - 결정 이온, 원자, 분자 및 금속의 총 네 가지 유형이 있습니다.

이온이 격자 위치에 있는 경우(마이너스 또는 양전하), 이것은 같은 이름의 결합을 특징으로 하는 이온 결정 격자입니다.

이러한 결합은 매우 강하고 안정적입니다. 따라서 이러한 유형의 구조를 가진 물질은 충분히 높은 경도와 밀도, 비휘발성 및 내화성을 가지고 있습니다. ~에 저온그들은 유전체처럼 행동합니다. 그러나 이러한 화합물이 녹는 동안 기하학적으로 올바른 이온 결정 격자(이온 배열)가 위반되고 강도 결합이 감소합니다.

녹는점에 가까운 온도에서 이온 결합을 가진 결정은 이미 전류를 전도할 수 있습니다. 이러한 화합물은 극성 분자로 구성된 물 및 기타 액체에 쉽게 용해됩니다.

이온 결정 격자는 염, 금속 수산화물, 금속과 비금속의 이원 화합물과 같은 이온 유형의 결합을 가진 모든 물질의 특징입니다. 각 이온은 한 번에 여러 개의 반대 이온과 연결되어 있으며 상호 작용의 강도는 그들 사이의 거리에 따라 달라집니다 (쿨롱의 법칙). 이온 결합 화합물은 비분자 구조를 가지며 이온 격자, 높은 극성, 높은 녹는점 및 끓는점을 가진 고체이며 수용액에서 전기 전도성이 있습니다. 순수한 형태의 이온 결합을 가진 화합물은 거의 발견되지 않습니다.

이온 결정 격자는 전형적인 금속, 염의 일부 수산화물 및 산화물에 내재되어 있습니다. 이온성 물질

결정의 이온 결합 외에도 금속, 분자 및 공유 결합이 있습니다.

공유 결합을 갖는 결정은 반도체 또는 유전체입니다. 원자 결정의 전형적인 예는 다이아몬드, 실리콘 및 게르마늄입니다.

다이아몬드는 탄소의 동소체 입방체 변형(형태)인 광물입니다. 크리스탈 셀다이아몬드 - 원자, 매우 복잡합니다. 이러한 격자의 노드에는 매우 강한 공유 결합으로 연결된 원자가 있습니다. 다이아몬드는 정점이 4개의 가장 가까운 원자인 사면체의 중심에 있는 개별 탄소 원자로 구성됩니다. 이러한 격자는 다이아몬드의 최대 경도와 다소 높은 녹는점을 결정하는 면심 입방체를 특징으로 합니다. 다이아몬드 격자에는 분자가 없으며 결정은 하나의 인상적인 분자로 볼 수 있습니다.

또한 실리콘, 고체 붕소, 게르마늄 및 실리콘과 탄소가 포함된 개별 원소의 화합물(실리카, 석영, 운모, 강 모래, 카보런덤)의 특징입니다. 일반적으로 원자 격자를 가진 대표자는 상대적으로 적습니다.

자연에 존재하는 것은 상호 연결된 많은 수의 동일한 입자에 의해 형성됩니다. 모든 물질은 기체, 액체 및 고체의 세 가지 집합 상태로 존재합니다. 열 운동이 어려울 때(낮은 온도에서) 고체에서와 같이 입자는 공간에서 엄격하게 배향되며 이는 정확한 구조 조직에서 나타납니다.

물질의 결정 격자는 공간의 특정 지점에서 입자(원자, 분자 또는 이온)가 기하학적으로 배열된 구조입니다. 다양한 격자에서 노드 자체와 노드 자체가 구별됩니다. 즉, 입자 자체가 위치한 지점입니다.

결정 격자에는 금속, 분자, 원자, 이온의 네 가지 유형이 있습니다. 격자의 유형은 결절에 위치한 입자의 유형과 이들 사이의 결합 특성에 따라 결정됩니다.

결정 격자는 분자가 노드에 위치하는 경우 분자 격자라고 합니다. 그것들은 반 데르 발스 힘이라고 하는 상대적으로 약한 분자간 힘에 의해 상호 연결되지만 분자 내부의 원자 자체는 훨씬 더 강하거나 비극성인 힘에 의해 연결됩니다. 분자 결정 격자는 상온에서 기체 상태인 염소, 고체 수소 및 기타 물질의 특징입니다.

비활성 가스를 형성하는 결정은 또한 단원자 분자로 구성된 분자 격자를 가지고 있습니다. 가장 견고함 유기물정확히 같은 구조를 가지고 있습니다. 분자 구조를 특징으로 하는 그 수는 매우 적습니다. 예를 들어 고체 할로겐화 수소, 천연 황, 얼음, 고체 단순 물질 등이 있습니다.

가열되면 비교적 약한 분자간 결합이 쉽게 파괴되므로 이러한 격자를 가진 물질은 융점이 매우 낮고 경도가 낮으며 물에 불용성 또는 약간 용해되며 용액은 실제로 전류를 전도하지 않으며 상당한 특징이 있습니다. 휘발성. 최소 끓는점과 녹는점은 비극성 분자의 물질에 대한 것입니다.

이러한 결정 격자는 금속이라고 불리며, 그 노드는 자유 원자가 전자가 있는 금속의 원자와 양이온(양이온)에 의해 형성되며(이온 형성 중에 원자에서 연결됨) 결정의 부피에서 무작위로 움직입니다. . 그러나 이러한 전자는 이 결정 격자가 제한하는 한계 내에서만 자유롭게 이동할 수 있기 때문에 본질적으로 반 자유입니다.

정전기 전자와 양이온 금속 이온은 서로 끌어당기는데, 이는 금속 결정 격자의 안정성을 설명합니다. 자유롭게 움직이는 전자 세트를 전자 가스라고합니다. 좋은 전기를 공급하고 전압이 나타나면 전자가 양전하 입자로 돌진하여 전류 생성에 참여하고 이온과 상호 작용합니다.

금속 결정 격자는 주로 원소 금속뿐만 아니라 서로 다른 금속의 화합물에 대한 특징입니다. 금속 결정에 내재된 주요 특성(기계적 강도, 휘발성, 매우 강하게 변동합니다. 그러나 연성, 연성, 높은 전기 및 열 전도성, 특징적인 금속 광택과 같은 물리적 특성은 금속 격자가 있는 결정의 특징입니다.

화학적 상호 작용을 하는 것은 개별 원자나 분자가 아니라 물질입니다.

우리의 임무는 물질의 구조에 익숙해지는 것입니다.

저온에서 물질은 안정적인 고체 상태입니다.

☼ 자연에서 가장 단단한 물질은 다이아몬드입니다. 그는 모든 보석의 왕으로 간주되며 보석. 그리고 그 이름 자체가 그리스어로 "파괴할 수 없는"을 의미합니다. 다이아몬드는 오랫동안 기적의 돌로 여겨져 왔습니다. 다이아몬드를 착용 한 사람은 위장병을 모르고 독이 그에게 영향을 미치지 않으며 노년까지 기억과 쾌활한 분위기를 유지하며 왕실의 호의를 누리고 있다고 믿었습니다.

☼ 보석 가공 (절단, 연마)을 거친 다이아몬드를 다이아몬드라고합니다.

녹는 동안 열 진동의 결과로 입자의 순서가 위반되고 움직이게 되며 화학 결합의 특성은 위반되지 않습니다. 따라서 고체 상태와 액체 상태 사이에는 근본적인 차이가 없습니다.

액체에 유동성이 나타납니다(즉, 용기의 형태를 취하는 능력).

액정

액정은 19세기 말에 발견되었지만 지난 20-25년 동안 연구되었습니다. 많은 디스플레이 장치 현대 기술, 예를 들어 일부 전자 시계, 미니 컴퓨터는 액정에서 작동합니다.

일반적으로 "액정"이라는 단어는 "뜨거운 얼음"만큼 이상하게 들립니다. 그러나 실제로 얼음도 뜨거울 수 있습니다. 10,000 atm 이상의 압력에서. 물 얼음은 200 0 C 이상의 온도에서 녹습니다. "액정"의 비정상적인 조합은 액체 상태가 구조의 이동성을 나타내고 결정이 엄격한 순서를 가정한다는 것입니다.

물질이 길쭉한 또는 층상 모양의 다 원자 분자로 구성되고 비대칭 구조를 갖는 경우 녹을 때 이러한 분자는 서로에 대해 특정 방식으로 배향됩니다 (장축은 평행). 이 경우 분자는 자유롭게 평행하게 이동할 수 있습니다. 시스템은 액체의 유동성 특성을 얻습니다. 동시에 시스템은 결정의 특성 특성을 결정하는 정렬된 구조를 유지합니다.

이러한 구조의 높은 이동성은 매우 약한 영향(열, 전기 등)으로 제어할 수 있게 합니다. 현대 기술에 사용되는 매우 적은 에너지로 광학적 특성을 포함한 물질의 특성을 의도적으로 변경합니다.

결정 격자의 종류

모든 화학 물질은 서로 연결된 많은 수의 동일한 입자에 의해 형성됩니다.

저온에서 열 운동이 방해를 받으면 입자는 공간과 형태에 엄격하게 배향됩니다. 결정 격자.

크리스탈 셀 - 이것 공간에서 입자의 기하학적으로 올바른 배열을 가진 구조.

결정 격자 자체에서 노드와 절간 공간이 구별됩니다.

조건에 따라 같은 물질(피, 티,…)은 다양한 결정 형태로 존재합니다(즉, 서로 다른 결정 격자를 가짐) - 특성이 다른 동소체 변형입니다.

예를 들어, 흑연, 다이아몬드, 카르빈 및 론스달라이트의 네 가지 탄소 변형이 알려져 있습니다.

☼ 결정질 탄소 "lonsdaleite"의 네 번째 종류는 거의 알려져 있지 않습니다. 운석에서 발견되어 인공적으로 얻어졌으며 그 구조는 아직 연구 중입니다.

☼ 그을음, 콜라, 숯탄소의 비정질 폴리머에 기인합니다. 그러나 이것들도 결정성 물질이라는 것이 이제 알려지게 되었습니다.

☼ 그건 그렇고, "거울 탄소"라고 불리는 그을음에서 반짝이는 검은 입자가 발견되었습니다. 미러 카본은 화학적으로 불활성, 내열성, 가스 및 액체에 대한 불침투성이며 매끄러운 표면과 살아있는 조직과의 완벽한 호환성을 가지고 있습니다.

☼ 흑연이라는 이름은 이탈리아어 "graffito"에서 유래했습니다. 나는 쓰고 그립니다. 흑연은 약간의 금속 광택이 있는 짙은 회색 결정으로 층상 격자가 있습니다. 상대적으로 서로 약하게 결합된 흑연 결정의 개별 원자 층은 서로 쉽게 분리됩니다.

결정 격자의 유형

	이온			메탈릭
결정 격자의 마디에 있는 것, 구조 단위	이온	원자	분자	원자와 양이온
매듭 입자 사이의 화학 결합 유형	이온		공유: 극성 및 비극성	메탈릭
결정 입자 간의 상호 작용력	정전기 칼	공유	분자간 나이	정전기 칼
결정 격자로 인한 물리적 특성	이온 사이의 인력이 강하고, T pl. (내화 물질), 물에 쉽게 용해 용융 및 용액은 전류를 전도하고, 비휘발성(냄새 없음)	원자 사이의 공유 결합이 크고, T pl. 그리고 티킵 아주, 물에 녹지 않는다 용융물은 전기를 전도하지 않는다	분자 사이의 인력이 작다. T pl. ↓, 일부는 물에 녹는다. 그들은 냄새가 있습니다 - 그들은 휘발성입니다	상호 작용력이 크다 T pl. , 높은 열 및 전기 전도성
정상적인 조건에서 물질의 총 상태	단단한	단단한	딱딱한, 텅빈, 액체	딱딱한, 액체(N g)
예	대부분의 염, 알칼리, 전형적인 금속 산화물	C(다이아몬드, 흑연), Si, Ge, B, SiO2, CaC2, SiC (카보런덤), BN, Fe 3 C, TaC (t pl. \u003d 3800 0 С) 빨강과 검정 인. 일부 금속의 산화물.	모든 기체, 액체, 대부분의 비금속: 불활성 기체, 할로겐, H 2 , N 2 , O 2 , O 3 , P 4 (흰색), S 8 . 비금속의 수소 화합물, 비금속의 산화물: H 2 O, CO 2 "드라이 아이스". 대부분의 유기화합물.	금속, 합금

냉각 시 결정 성장 속도가 낮으면 유리질 상태(비정질)가 형성됩니다.

1. 주기율표에서 원소의 위치와 단순 물질의 결정 격자 사이의 관계.

주기율표에서 원소의 위치와 해당 원소의 결정 격자 사이에는 밀접한 관계가 있습니다.

		그룹
				III				VII	VIII
피 이자형 아르 자형 그리고 영형 디								H2
						엔 2	O2	F2
	III					P4	S8	Cl2
								Br2
								나는 2
유형 결정 격자		메탈릭					핵무기	분자

나머지 원소의 단순 물질에는 금속 결정 격자가 있습니다.

고정

강의 자료를 공부하고 노트에 서면으로 다음 질문에 답하십시오.

1. 결정 격자는 무엇입니까?
2. 어떤 유형의 결정 격자가 존재합니까?
3. 결정 격자의 각 유형을 계획에 따라 설명하십시오. 결정 격자의 노드, 구조 단위 → 노드 입자 간의 화학 결합 유형 → 결정 입자 간의 상호 작용력 → 결정으로 인한 물리적 특성 격자 → 정상적인 조건에서 물질의 집합 상태 → 예

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1. 물, 아세트산(CH 3 COOH), 설탕(C 12 H 22 O 11), 칼륨비료(KCl), 강모래(SiO 2) - 용융 포인트 1710 0 C , 암모니아(NH3), 식염? 일반화된 결론을 내립니다. 결정 격자의 유형을 결정할 수 있는 물질의 속성은 무엇입니까?
2. 주어진 물질의 공식에 따라: SiC, CS 2, NaBr, C 2 H 2 - 각 화합물의 결정 격자(이온, 분자) 유형을 결정하고 이를 기반으로 네 가지 각각의 물리적 특성을 설명합니다. 물질.
   
3. 트레이너 번호 1. "크리스탈 그리드"
   
4. 트레이너 번호 2. "테스트 작업"
   
5. 테스트(자기 제어):

1) 원칙적으로 분자 결정 격자를 갖는 물질:

ㅏ). 내화성이며 물에 잘 녹는다.
비). 가용성 및 휘발성
V). 견고하고 전기 전도성
G). 열 전도성 및 플라스틱

2) "분자"의 개념 해당 없음물질의 구조 단위와 관련하여:

ㅏ). 물

비). 산소

V). 다이아몬드

G). 오존

3) 원자 결정 격자는 다음과 같은 특징이 있습니다.

ㅏ). 알루미늄과 흑연

비). 황과 요오드

V). 산화 규소 및 염화나트륨

G). 다이아몬드와 붕소

4) 물질이 물에 잘 녹고 녹는점이 높으며 전기 전도성이 있으면 결정 격자는 다음과 같습니다.

ㅏ). 분자

비). 핵무기

V). 이온

G). 메탈릭