namai › Vėsinimo sistema › Kas yra kristalinė gardelė. Atominė, molekulinė, joninė ir metalinė kristalų gardelė

Kas yra kristalinė gardelė. Atominė, molekulinė, joninė ir metalinė kristalų gardelė

Chemija yra nuostabus mokslas. Tiek daug neįtikėtino galima rasti iš pažiūros įprastuose dalykuose.

Viskas, kas mus supa visur, egzistuoja keliose agregacijos būsenose: dujose, skysčiuose ir kietose medžiagose. Mokslininkai taip pat išskyrė 4-ąją – plazmą. Tam tikroje temperatūroje medžiaga gali pereiti iš vienos būsenos į kitą. Pavyzdžiui, vanduo: kai kaitinama virš 100, iš skystos formos virsta garais. Esant žemesnei nei 0 temperatūrai, jis pereina į kitą agregato struktūrą – ledą.

Visas materialus pasaulis savo sudėtyje turi masę identiškų dalelių, kurios yra tarpusavyje susijusios. Šie mažiausi elementai yra griežtai išdėstyti erdvėje ir sudaro vadinamąjį erdvinį rėmą.

Apibrėžimas

Kristalinė gardelė – tai ypatinga kietos medžiagos struktūra, kurioje dalelės erdvėje yra geometriškai griežta tvarka. Jame galima aptikti mazgus – vietas, kur išsidėstę elementai: atomai, jonai ir molekulės bei tarpmazginė erdvė.

Kietosios medžiagos, priklausomai nuo aukštų ir žemų temperatūrų diapazono, yra kristaliniai arba amorfiniai – jiems būdingas specifinės lydymosi temperatūros nebuvimas. Veikiant aukštai temperatūrai, jie suminkštėja ir palaipsniui virsta skysta forma. Tokios medžiagos yra: derva, plastilinas.

Šiuo atžvilgiu jis gali būti suskirstytas į keletą tipų:

atominis;
joninis;
molekulinis;
metalo.

Tačiau esant skirtingoms temperatūroms, viena medžiaga gali turėti įvairių formų ir eksponuoti įvairias savybes. Šis reiškinys vadinamas alotropine modifikacija.

Atominis tipas

Šiame tipe vienos ar kitos medžiagos atomai yra mazguose, kurie yra sujungti kovalentiniais ryšiais. Šio tipo ryšį sudaro dviejų gretimų atomų elektronų pora. Dėl to jie sujungiami tolygiai ir griežta tvarka.

Medžiagos, turinčios atominę kristalinę gardelę, pasižymi šiomis savybėmis: stiprumu ir aukšta lydymosi temperatūra. Šio tipo jungtys yra deimantuose, silicyje ir bore..

Joninis tipas

Priešingai įkrauti jonai yra mazguose, kurie sukuria elektromagnetinį lauką, apibūdinantį fizines medžiagos savybes. Tai apims: elektros laidumą, atsparumą ugniai, tankį ir kietumą. Stalo druska ir kalio nitratas pasižymi joninėmis kristalų gardelėmis.

Nepraleiskite: ugdymo mechanizmas, atvejų analizė.

Molekulinis tipas

Tokio tipo vietose yra van der Waals jėgų sujungtų jonų. Dėl silpnų tarpmolekulinių ryšių tokios medžiagos, pavyzdžiui, ledas, anglies dioksidas ir parafinas, pasižymi plastiškumu, elektriniu ir šilumos laidumu.

metalo tipo

Savo struktūra jis primena molekulinę, tačiau vis tiek turi stipresnius ryšius. Šio tipo skirtumas yra tas, kad teigiamai įkrauti katijonai yra jo mazguose. Elektronai, esantys intersticiniame elemente erdvę, dalyvauti formuojant elektrinį lauką. Jie taip pat vadinami elektrinėmis dujomis.

Paprastiems metalams ir lydiniams būdingas metalinės gardelės tipas. Jie pasižymi metaliniu blizgesiu, plastiškumu, šilumos ir elektros laidumu. Jie gali ištirpti esant skirtingoms temperatūroms.

Atgal į priekį

Dėmesio! Skaidrės peržiūra skirta tik informaciniams tikslams ir gali neatspindėti visos pristatymo apimties. Jeigu tu susidomėjai Šis darbas atsisiųskite pilną versiją.

Pamokos tipas: Kombinuotas.

Pagrindinis pamokos tikslas: Suteikti mokiniams konkrečių idėjų apie amorfines ir kristalines medžiagas, kristalų gardelių rūšis, nustatyti medžiagų sandaros ir savybių ryšį.

Pamokos tikslai.

Ugdomasis: formuoti sampratas apie kietųjų kūnų kristalinę ir amorfinę būseną, supažindinti mokinius su įvairių tipų kristalų gardelėmis, nustatyti kristalo fizikinių savybių priklausomybę nuo kristalo cheminio ryšio pobūdžio ir kristalo tipo. gardelę, suteikti studentams pagrindines idėjas apie cheminio ryšio prigimties ir kristalinių gardelių tipų įtaką medžiagos savybėms, suteikti studentams supratimą apie kompozicijos pastovumo dėsnį.

Ugdomasis: tęsti mokinių pasaulėžiūros formavimąsi, atsižvelgti į visumos komponentų – struktūrinių medžiagų dalelių – tarpusavio įtaką, dėl kurios atsiranda naujų savybių, ugdyti gebėjimą organizuoti savo ugdomąjį darbą, laikytis darbo komandoje taisyklių.

Ugdomas: ugdyti mokinių pažintinį susidomėjimą naudojant problemines situacijas; tobulinti studentų gebėjimus nustatyti priežastinę medžiagų fizikinių savybių priklausomybę nuo cheminio ryšio ir kristalinės gardelės tipo, numatyti kristalinės gardelės tipą pagal medžiagos fizikines savybes.

Įranga: D.I.Mendelejevo periodinė sistema, kolekcija „Metalai“, nemetalai: siera, grafitas, raudonasis fosforas, deguonis; Pristatymas „Krištolinės grotelės“, įvairių tipų kristalinių gardelių modeliai (druska, deimantas ir grafitas, anglies dioksidas ir jodas, metalai), plastikų ir gaminių iš jų pavyzdžiai, stiklas, plastilinas, dervos, vaškas, kramtomoji guma, šokoladas, kompiuteris , multimedijos instaliacija, video eksperimentas „Benzenkarboksirūgšties sublimacija“.

Per užsiėmimus

1. Organizacinis momentas.

Mokytojas sveikina mokinius, sutvarko nesančius.

Tada jis pasakoja pamokos temą ir pamokos tikslą. Mokiniai surašo pamokos temą sąsiuvinyje. (1, 2 skaidrės).

2. Namų darbų tikrinimas

(2 mokiniai prie lentos: nustatykite cheminių medžiagų jungties tipą pagal formules:

1) NaCl, CO 2, I 2; 2) Na, NaOH, H 2 S (atsakymą užrašykite lentoje ir įtraukite į apklausą).

3. Situacijos analizė.

Mokytojas: Ką studijuoja chemija? Atsakymas: Chemija yra mokslas apie medžiagas, jų savybes ir medžiagų virsmą.

Mokytojas: Kas yra medžiaga? Atsakymas: Materija yra tai, iš ko susideda fizinis kūnas. (3 skaidrė).

Mokytojas: Kokias agreguotas medžiagų būsenas žinote?

Atsakymas: Yra trys agregacijos būsenos: kieta, skysta ir dujinė. (4 skaidrė).

Mokytojas: Pateikite pavyzdžius medžiagų, kurios skirtingose temperatūrose gali egzistuoti visose trijose agregacijos būsenose.

Atsakymas: Vanduo. Normaliomis sąlygomis vanduo būna skystos būsenos, temperatūrai nukritus žemiau 0 0 C, vanduo virsta kieta būsena – ledu, o temperatūrai pakilus iki 100 0 C gauname vandens garus (dujinė būsena).

Mokytojas (papildymas): Bet kurią medžiagą galima gauti kietos, skystos ir dujinės formos. Be vandens, tai metalai, kurie normaliomis sąlygomis būna kieto būvio, kaitinami ima minkštėti, o esant tam tikrai temperatūrai (t pl) virsta skysta būsena – išsilydo. Toliau kaitinant, iki virimo temperatūros, metalai pradeda garuoti, t.y. pereiti į dujinę būseną. Sumažinus temperatūrą bet kurios dujos gali virsti skysta ir kietąja būsena: pavyzdžiui, deguonis, kuris temperatūroje (-194 0 C) virsta mėlynu skysčiu, o temperatūroje (-218,8 0 C) sukietėja į į sniegą panaši masė, susidedanti iš kristalų mėlynos spalvos. Šiandien pamokoje kalbėsime apie kietą materijos būseną.

Mokytojas: Įvardykite, kokios kietosios medžiagos yra ant jūsų lentelių.

Atsakymas: Metalai, plastilinas, valgomoji druska: NaCl, grafitas.

Mokytojas: Ką tu manai? Kurios iš šių medžiagų yra perteklius?

Atsakymas: Plastilinas.

Mokytojas: Kodėl?

Daromos prielaidos. Jei mokiniams sunku, tada padedami mokytojo prieina prie išvados, kad plastilinas, skirtingai nei metalai ir natrio chloridas, neturi specifinės lydymosi temperatūros – jis (plastilinas) palaipsniui minkštėja ir tampa skystas. Toks, pavyzdžiui, burnoje tirpstantis šokoladas ar kramtomoji guma, taip pat stiklas, plastikas, dervos, vaškas (aiškindamas mokytojas parodo šių medžiagų klasės pavyzdžius). Tokios medžiagos vadinamos amorfinėmis. (5 skaidrė), o metalai ir natrio chloridas yra kristaliniai. (6 skaidrė).

Taigi, yra dviejų tipų kietosios medžiagos : amorfinis ir kristalinis. (7 skaidrė).

1) Amorfinės medžiagos neturi specifinės lydymosi temperatūros ir dalelių išsidėstymas jose nėra griežtai užsakytas.

Kristalinės medžiagos turi griežtai apibrėžtą lydymosi temperatūrą ir, svarbiausia, pasižymi teisingu dalelių, iš kurių jos pagamintos: atomų, molekulių ir jonų, išsidėstymu. Šios dalelės yra griežtai apibrėžtuose erdvės taškuose, o jei šie mazgai yra sujungti tiesiomis linijomis, tada susidaro erdvinis rėmas - kristalinė ląstelė.

Mokytoja klausia probleminius klausimus

Kaip paaiškinti tokiomis skirtingomis savybėmis pasižyminčių kietųjų kūnų egzistavimą?

2) Kodėl kristalinės medžiagos smūgio metu skyla tam tikrose plokštumose, o amorfinės medžiagos šios savybės neturi?

Išklausykite mokinių atsakymus ir nukreipkite juos į juos išvada:

Medžiagų savybės kietoje būsenoje priklauso nuo kristalinės gardelės tipo (pirmiausia nuo to, kokios dalelės yra jos mazguose), o tai, savo ruožtu, priklauso nuo cheminės jungties tipo tam tikroje medžiagoje.

Namų darbų tikrinimas:

1) NaCl – joninė jungtis,

CO 2 – kovalentinis polinis ryšys

I 2 - kovalentinis nepolinis ryšys

2) Na – metalinis ryšys

NaOH - joninis ryšys tarp Na + ir OH - (kovalentinis O ir H)

H 2 S – kovalentinis polinis

priekinė apklausa.

Kokia jungtis vadinama jonine?
Koks ryšys vadinamas kovalentiniu?
Kas yra polinis kovalentinis ryšys? nepoliarinis?
Kas vadinama elektronegatyvumu?

Išvada: Yra loginė seka, reiškinių ryšys gamtoje: Atomo sandara-> EO-> Cheminių ryšių tipai-> Kristalinės gardelės tipas-> Medžiagų savybės . (10 skaidrė).

Mokytojas: Priklausomai nuo dalelių tipo ir ryšio tarp jų pobūdžio, jos skiriasi keturių tipų kristalinės gardelės: joninės, molekulinės, atominės ir metalinės. (11 skaidrė).

Rezultatai pateikiami toliau pateiktoje lentelėje – lentelės pavyzdyje studentams ant stalo. (žr. 1 priedą). (12 skaidrė).

Joninės kristalinės gardelės

Mokytojas: Ką tu manai? Kokio tipo cheminį ryšį turinčioms medžiagoms bus būdinga šio tipo gardelė?

Atsakymas: medžiagoms, turinčioms joninį cheminį ryšį, bus būdinga joninė gardelė.

Mokytojas: Kokios dalelės bus gardelės mazguose?

Atsakymas: Jona.

Mokytojas: Kokios dalelės vadinamos jonais?

Atsakymas: Jonai yra dalelės, turinčios teigiamą arba neigiamą krūvį.

Mokytojas: Kokia yra jonų sudėtis?

Atsakymas: paprasta ir sudėtinga.

Demonstracinė versija yra natrio chlorido (NaCl) kristalinės gardelės modelis.

Mokytojo paaiškinimas: Natrio chlorido kristalinės gardelės mazguose yra natrio ir chloro jonai.

NaCl kristaluose nėra atskirų natrio chlorido molekulių. Visas kristalas turėtų būti laikomas milžiniška makromolekule, susidedančia iš vienodo skaičiaus Na + ir Cl - jonų, Na n Cl n , kur n yra didelis skaičius.

Ryšiai tarp jonų tokiame kristale yra labai stiprūs. Todėl medžiagos, turinčios joninę gardelę, turi gana didelį kietumą. Jie yra ugniai atsparūs, nelakūs, trapūs. Jų tirpalai praleidžia elektros srovę (Kodėl?), lengvai ištirpsta vandenyje.

Joniniai junginiai – tai dvejetainiai metalų (I A ir II A), druskų, šarmų junginiai.

Atominės kristalinės gardelės

Deimantų ir grafito kristalinių gardelių demonstravimas.

Mokiniai ant stalo turi grafito pavyzdžius.

Mokytojas: Kokios dalelės bus atominės kristalinės gardelės mazguose?

Atsakymas: Atskiri atomai yra atominės kristalinės gardelės mazguose.

Mokytojas: Kokia cheminė jungtis tarp atomų atsiras?

Atsakymas: kovalentinis cheminis ryšys.

Mokytojo paaiškinimas.

Iš tiesų, atominių kristalų gardelių mazguose yra atskiri atomai, susieti kovalentiniais ryšiais. Kadangi atomai, kaip ir jonai, erdvėje gali išsidėstyti skirtingai, susidaro skirtingų formų kristalai.

Deimantų atominė kristalinė gardelė

Šiose gardelėse nėra molekulių. Visas kristalas turėtų būti laikomas milžiniška molekule. Medžiagų su tokio tipo kristalinėmis gardelėmis pavyzdys yra alotropinės anglies modifikacijos: deimantas, grafitas; taip pat boras, silicis, raudonasis fosforas, germanis. Klausimas: Kokios sudėties šios medžiagos? Atsakymas: Paprasta sudėtis.

Atominės kristalinės gardelės yra ne tik paprastos, bet ir sudėtingos. Pavyzdžiui, aliuminio oksidas, silicio oksidas. Visos šios medžiagos turi labai aukštą lydymosi temperatūrą (deimantas turi virš 3500 0 C), yra stiprios ir kietos, nelakios, praktiškai netirpsta skysčiuose.

Metalinės kristalinės grotelės

Mokytojas: Vaikinai, ant jūsų stalų yra metalų kolekcija, pažiūrėkime į šiuos pavyzdžius.

Klausimas: Kokia yra metalų cheminė jungtis?

Atsakymas: metalas. Ryšys metaluose tarp teigiamų jonų socializuotų elektronų pagalba.

Klausimas: Kokios yra bendrosios fizinės metalų savybės?

Atsakymas: Blizgesys, elektrinis laidumas, šilumos laidumas, plastiškumas.

Klausimas: Paaiškinkite, kodėl tiek daug skirtingų medžiagų turi tas pačias fizines savybes?

Atsakymas: metalai turi vieną struktūrą.

Metalų kristalinių gardelių modelių demonstravimas.

Mokytojo paaiškinimas.

Medžiagos, turinčios metalinį ryšį, turi metalines kristalines groteles

Tokių gardelių mazguose yra atomai ir teigiami metalo jonai, o valentiniai elektronai laisvai juda didžiojoje kristalo dalyje. Elektronai elektrostatiškai pritraukia teigiamus metalų jonus. Tai paaiškina gardelės stabilumą.

Molekulinės kristalinės gardelės

Mokytojas demonstruoja ir įvardija medžiagas: jodas, siera.

Klausimas: Kas bendro tarp šių medžiagų?

Atsakymas: Šios medžiagos yra nemetalai. Paprasta sudėtimi.

Klausimas: kokia yra cheminė jungtis molekulėse?

Atsakymas: cheminis ryšys molekulių viduje yra kovalentinis nepolinis.

Klausimas: Kokios jų fizinės savybės?

Atsakymas: lakūs, tirpūs, mažai tirpūs vandenyje.

Mokytojas: Palyginkime metalų ir nemetalų savybes. Studentai atsako, kad savybės iš esmės skiriasi.

Klausimas: Kodėl nemetalų savybės taip skiriasi nuo metalų?

Atsakymas: metalai turi metalinį ryšį, o nemetalai – nepolinį kovalentinį ryšį.

Mokytojas: Todėl grotelių tipas skiriasi. Molekulinė.

Klausimas: kokios dalelės yra gardelės vietose?

Atsakymas: Molekulės.

Anglies dioksido ir jodo kristalinių gardelių demonstravimas.

Mokytojo paaiškinimas.

Molekulinė kristalinė gardelė

Kaip matote, molekulinė kristalinė gardelė gali turėti ne tik kietą paprastas medžiagos: inertinės dujos, H 2, O 2, N 2, I 2, O 3, baltasis fosforas P 4, bet taip pat kompleksas: kietas vanduo, kietas vandenilio chloridas ir vandenilio sulfidas. Dauguma kietųjų organinių junginių turi molekulines kristalines gardeles (naftaleną, gliukozę, cukrų).

Grotelių vietose yra nepolinių arba polinių molekulių. Nepaisant to, kad molekulių viduje esantys atomai yra surišti stipriais kovalentiniais ryšiais, tarp pačių molekulių veikia silpnos tarpmolekulinės sąveikos jėgos.

Išvada: Medžiagos yra trapios, mažo kietumo, žemos lydymosi temperatūros, lakios, gali sublimuotis.

Klausimas : Koks procesas vadinamas sublimacija ar sublimacija?

Atsakymas : Medžiagos perėjimas iš kietos agregacijos būsenos iš karto į dujinę, apeinant skystąją būseną, vadinamas sublimacija arba sublimacija.

Patirties demonstravimas: benzenkarboksirūgšties sublimacija (vaizdo patirtis).

Dirbkite su užpildyta lentele.

1 priedas. (17 skaidrė)

Kristalinės gardelės, ryšio tipas ir medžiagų savybės

Grotelių tipas	Dalelių rūšys gardelės vietose	Ryšio tarp dalelių tipas	Medžiagų pavyzdžiai	Fizinės savybės medžiagų
Joninės	jonų	Joninis – stiprus ryšys	Tipiškų metalų druskos, halogenidai (IA, IIA), oksidai ir hidroksidai	Kietas, stiprus, nelakus, trapus, atsparus ugniai, daugelis tirpsta vandenyje, lydosi, laidi elektrai
Atominis	atomai	1. Kovalentinis nepolinis – ryšys labai stiprus 2. Kovalentinis polinis – ryšys labai stiprus	Paprastos medžiagos A: deimantas (C), grafitas (C), boras (B), silicis (Si). Sudėtinės medžiagos: aliuminio oksidas (Al 2 O 3), silicio oksidas (IY)-SiO 2	Labai kietas, labai atsparus ugniai, stiprus, nelakus, netirpus vandenyje
Molekulinė	molekules	Tarp molekulių yra silpnos tarpmolekulinės traukos jėgos, tačiau molekulių viduje yra stiprus kovalentinis ryšys	Kietosios medžiagos ypatingomis sąlygomis, kurios įprastomis sąlygomis yra dujos arba skysčiai (O 2, H 2, Cl 2, N 2, Br 2, H2O, CO2, HCl); siera, baltas fosforas, jodas; organinės medžiagos	Trapūs, lakūs, tirpūs, galintys sublimuotis, turi mažą kietumą
metalo	atomo jonai	Skirtingo stiprumo metalas	Metalai ir lydiniai	Kalus, turi blizgesį, plastiškumą, šilumos ir elektros laidumą

Klausimas: Kokio tipo kristalinės gardelės iš aukščiau aptartų nėra paprastose medžiagose?

Atsakymas: Joninės kristalinės gardelės.

Klausimas: Kokios kristalinės gardelės būdingos paprastoms medžiagoms?

Atsakymas: Paprastoms medžiagoms – metalams – metalinė kristalinė gardelė; nemetalams – atominiai arba molekuliniai.

Darbas su periodine D.I. Mendelejevo sistema.

Klausimas: Kur ir kodėl periodinėje lentelėje yra metaliniai elementai? Elementai yra nemetalai ir kodėl?

Atsakymas: Jei nubrėžiate įstrižainę nuo boro iki astatino, tada apatiniame kairiajame kampe nuo šios įstrižainės bus metaliniai elementai, nes. paskutiniame energijos lygyje juose yra nuo vieno iki trijų elektronų. Tai elementai I A, II A, III A (išskyrus borą), taip pat alavas ir švinas, stibis ir visi antrinių pogrupių elementai.

Nemetaliniai elementai yra viršutiniame dešiniajame šios įstrižainės kampe, nes paskutiniame energijos lygyje turi nuo keturių iki aštuonių elektronų. Tai elementai IY A, Y A, YI A, YII A, YIII A ir boras.

Mokytojas: Suraskime nemetalinius elementus, kurie turi paprastos medžiagos turi atominę kristalinę gardelę (Atsakymas: C, B, Si) ir molekulinė ( Atsakymas: N, S, O , halogenai ir inertinės dujos ).

Mokytojas: Suformuluokite išvadą, kaip galite nustatyti paprastos medžiagos kristalinės gardelės tipą, atsižvelgiant į elementų padėtį D.I. Mendelejevo periodinėje sistemoje.

Atsakymas: Metaliniams elementams, kurie yra I A, II A, IIIA (išskyrus borą), taip pat alavui ir švinui bei visiems antrinių pogrupių elementams paprastoje medžiagoje, gardelės tipas yra metalinis.

Nemetalinių elementų IY A ir boro paprastoje medžiagoje kristalinė gardelė yra atominė; o elementai Y A, YI A, YII A, YIII A paprastose medžiagose turi molekulinę kristalinę gardelę.

Toliau dirbame su užpildyta lentele.

Mokytojas: Atidžiai pažiūrėkite į stalą. Koks modelis stebimas?

Atidžiai išklausome mokinių atsakymus, po kurių kartu su klase darome išvadas:

Yra toks modelis: jei žinoma medžiagų struktūra, tai galima numatyti jų savybes, arba atvirkščiai: jei žinomos medžiagų savybės, tai galima nustatyti struktūrą. (18 skaidrė).

Mokytojas: Atidžiai pažiūrėkite į stalą. Kokią kitą medžiagų klasifikaciją galite pasiūlyti?

Jei mokiniams sunku, mokytojas tai paaiškina Medžiagas galima suskirstyti į molekulines ir nemolekulines medžiagas. (19 skaidrė).

Molekulinės medžiagos yra sudarytos iš molekulių.

Nemolekulinės struktūros medžiagos susideda iš atomų, jonų.

Kompozicijos pastovumo dėsnis

Mokytojas: Šiandien mes susipažinsime su vienu iš pagrindinių chemijos dėsnių. Tai kompozicijos pastovumo dėsnis, kurį atrado prancūzų chemikas J. L. Proustas. Įstatymas galioja tik molekulinės struktūros medžiagoms. Šiuo metu įstatyme rašoma taip: „Molekuliniai cheminiai junginiai, nepaisant jų gavimo būdo, turi pastovią sudėtį ir savybes“. Tačiau medžiagoms, turinčioms nemolekulinę struktūrą, šis dėsnis ne visada galioja.

Teoriniai ir praktinė vertė dėsnis yra tas, kad jo pagrindu medžiagų sudėtis gali būti išreikšta naudojant chemines formules (daugeliui nemolekulinės struktūros medžiagų cheminė formulė rodo ne tikros, o sąlyginės molekulės sudėtį).

Išvada: Cheminėje medžiagos formulėje yra daug informacijos.(21 skaidrė)

Pavyzdžiui, SO 3:

1. Konkreti medžiaga yra sieros dujos arba sieros oksidas (YI).

2. Medžiagos tipas – kompleksas; klasė - oksidas.

3. Kokybinė kompozicija – susideda iš dviejų elementų: sieros ir deguonies.

4. Kiekybinė sudėtis – molekulė susideda iš 1 sieros atomo ir 3 deguonies atomų.

5. Santykinė molekulinė masė – M r (SO 3) \u003d 32 + 3 * 16 \u003d 80.

6. Molinė masė - M (SO 3) \u003d 80 g / mol.

7. Daug kitos informacijos.

Įgytų žinių įtvirtinimas ir pritaikymas

(22, 23 skaidrės).

Žaidimas „Tic-Tac-Toe“: vertikaliai, horizontaliai, įstrižai išbraukite medžiagas, kurios turi tą pačią kristalinę gardelę.

Atspindys.

Mokytojas užduoda klausimą: „Vaikinai, ką naujo sužinojote pamokoje?

Apibendrinant pamoką

Mokytojas: Vaikinai, apibendrinkime pagrindinius mūsų pamokos rezultatus - atsakykite į klausimus.

1. Kokias medžiagų klasifikacijas išmokote?

2. Kaip suprantate terminą kristalinė gardelė.

3. Kokius kristalų gardelių tipus dabar žinote?

4. Apie kokį medžiagų struktūros ir savybių modelį sužinojote?

5. Kokioje agregacijos būsenoje medžiagos turi kristalines gardeles?

6. Kokio pagrindinio chemijos dėsnio išmokote klasėje?

Namų darbas: §22, santrauka.

1. Padarykite medžiagų formules: kalcio chloridas, silicio oksidas (IY), azotas, vandenilio sulfidas.

Nustatykite kristalinės gardelės tipą ir pabandykite nuspėti: kokios turėtų būti šių medžiagų lydymosi temperatūros.

2. Kūrybinė užduotis -> sudaryti pastraipos klausimus.

Mokytoja dėkoja už pamoką. Suteikia mokiniams pažymius.

Kietosios medžiagos egzistuoja kristalinės ir amorfinės būsenos ir daugiausia turi kristalinę struktūrą. Jis išsiskiria teisinga dalelių išsidėstymu tiksliai apibrėžtuose taškuose, pasižymi periodišku tūrio pasikartojimu.Jei mintyse šiuos taškus sujungiame tiesiomis linijomis, gauname erdvinį rėmą, kuris vadinamas kristaline gardele. Terminas „kristalinė gardelė“ reiškia geometrinį vaizdą, apibūdinantį trimatį molekulių (atomų, jonų) išsidėstymo kristalinėje erdvėje periodiškumą.

Taškai, kuriuose yra dalelės, vadinami gardelės mazgais. Tarpmazginės jungtys veikia rėmo viduje. Dalelių tipas ir ryšio tarp jų pobūdis: molekulės, atomai, jonai – lemia Iš viso išskiriami keturi tokie tipai: joniniai, atominiai, molekuliniai ir metaliniai.

Jei jonai yra gardelės vietose (dalelės su neigiamu arba teigiamas krūvis), tai yra joninė kristalinė gardelė, kuriai būdingi to paties pavadinimo ryšiai.

Šie ryšiai yra labai stiprūs ir stabilūs. Todėl tokio tipo struktūros medžiagos turi pakankamai didelį kietumą ir tankį, nelakios ir atsparios ugniai. At žemos temperatūros jie elgiasi kaip dielektrikai. Tačiau tirpstant tokiems junginiams, pažeidžiama geometriškai teisinga joninė kristalinė gardelė (jonų išsidėstymas), mažėja stiprumo ryšiai.

Esant temperatūrai, artimai lydymosi temperatūrai, kristalai su jonine jungtimi jau gali pravesti elektros srovę. Tokie junginiai lengvai tirpsta vandenyje ir kituose skysčiuose, sudarytuose iš polinių molekulių.

Joninė kristalinė gardelė būdinga visoms medžiagoms, turinčioms joninį ryšį – druskoms, metalų hidroksidams, dvejetainiams metalų junginiams su nemetalais. neturi krypties erdvėje, nes kiekvienas jonas vienu metu yra susietas su keliais priešioniais, kurių sąveikos stiprumas priklauso nuo atstumo tarp jų (Kulono dėsnis). Joniškai sujungti junginiai turi nemolekulinę struktūrą, tai kietos medžiagos su joninėmis gardelėmis, dideliu poliškumu, aukšta lydymosi ir virimo temperatūra, kurios vandeniniuose tirpaluose yra laidžios elektrai. Junginiai, turintys grynos formos jonines jungtis, beveik niekada nerandami.

Joninė kristalinė gardelė būdinga kai kuriems tipinių metalų hidroksidams ir oksidams, druskoms, t.y. medžiagos su joninėmis

Be joninių jungčių kristaluose, yra metalinių, molekulinių ir kovalentinių jungčių.

Kristalai, turintys kovalentinį ryšį, yra puslaidininkiai arba dielektrikai. Tipiški atominių kristalų pavyzdžiai yra deimantas, silicis ir germanis.

Deimantas yra mineralas, alotropinė kubinė anglies modifikacija (forma). Kristalinė ląstelė deimantas – atominis, labai sudėtingas. Tokios gardelės mazguose yra atomai, tarpusavyje sujungti itin stipriais kovalentiniais ryšiais. Deimantas yra sudarytas iš atskirų anglies atomų, po vieną tetraedro centre, kurio viršūnės yra keturi artimiausi atomai. Tokiai grotelei būdingas į veidą orientuotas kubas, kuris lemia didžiausią deimanto kietumą ir gana aukštą lydymosi temperatūrą. Deimantinėje grotelėje nėra molekulių – į kristalą galima žiūrėti kaip į vieną įspūdingą molekulę.

Be to, jis būdingas siliciui, kietajam borui, germaniui ir atskirų elementų junginiams su siliciu ir anglimi (silicio dioksidas, kvarcas, žėrutis, upių smėlis, karborundas). Apskritai, yra palyginti nedaug atstovų, turinčių atominę gardelę.

Tai, kas egzistuoja gamtoje, yra sudaryta iš daugybės vienodų dalelių, kurios yra tarpusavyje susijusios. Visos medžiagos egzistuoja trijų agreguotų būsenų: dujinės, skystos ir kietos. Kai šiluminis judėjimas yra sunkus (esant žemai temperatūrai), taip pat kietose medžiagose, dalelės yra griežtai orientuotos erdvėje, o tai pasireiškia tikslia jų struktūrine organizacija.

Medžiagos kristalinė gardelė yra struktūra, turinti geometriškai sutvarkytą dalelių (atomų, molekulių ar jonų) išsidėstymą tam tikruose erdvės taškuose. Įvairiose gardelėse išskiriama tarpmazginė erdvė ir patys mazgai – taškai, kuriuose yra pačios dalelės.

Yra keturių tipų kristalinės gardelės: metalinės, molekulinės, atominės, joninės. Grotelių tipai nustatomi atsižvelgiant į dalelių, esančių jų mazguose, tipą, taip pat į ryšių tarp jų pobūdį.

Kristalinė gardelė vadinama molekuline gardele, jei jos mazguose išsidėsčiusios molekulės. Juos tarpusavyje jungia santykinai silpnos tarpmolekulinės jėgos, vadinamos van der Waals jėgomis, tačiau pačius atomus molekulės viduje jungia daug stipresnė arba nepolinė). Molekulinė kristalinė gardelė būdinga chlorui, kietajam vandeniliui ir kitoms medžiagoms, kurios įprastoje temperatūroje yra dujinės.

Tauriąsias dujas sudarantys kristalai taip pat turi molekulines groteles, sudarytas iš monoatominių molekulių. Pats solidžiausias organinės medžiagos turi lygiai tokią pačią struktūrą. Kurių skaičius pasižymi molekuline struktūra, yra labai mažas. Tai, pavyzdžiui, kietieji vandenilio halogenidai, natūrali siera, ledas, kietos paprastos medžiagos ir kai kurios kitos.

Kaitinant santykinai silpni tarpmolekuliniai ryšiai gana lengvai sunaikinami, todėl medžiagos, turinčios tokias gardeles, turi labai žemas lydymosi temperatūras ir mažą kietumą, netirpsta arba mažai tirpsta vandenyje, jų tirpalai praktiškai nelaidi elektros srovės, pasižymi dideliu nepastovumas. Minimalios virimo ir lydymosi temperatūros skirtos medžiagoms iš nepolinių molekulių.

Tokia kristalinė gardelė vadinama metaline, kurios mazgus sudaro atomai ir teigiami metalo jonai (katijonai) su laisvaisiais valentiniais elektronais (atsikabinę nuo atomų formuojantis jonams), atsitiktinai judantys kristalo tūryje. . Tačiau šie elektronai iš esmės yra pusiau laisvi, nes jie gali laisvai judėti tik tose ribose, kurias riboja ši kristalinė gardelė.

Elektrostatiniai elektronai ir teigiami metalo jonai yra tarpusavyje traukiami, o tai paaiškina metalo kristalinės gardelės stabilumą. Laisvai judančių elektronų rinkinys vadinamas elektronų dujomis – jos suteikia gerą elektrą ir Atsiradus elektros įtampai, elektronai veržiasi į teigiamą dalelę, dalyvaudami kuriant elektros srovę ir sąveikaudami su jonais.

Metalinė kristalinė gardelė būdinga daugiausia elementiniams metalams, taip pat įvairių metalų junginiams tarpusavyje. Pagrindinės savybės, būdingos metalo kristalams (mechaninis stiprumas, lakumas, gana stipriai svyruoja. Tačiau tokios fizinės savybės kaip plastiškumas, plastiškumas, didelis elektros ir šilumos laidumas, būdingas metalo blizgesys būdingos tik kristalams su metaline gardele.

Chemiškai sąveikauja ne atskiri atomai ar molekulės, o medžiagos.

Mūsų užduotis – susipažinti su materijos sandara.

Esant žemai temperatūrai, medžiagos yra stabilios kietos būsenos.

☼ Kiečiausia medžiaga gamtoje yra deimantas. Jis laikomas visų brangakmenių karaliumi ir Brangūs akmenys. Ir pats jo pavadinimas graikiškai reiškia „nesunaikinamas“. Deimantai nuo seno buvo laikomi stebuklingais akmenimis. Buvo tikima, kad deimantus nešiojantis žmogus nepažįsta skrandžio ligų, nuodai jo nepažeidžia, iki senatvės išlaiko atmintį ir linksmą nuotaiką, mėgaujasi karališkuoju palankumu.

☼ Deimantas, apdirbtas juvelyriniais dirbiniais – pjaustomas, poliruojamas, vadinamas deimantu.

Lydymosi metu dėl šiluminių virpesių pažeidžiama dalelių tvarka, jos tampa judrios, o cheminės jungties prigimtis nepažeidžiama. Taigi esminių skirtumų tarp kietos ir skystos būsenos nėra.

Skystyje atsiranda skystumas (t.y. gebėjimas įgauti indo formą).

skystieji kristalai

Skystieji kristalai buvo atrasti XIX amžiaus pabaigoje, tačiau buvo tyrinėjami per pastaruosius 20-25 metus. Daug ekrano įrenginių moderni technologija, pavyzdžiui, kai kurie elektroniniai laikrodžiai, mini kompiuteriai, veikia skystaisiais kristalais.

Apskritai žodžiai „skystieji kristalai“ skamba ne mažiau neįprastai nei „karštas ledas“. Tačiau iš tikrųjų ledas gali būti ir karštas, nes. esant slėgiui virš 10 000 atm. vandens ledas tirpsta aukštesnėje nei 200 0 C temperatūroje. Neįprastas „skystųjų kristalų“ derinys yra tas, kad skysta būsena rodo struktūros mobilumą, o kristalas prisiima griežtą tvarką.

Jei medžiaga susideda iš pailgos arba sluoksninės formos poliatominių molekulių, turinčių asimetrinę struktūrą, tada, kai ji tirpsta, šios molekulės yra tam tikru būdu orientuotos viena kitos atžvilgiu (jų ilgosios ašys yra lygiagrečios). Tokiu atveju molekulės gali laisvai judėti lygiagrečiai sau, t.y. sistema įgauna skysčiui būdingą takumą. Tuo pačiu sistema išlaiko tvarkingą struktūrą, kuri lemia kristalams būdingas savybes.

Didelis tokios konstrukcijos mobilumas leidžia ją valdyti labai silpnomis įtakomis (šilumos, elektros ir kt.), t.y. tikslingai keisti medžiagos savybes, įskaitant optines, su labai maža energija, kuri naudojama šiuolaikinėse technologijose.

Kristalinių gardelių rūšys

Bet kurią cheminę medžiagą sudaro daugybė identiškų dalelių, kurios yra tarpusavyje susijusios.

Esant žemai temperatūrai, kai šiluminis judėjimas yra trukdomas, dalelės yra griežtai orientuotos erdvėje ir formoje kristalinė gardelė.

Kristalinė ląstelė - Tai struktūra su geometriškai teisingu dalelių išsidėstymu erdvėje.

Pačioje kristalinėje gardelėje išskiriami mazgai ir tarpmazginė erdvė.

Ta pati medžiaga, priklausomai nuo sąlygų (p, t,…) egzistuoja įvairiomis kristalinėmis formomis (ty turi skirtingas kristalines gardeles) – alotropinėmis modifikacijomis, kurios skiriasi savybėmis.

Pavyzdžiui, žinomos keturios anglies modifikacijos – grafitas, deimantas, karbinas ir lonsdaleitas.

☼ Ketvirtoji kristalinės anglies „lonsdaleito“ atmaina mažai žinoma. Jis buvo rastas meteorituose ir gautas dirbtinai, o jo struktūra vis dar tiriama.

☼ Suodžiai, koksas, anglis priskiriamas amorfiniams anglies polimerams. Tačiau dabar tapo žinoma, kad tai taip pat yra kristalinės medžiagos.

☼ Beje, suodžiuose buvo rasta blizgių juodų dalelių, kurias jie pavadino „veidrodine anglimi“. Veidrodinė anglis yra chemiškai inertiška, atspari karščiui, nepralaidi dujoms ir skysčiams, turi lygų paviršių ir absoliučiai suderinama su gyvais audiniais.

☼ Grafito pavadinimas kilęs iš itališko „grafito“ – rašau, piešiu. Grafitas yra tamsiai pilki kristalai su lengvu metaliniu blizgesiu, turi sluoksniuotą gardelę. Atskiri grafito kristalo atomų sluoksniai, palyginti silpnai surišti vienas su kitu, lengvai atskiriami vienas nuo kito.

KRISTOLINIŲ GRANDELIŲ RŪŠYS

	joninės			metalinis
Kas yra kristalinės gardelės mazguose, struktūrinis vienetas	jonų	atomai	molekules	atomai ir katijonai
Cheminio ryšio tarp mazgo dalelių tipas	joninės		kovalentinis: polinis ir nepolinis	metalinis
Kristalų dalelių sąveikos jėgos	elektrostatinės kal	kovalentinis	tarpmolekulinės nye	elektrostatinės kal
Fizinės savybės dėl kristalinės gardelės	traukos jėgos tarp jonų yra stiprios, T pl. (ugniai atsparus), Lengvai tirpsta vandenyje lydalas ir tirpalas praleidžia elektros srovę, nelakus (be kvapo)	kovalentiniai ryšiai tarp atomų yra dideli, T pl. ir T kip labai, netirpsta vandenyje lydalas nepraleidžia elektros	Patrauklios jėgos tarp molekulių yra mažos T pl. ↓, Kai kurie tirpsta vandenyje Jie turi kvapą – yra lakūs	sąveikos jėgos yra didelės T pl. , Aukštas šilumos ir elektros laidumas
Bendra medžiagos būsena normaliomis sąlygomis	kietas	kietas	sunku, dujinis, skystis	sunku, skystis (H g)
Pavyzdžiai	dauguma druskų, šarmų, tipiškų metalų oksidų	C (deimantas, grafitas), Si, Ge, B, SiO 2, CaC 2, SiC (karborundas), BN, Fe 3 C, TaC (t pl. \u003d 3800 0 С) Raudonasis ir juodasis fosforas. Kai kurių metalų oksidai.	visos dujos, skysčiai, dauguma nemetalų: inertinės dujos, halogenai, H 2 , N 2 , O 2 , O 3 , P 4 (balta), S 8 . Nemetalų vandenilio junginiai, nemetalų oksidai: H 2 O, CO 2 „sausasis ledas“. dauguma organinių junginių.	Metalai, lydiniai

Jei aušinant kristalų augimo greitis yra mažas, susidaro stiklinė būsena (amorfinė).

Ryšys tarp elemento padėties periodinėje sistemoje ir jo paprastos medžiagos kristalinės gardelės.

Egzistuoja glaudus ryšys tarp elemento padėties periodinėje lentelėje ir jį atitinkančios elementarios medžiagos kristalinės gardelės.

		grupė
			III			VII	VIII
P e R Ir O d						H2
				N 2	O2	F2
	III			P4	S8	Cl2
						Br2
						aš 2
Tipas kristalinė gardelė		metalinis			branduolinis	molekulinės

Likusių elementų paprastos medžiagos turi metalinę kristalinę gardelę.

TEISIMAS

Išstudijuokite paskaitos medžiagą, savo sąsiuvinyje raštu atsakykite į šiuos klausimus:

Kas yra kristalinė gardelė?
Kokių tipų kristalinės gardelės egzistuoja?
Apibūdinkite kiekvieną kristalinės gardelės tipą pagal planą: Kas yra kristalinės gardelės mazguose, struktūrinis vienetas → Cheminio ryšio tipas tarp mazgo dalelių → Sąveikos jėgos tarp kristalo dalelių → Fizinės savybės dėl kristalo gardelė → Medžiagos agregatinė būsena normaliomis sąlygomis → Pavyzdžiai

Atlikite užduotis šia tema:

Kokio tipo kristalinę gardelę turi šios kasdieniame gyvenime plačiai naudojamos medžiagos: vanduo, acto rūgštis (CH 3 COOH), cukrus (C 12 H 22 O 11), kalio trąšos (KCl), upių smėlis (SiO 2) – tirpsta taškas 1710 0 C , amoniakas (NH 3), valgomoji druska? Padarykite apibendrintą išvadą: kokios medžiagos savybės gali nulemti jos kristalinės gardelės tipą?
Pagal pateiktų medžiagų formules: SiC, CS 2, NaBr, C 2 H 2 - nustatykite kiekvieno junginio kristalinės gardelės tipą (joninę, molekulinę) ir pagal tai apibūdinkite kiekvieno iš keturių fizines savybes. medžiagų.
Treneris numeris 1. „Krištoliniai tinkleliai“
Treneris numeris 2. „Bandomosios užduotys“
Testas (savikontrolė):

1) Medžiagos, turinčios molekulinę kristalinę gardelę, kaip taisyklė:

a). ugniai atsparus ir gerai tirpus vandenyje
b). tirpstantis ir nepastovus
V). Kietas ir elektrai laidus
G). Šilumai laidūs ir plastikiniai

2) „molekulės“ sąvoka netaikoma atsižvelgiant į medžiagos struktūrinį vienetą:

a). vandens

b). deguonies

V). deimantas

G). ozonas

3) Atominė kristalinė gardelė būdinga:

a). aliuminis ir grafitas

b). siera ir jodas

V). silicio oksidas ir natrio chloridas

G). deimantas ir boras