Kebanyakan pepejal mempunyai berbentuk kristal struktur, yang dicirikan susunan zarah yang ditakrifkan dengan ketat. Jika anda menyambungkan zarah dengan garisan konvensional, anda akan mendapat rangka kerja spatial yang dipanggil kekisi kristal. Titik di mana zarah kristal terletak dipanggil nod kekisi. Nod kekisi khayalan mungkin mengandungi atom, ion atau molekul.

Bergantung pada sifat zarah yang terletak di nod dan sifat sambungan di antara mereka, empat jenis kekisi kristal dibezakan: ionik, logam, atom dan molekul.

ionik dipanggil kekisi di mana nodnya terdapat ion.

Mereka dibentuk oleh bahan dengan ikatan ionik. Pada nod kekisi sedemikian terdapat ion positif dan negatif yang disambungkan antara satu sama lain melalui interaksi elektrostatik.

Kisi kristal ionik mempunyai garam, alkali, oksida logam aktif. Ion boleh menjadi mudah atau kompleks. Contohnya, pada tapak kekisi natrium klorida terdapat ion natrium ringkas Na dan klorin Cl − , dan pada tapak kekisi kalium sulfat ion kalium ringkas K dan ion sulfat kompleks S O 4 2 − silih berganti.

Ikatan antara ion dalam kristal tersebut adalah kuat. Oleh itu, bahan ionik adalah pepejal, refraktori, tidak meruap. Bahan sedemikian adalah baik larut dalam air.

Kekisi kristal natrium klorida

Kristal natrium klorida

logam dipanggil kekisi, yang terdiri daripada ion positif dan atom logam dan elektron bebas.

Mereka dibentuk oleh bahan dengan ikatan logam. Pada nod kekisi logam terdapat atom dan ion (sama ada atom atau ion, di mana atom mudah bertukar, melepaskan elektron luarnya untuk kegunaan biasa).

Kekisi kristal sedemikian adalah ciri bahan mudah logam dan aloi.

Takat lebur logam boleh berbeza (dari \(–37\) °C untuk merkuri kepada dua hingga tiga ribu darjah). Tetapi semua logam mempunyai ciri kilauan logam, kebolehtempaan, kemuluran, mengalirkan elektrik dengan baik dan kehangatan.

Kekisi kristal logam

Perkakasan

Kekisi atom dipanggil kekisi kristal, pada nodnya terdapat atom individu yang disambungkan oleh ikatan kovalen.

Berlian mempunyai jenis kekisi ini - salah satu pengubahsuaian alotropik karbon. Bahan dengan kekisi kristal atom termasuk grafit, silikon, boron dan germanium, serta bahan kompleks, contohnya carborundum SiC dan silika, kuarza, kristal batu, pasir, yang termasuk silikon oksida (\(IV\)) Si O 2.

Bahan sedemikian dicirikan kekuatan tinggi dan kekerasan. Oleh itu, berlian adalah bahan semula jadi yang paling keras. Bahan dengan kekisi kristal atom mempunyai sangat takat lebur yang tinggi dan mendidih. Sebagai contoh, takat lebur silika ialah \(1728\) °C, manakala untuk grafit ia lebih tinggi - \(4000\) °C. Hablur atom boleh dikatakan tidak larut.

Kekisi kristal berlian

Berlian

Molekul dipanggil kekisi, di nodnya terdapat molekul yang disambungkan oleh interaksi antara molekul yang lemah.

Walaupun fakta bahawa atom di dalam molekul disambungkan oleh ikatan kovalen yang sangat kuat, daya tarikan antara molekul yang lemah bertindak antara molekul itu sendiri. Oleh itu, kristal molekul mempunyai kekuatan rendah dan kekerasan, takat lebur rendah dan mendidih. Banyak bahan molekul adalah cecair dan gas pada suhu bilik. Bahan sedemikian tidak menentu. Contohnya, iodin hablur dan karbon monoksida pepejal (\(IV\)) (“ais kering”) menyejat tanpa bertukar menjadi keadaan cecair. Sesetengah bahan molekul mempunyai bau .

Kekisi jenis ini mempunyai bahan ringkas dalam keadaan pepejal pengagregatan: gas mulia dengan molekul monoatomik (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn ), serta bukan logam dengan dua dan molekul poliatomik (H 2, O 2, N 2, Cl 2, I 2, O 3, P 4, S 8).

Mereka mempunyai kekisi kristal molekul juga bahan dengan ikatan polar kovalen: air - ais, ammonia pepejal, asid, oksida bukan logam. Majoriti sebatian organik juga merupakan kristal molekul (naftalena, gula, glukosa).

Struktur bahan ditentukan bukan sahaja oleh susunan relatif atom dalam zarah kimia, tetapi juga oleh lokasi zarah kimia ini di angkasa. Susunan atom, molekul dan ion yang paling teratur adalah dalam kristal(dari bahasa Yunani " crystallos" - ais), di mana zarah kimia (atom, molekul, ion) disusun dalam susunan tertentu, membentuk kekisi kristal di angkasa. Di bawah keadaan pembentukan tertentu, mereka boleh mempunyai bentuk semula jadi polyhedra simetri biasa. Keadaan kristal adalah dicirikan oleh kehadiran susunan jarak jauh dalam susunan zarah dan kekisi kristal simetri.

Keadaan amorfus dicirikan oleh kehadiran hanya susunan jarak pendek. Struktur bahan amorf menyerupai cecair, tetapi mempunyai kecairan yang lebih sedikit. Keadaan amorf biasanya tidak stabil. Di bawah pengaruh beban mekanikal atau perubahan suhu, jasad amorfus boleh mengkristal. Kereaktifan bahan dalam keadaan amorf adalah lebih tinggi daripada dalam keadaan kristal.

Bahan amorfus

Tanda utama amorfus(dari bahasa Yunani " amorfos" - tidak berbentuk) keadaan jirim - ketiadaan kekisi atom atau molekul, iaitu, periodicity tiga dimensi ciri struktur keadaan kristal.

Apabila bahan cecair disejukkan, ia tidak selalu mengkristal. dalam keadaan tertentu, keadaan pepejal amorfus (berkaca) tidak seimbang boleh terbentuk. Keadaan berkaca boleh mengandungi bahan mudah (karbon, fosforus, arsenik, sulfur, selenium), oksida (contohnya, boron, silikon, fosforus), halida, kalkogenida, dan banyak polimer organik.

Dalam keadaan ini, bahan itu boleh stabil untuk jangka masa yang panjang, contohnya, umur beberapa gelas gunung berapi dianggarkan berjuta-juta tahun. Sifat fizikal dan kimia bahan dalam keadaan amorf berkaca boleh berbeza dengan ketara daripada sifat bahan kristal. Sebagai contoh, germanium dioksida berkaca lebih aktif secara kimia daripada kristal. Perbezaan dalam sifat keadaan amorf cecair dan pepejal ditentukan oleh sifat pergerakan haba zarah: dalam keadaan amorf, zarah hanya mampu melakukan pergerakan berayun dan putaran, tetapi tidak boleh bergerak melalui ketebalan bahan.

Terdapat bahan yang hanya boleh wujud dalam bentuk pepejal dalam keadaan amorf. Ini merujuk kepada polimer dengan jujukan unit yang tidak teratur.

Badan amorfus isotropik, iaitu sifat mekanikal, optikal, elektrik dan lain-lainnya tidak bergantung pada arah. Jasad amorf tidak mempunyai takat lebur tetap: lebur berlaku dalam julat suhu tertentu. Peralihan bahan amorf daripada pepejal kepada keadaan cecair tidak disertai dengan perubahan sifat yang mendadak. Model fizikal keadaan amorf masih belum dibuat.

Bahan kristal

Padat kristal- pembentukan tiga dimensi yang dicirikan oleh kebolehulangan yang ketat bagi elemen struktur yang sama ( sel unit) dalam semua arah. Sel unit ialah isipadu terkecil kristal dalam bentuk selari, mengulangi dirinya beberapa kali tidak terhingga dalam kristal.

Bentuk kristal yang betul secara geometri ditentukan, pertama sekali, oleh struktur dalaman yang teratur. Jika, bukannya atom, ion atau molekul dalam kristal, kita menggambarkan titik sebagai pusat graviti zarah-zarah ini, kita mendapat taburan tetap tiga dimensi bagi titik tersebut, yang dipanggil kekisi kristal. Mata itu sendiri dipanggil nod kekisi kristal.

Jenis kekisi kristal

Bergantung pada zarah apa yang diperbuat daripada kekisi kristal dan jenis ikatan kimia di antara mereka, jenis kristal yang berbeza dibezakan.

Kristal ionik dibentuk oleh kation dan anion (contohnya, garam dan hidroksida kebanyakan logam). Di dalamnya terdapat ikatan ionik antara zarah.

Kristal ionik mungkin terdiri daripada monatomik ion. Ini adalah bagaimana kristal dibina natrium klorida, kalium iodida, kalsium fluorida.
Kation logam monoatomik dan anion poliatomik, contohnya, ion nitrat NO 3 −, ion sulfat SO 4 2−, ion karbonat CO 3 2−, mengambil bahagian dalam pembentukan hablur ionik banyak garam.

Adalah mustahil untuk mengasingkan molekul tunggal dalam kristal ionik. Setiap kation tertarik kepada setiap anion dan ditolak oleh kation lain. Keseluruhan kristal boleh dianggap sebagai molekul besar. Saiz molekul sedemikian tidak terhad, kerana ia boleh berkembang dengan menambah kation dan anion baru.

Kebanyakan sebatian ionik mengkristal dalam salah satu jenis struktur, yang berbeza antara satu sama lain dalam nilai nombor koordinasi, iaitu bilangan jiran di sekeliling ion tertentu (4, 6 atau 8). Untuk sebatian ionik dengan bilangan kation dan anion yang sama, empat jenis utama kekisi kristal diketahui: natrium klorida (nombor koordinasi kedua-dua ion ialah 6), cesium klorida (nombor koordinasi kedua-dua ion ialah 8), sphalerit dan wurtzite (kedua-dua jenis struktur dicirikan oleh nombor koordinasi kation dan anion bersamaan dengan 4). Jika bilangan kation adalah separuh daripada bilangan anion, maka bilangan koordinasi kation mestilah dua kali ganda bilangan koordinasi anion. Dalam kes ini, jenis struktur fluorit (nombor koordinasi 8 dan 4), rutil (nombor koordinasi 6 dan 3), dan cristobalite (nombor koordinasi 4 dan 2) direalisasikan.

Biasanya kristal ionik adalah keras tetapi rapuh. Kerapuhan mereka adalah disebabkan oleh fakta bahawa walaupun dengan sedikit ubah bentuk kristal, kation dan anion disesarkan sedemikian rupa sehingga daya tolakan antara ion serupa mula mengatasi daya tarikan antara kation dan anion, dan kristal itu musnah.

Kristal ionik mempunyai takat lebur yang tinggi. Dalam keadaan cair, bahan-bahan yang membentuk kristal ionik adalah konduktif elektrik. Apabila dilarutkan dalam air, bahan-bahan ini berpecah kepada kation dan anion, dan larutan yang terhasil mengalirkan arus elektrik.

Keterlarutan tinggi dalam pelarut polar, disertai dengan pemisahan elektrolitik, adalah disebabkan oleh fakta bahawa dalam persekitaran pelarut dengan pemalar dielektrik tinggi ε, tenaga tarikan antara ion berkurangan. Pemalar dielektrik air adalah 82 kali lebih tinggi daripada vakum (wujud secara bersyarat dalam kristal ionik), dan daya tarikan antara ion dalam larutan akueus berkurangan dengan jumlah yang sama. Kesannya dipertingkatkan dengan pelarutan ion.

Kristal atom terdiri daripada atom individu yang disatukan oleh ikatan kovalen. Daripada bahan ringkas, hanya unsur boron dan kumpulan IVA yang mempunyai kekisi kristal sedemikian. Selalunya, sebatian bukan logam antara satu sama lain (contohnya, silikon dioksida) juga membentuk hablur atom.

Sama seperti kristal ionik, kristal atom boleh dianggap sebagai molekul gergasi. Mereka sangat tahan lama dan keras, dan tidak mengalirkan haba dan elektrik dengan baik. Bahan yang mempunyai kekisi kristal atom cair pada suhu tinggi. Mereka boleh dikatakan tidak larut dalam sebarang pelarut. Mereka dicirikan oleh kereaktifan yang rendah.

Kristal molekul dibina daripada molekul individu, di mana atom disambungkan oleh ikatan kovalen. Daya antara molekul yang lebih lemah bertindak antara molekul. Ia mudah dimusnahkan, jadi kristal molekul mempunyai takat lebur yang rendah, kekerasan rendah, dan turun naik yang tinggi. Bahan-bahan yang membentuk kekisi kristal molekul tidak mempunyai kekonduksian elektrik, dan larutan dan cairnya juga tidak mengalirkan arus elektrik.

Daya antara molekul timbul disebabkan oleh interaksi elektrostatik elektron bercas negatif satu molekul dengan nukleus bercas positif molekul jiran. Kekuatan interaksi antara molekul dipengaruhi oleh banyak faktor. Yang paling penting di antara mereka ialah kehadiran ikatan polar, iaitu, pergeseran ketumpatan elektron dari satu atom ke atom yang lain. Selain itu, interaksi antara molekul lebih kuat antara molekul dengan bilangan elektron yang lebih besar.

Kebanyakan bukan logam dalam bentuk bahan ringkas (contohnya, iodin I 2 , argon Ar, sulfur S 8) dan sebatian antara satu sama lain (contohnya, air, karbon dioksida, hidrogen klorida), serta hampir semua bahan organik pepejal membentuk hablur molekul.

Logam dicirikan oleh kekisi kristal logam. Ia mengandungi ikatan logam antara atom. Dalam hablur logam, nukleus atom disusun sedemikian rupa sehingga pembungkusannya sepadat mungkin. Ikatan dalam kristal tersebut dinyahlokasi dan meluas ke seluruh kristal. Hablur logam mempunyai kekonduksian elektrik dan haba yang tinggi, kilauan dan kelegapan logam, dan mudah berubah bentuk.

Klasifikasi kekisi kristal sepadan dengan mengehadkan kes. Kebanyakan kristal bahan bukan organik tergolong dalam jenis perantaraan - kovalen-ionik, molekul-kovalen, dsb. Sebagai contoh, dalam kristal grafit Dalam setiap lapisan, ikatan adalah kovalen-logam, dan di antara lapisan ia adalah antara molekul.

Isomorfisme dan polimorfisme

Banyak bahan kristal mempunyai struktur yang sama. Pada masa yang sama, bahan yang sama boleh membentuk struktur kristal yang berbeza. Ini tercermin dalam fenomena isomorfisme Dan polimorfisme.

Isomorfisme terletak pada keupayaan atom, ion atau molekul untuk menggantikan satu sama lain dalam struktur kristal. Istilah ini (dari bahasa Yunani " isos"- sama dan" morphe" - bentuk) telah dicadangkan oleh E. Mitscherlich pada tahun 1819. Undang-undang isomorfisme telah dirumuskan oleh E. Mitscherlich pada tahun 1821 dengan cara ini: "Bilangan atom yang sama, disambungkan dengan cara yang sama, memberikan bentuk kristal yang sama; Selain itu, bentuk kristal tidak bergantung pada sifat kimia atom, tetapi hanya ditentukan oleh bilangan dan kedudukan relatifnya."

Bekerja di makmal kimia Universiti Berlin, Mitscherlich menarik perhatian kepada persamaan lengkap kristal plumbum, barium dan strontium sulfat dan persamaan bentuk kristal banyak bahan lain. Pemerhatiannya menarik perhatian ahli kimia Sweden terkenal J.-Ya. Berzelius, yang mencadangkan bahawa Mitscherlich mengesahkan corak yang diperhatikan menggunakan contoh sebatian asid fosforik dan arsenik. Hasil daripada kajian itu, disimpulkan bahawa "dua siri garam hanya berbeza kerana satu mengandungi arsenik sebagai radikal asid, dan satu lagi mengandungi fosforus." Penemuan Mitscherlich tidak lama lagi menarik perhatian ahli mineralogi, yang memulakan penyelidikan tentang masalah penggantian isomorfik unsur dalam mineral.

Semasa penghabluran bersama bahan yang terdedah kepada isomorfisme ( isomorfik bahan), kristal campuran (campuran isomorfik) terbentuk. Ini hanya mungkin jika zarah yang menggantikan satu sama lain berbeza sedikit dalam saiz (tidak lebih daripada 15%). Di samping itu, bahan isomorfik mesti mempunyai susunan spatial atom atau ion yang serupa dan, oleh itu, kristal yang serupa dalam bentuk luaran. Bahan tersebut termasuk, sebagai contoh, tawas. Dalam kristal tawas kalium KAl(SO 4) 2 . Kation kalium 12H 2 O boleh sebahagian atau sepenuhnya digantikan dengan kation rubidium atau ammonium, dan kation aluminium oleh kation kromium(III) atau besi(III).

Isomorfisme tersebar luas di alam semula jadi. Kebanyakan mineral adalah campuran isomorfik yang kompleks, komposisi berubah-ubah. Sebagai contoh, dalam sfalerit mineral ZnS, sehingga 20% daripada atom zink boleh digantikan oleh atom besi (manakala ZnS dan FeS mempunyai struktur kristal yang berbeza). Isomorfisme dikaitkan dengan kelakuan geokimia unsur nadir dan surih, taburannya dalam batuan dan bijih, di mana ia terkandung dalam bentuk kekotoran isomorfik.

Penggantian isomorfik menentukan banyak sifat berguna bahan buatan teknologi moden - semikonduktor, ferromagnet, bahan laser.

Banyak bahan boleh membentuk bentuk kristal yang mempunyai struktur dan sifat yang berbeza, tetapi komposisi yang sama ( polimorfik pengubahsuaian). Polimorfisme- keupayaan pepejal dan hablur cecair wujud dalam dua atau lebih bentuk dengan struktur dan sifat hablur yang berbeza dengan komposisi kimia yang sama. Perkataan ini berasal dari bahasa Yunani " polimorfos"- pelbagai. Fenomena polimorfisme ditemui oleh M. Klaproth, yang pada tahun 1798 mendapati bahawa dua mineral berbeza - kalsit dan aragonit - mempunyai komposisi kimia yang sama CaCO 3.

Polimorfisme bahan ringkas biasanya dipanggil alotropi, manakala konsep polimorfisme tidak digunakan untuk bentuk alotropik bukan kristal (contohnya, gas O 2 dan O 3). Contoh tipikal bentuk polimorfik ialah pengubahsuaian karbon (berlian, lonsdaleite, grafit, karbin dan fullerene), yang berbeza secara mendadak dalam sifat. Bentuk kewujudan karbon yang paling stabil ialah grafit, walau bagaimanapun, pengubahsuaian lain di bawah keadaan normal boleh berterusan selama-lamanya. Pada suhu tinggi mereka bertukar menjadi grafit. Dalam kes berlian, ini berlaku apabila dipanaskan melebihi 1000 o C tanpa kehadiran oksigen. Peralihan terbalik adalah lebih sukar untuk dicapai. Bukan sahaja suhu tinggi diperlukan (1200-1600 o C), tetapi juga tekanan yang sangat besar - sehingga 100 ribu atmosfera. Transformasi grafit kepada berlian lebih mudah dengan kehadiran logam cair (besi, kobalt, kromium dan lain-lain).

Dalam kes kristal molekul, polimorfisme menunjukkan dirinya dalam pembungkusan molekul yang berbeza dalam kristal atau dalam perubahan dalam bentuk molekul, dan dalam kristal ionik - dalam kedudukan relatif kation dan anion yang berbeza. Sesetengah bahan ringkas dan kompleks mempunyai lebih daripada dua polimorf. Sebagai contoh, silikon dioksida mempunyai sepuluh pengubahsuaian, kalsium fluorida - enam, ammonium nitrat - empat. Pengubahsuaian polimorfik biasanya dilambangkan dengan huruf Yunani α, β, γ, δ, ε,... bermula dengan pengubahsuaian yang stabil pada suhu rendah.

Apabila menghablur daripada stim, larutan atau mencairkan bahan yang mempunyai beberapa pengubahsuaian polimorfik, pengubahsuaian yang kurang stabil dalam keadaan tertentu mula-mula terbentuk, yang kemudiannya bertukar menjadi lebih stabil. Sebagai contoh, apabila wap fosforus terpeluwap, fosforus putih terbentuk, yang dalam keadaan normal perlahan-lahan, tetapi apabila dipanaskan, dengan cepat berubah menjadi fosforus merah. Apabila plumbum hidroksida dehidrasi, pada mulanya (kira-kira 70 o C) kuning β-PbO, yang kurang stabil pada suhu rendah, terbentuk, pada kira-kira 100 o C ia bertukar menjadi α-PbO merah, dan pada 540 o C ia bertukar. kembali ke β-PbO.

Peralihan daripada satu polimorf kepada yang lain dipanggil transformasi polimorfik. Peralihan ini berlaku apabila suhu atau tekanan berubah dan disertai dengan perubahan mendadak dalam sifat.

Proses peralihan daripada satu pengubahsuaian kepada yang lain boleh diterbalikkan atau tidak boleh diterbalikkan. Oleh itu, apabila bahan seperti grafit lembut putih komposisi BN (boron nitride) dipanaskan pada 1500-1800 o C dan tekanan beberapa puluh atmosfera, pengubahsuaian suhu tingginya terbentuk - borazon, hampir dengan berlian dalam kekerasan. Apabila suhu dan tekanan diturunkan kepada nilai yang sepadan dengan keadaan biasa, borazon mengekalkan strukturnya. Contoh peralihan boleh balik ialah transformasi bersama dua pengubahsuaian sulfur (ortorombik dan monoklinik) pada 95 o C.

Transformasi polimorfik boleh berlaku tanpa perubahan ketara dalam struktur. Kadang-kadang tidak ada perubahan dalam struktur kristal sama sekali, sebagai contoh, semasa peralihan α-Fe kepada β-Fe pada 769 o C, struktur besi tidak berubah, tetapi sifat feromagnetiknya hilang.

Belakang Hadapan

Perhatian! Pratonton slaid adalah untuk tujuan maklumat sahaja dan mungkin tidak mewakili semua ciri pembentangan. Jika anda berminat dengan kerja ini, sila muat turun versi penuh.

Jenis pelajaran: Gabungan.

Matlamat utama pelajaran: Untuk memberi pelajar idea khusus tentang bahan amorf dan kristal, jenis kekisi kristal, untuk mewujudkan hubungan antara struktur dan sifat bahan.

Objektif pelajaran.

Pendidikan: untuk membentuk konsep tentang keadaan hablur dan pepejal amorf, untuk membiasakan pelajar dengan pelbagai jenis kekisi kristal, untuk mewujudkan pergantungan sifat fizikal kristal pada sifat ikatan kimia dalam kristal dan jenis kristal kekisi, untuk memberi pelajar idea asas tentang pengaruh sifat ikatan kimia dan jenis kekisi kristal ke atas sifat jirim, memberi pelajar idea tentang hukum ketekalan komposisi.

Pendidikan: terus membentuk pandangan dunia pelajar, pertimbangkan pengaruh bersama komponen zarah struktur keseluruhan bahan, akibatnya sifat baru muncul, membangunkan keupayaan untuk mengatur kerja pendidikan mereka, dan mematuhi peraturan bekerja di sebuah pasukan.

Perkembangan: membangunkan minat kognitif murid sekolah menggunakan situasi masalah; meningkatkan kebolehan pelajar untuk mewujudkan pergantungan sebab dan akibat sifat fizikal bahan pada ikatan kimia dan jenis kekisi kristal, untuk meramal jenis kekisi kristal berdasarkan sifat fizikal bahan.

Peralatan: Jadual berkala D.I. Mendeleev, koleksi "Logam", bukan logam: sulfur, grafit, fosforus merah, oksigen; Persembahan "Kekisi kristal", model kekisi kristal pelbagai jenis (garam meja, berlian dan grafit, karbon dioksida dan iodin, logam), sampel plastik dan produk yang diperbuat daripadanya, kaca, plastisin, resin, lilin, gula-gula getah, coklat , komputer, pemasangan multimedia, eksperimen video "Pemejalwapan asid benzoik".

Kemajuan pelajaran

1. Detik organisasi.

Guru mengalu-alukan pelajar dan merekodkan yang tidak hadir.

Kemudian dia memberitahu tajuk pelajaran dan tujuan pelajaran. Pelajar menulis tajuk pelajaran dalam buku nota mereka. (Slaid 1, 2).

2. Menyemak kerja rumah

(2 pelajar di papan hitam: Tentukan jenis ikatan kimia untuk bahan dengan formula:

1) NaCl, CO 2, I 2; 2) Na, NaOH, H 2 S (tulis jawapan di papan tulis dan masukkan dalam tinjauan).

3. Analisis situasi.

Guru: Apakah kajian kimia? Jawapan: Kimia ialah sains bahan, sifat dan transformasi bahan.

Guru: Apakah bahan? Jawapan: Jirim ialah badan fizikal dari apa. (Slaid 3).

Guru: Apakah keadaan jirim yang kamu tahu?

Jawapan: Terdapat tiga keadaan pengagregatan: pepejal, cecair dan gas. (Slaid 4).

Guru: Berikan contoh bahan yang boleh wujud dalam ketiga-tiga keadaan terkumpul pada suhu yang berbeza.

Jawapan: Air. Dalam keadaan biasa, air berada dalam keadaan cair, apabila suhu turun di bawah 0 0 C, air bertukar menjadi keadaan pepejal - ais, dan apabila suhu meningkat kepada 100 0 C kita mendapat wap air (keadaan gas).

Guru (tambahan): Apa-apa bahan boleh didapati dalam bentuk pepejal, cecair dan gas. Sebagai tambahan kepada air, ini adalah logam yang, dalam keadaan biasa, berada dalam keadaan pepejal, apabila dipanaskan, ia mula melembutkan, dan pada suhu tertentu (t pl) ia berubah menjadi keadaan cair - ia cair. Dengan pemanasan lanjut, ke takat didih, logam mula menguap, i.e. masuk ke dalam keadaan gas. Mana-mana gas boleh ditukar kepada keadaan cecair dan pepejal dengan menurunkan suhu: contohnya, oksigen, yang pada suhu (-194 0 C) bertukar menjadi cecair biru, dan pada suhu (-218.8 0 C) menjadi pepejal menjadi jisim seperti salji yang terdiri daripada hablur biru. Hari ini dalam kelas kita akan melihat keadaan pepejal jirim.

Guru: Namakan apakah bahan pepejal yang terdapat di atas meja anda.

Jawapan: Logam, plastisin, garam meja: NaCl, grafit.

Cikgu: Apa pendapat kamu? Antara bahan ini yang manakah lebihan?

Jawapan: Plastisin.

Cikgu: Kenapa?

Andaian dibuat. Sekiranya pelajar merasa sukar, maka dengan bantuan guru mereka membuat kesimpulan bahawa plastisin, tidak seperti logam dan natrium klorida, tidak mempunyai takat lebur tertentu - ia (plastisin) secara beransur-ansur melembutkan dan berubah menjadi keadaan bendalir. Contohnya, coklat yang cair di dalam mulut, atau gula-gula getah, serta kaca, plastik, damar, lilin (semasa menerangkan, guru menunjukkan sampel kelas bahan-bahan ini). Bahan sedemikian dipanggil amorfus. (slaid 5), dan logam dan natrium klorida adalah kristal. (Slaid 6).

Oleh itu, dua jenis pepejal dibezakan : amorfus dan berbentuk kristal. (slaid7).

1) Bahan amorf tidak mempunyai takat lebur tertentu dan susunan zarah di dalamnya tidak teratur.

Bahan kristal mempunyai takat lebur yang ditetapkan dengan ketat dan, yang paling penting, dicirikan oleh susunan zarah yang betul dari mana ia dibina: atom, molekul dan ion. Zarah-zarah ini terletak pada titik yang ditakrifkan dengan ketat dalam ruang, dan jika nod ini disambungkan dengan garis lurus, maka bingkai spatial terbentuk - kekisi kristal.

Guru bertanya isu bermasalah

Bagaimana untuk menerangkan kewujudan pepejal dengan sifat yang berbeza?

2) Mengapakah bahan kristal berpecah dalam satah tertentu apabila hentaman, manakala bahan amorf tidak mempunyai sifat ini?

Dengar jawapan pelajar dan bawa mereka ke kesimpulan:

Sifat bahan dalam keadaan pepejal bergantung pada jenis kekisi kristal (terutamanya pada zarah apa yang terdapat dalam nodnya), yang seterusnya, ditentukan oleh jenis ikatan kimia dalam bahan tertentu.

Menyemak kerja rumah:

1) NaCl – ikatan ionik,

CO 2 – ikatan polar kovalen

I 2 – ikatan nonpolar kovalen

2) Na – ikatan logam

NaOH - ikatan ion antara Na + ion - (kovalen O dan H)

H 2 S - kutub kovalen

Tinjauan hadapan.

• Ikatan manakah yang dipanggil ion?
• Apakah jenis ikatan yang dipanggil kovalen?
• Ikatan yang manakah dipanggil ikatan kovalen polar?
• bukan kutub?

Apakah yang dipanggil elektronegativiti? . Kesimpulan: Terdapat urutan logik, hubungan fenomena di alam: Struktur atom -> EO -> Jenis ikatan kimia -> Jenis kekisi kristal -> Sifat bahan

(slaid 10). Guru: Bergantung pada jenis zarah dan sifat hubungan antara mereka, mereka membezakan: empat jenis kekisi kristal ionik, molekul, atom dan logam.

(Slaid 11).

Keputusan dibentangkan dalam jadual berikut - jadual sampel di meja pelajar. (lihat Lampiran 1). (Slaid 12).

Kekisi kristal ionik

Cikgu: Apa pendapat kamu? Untuk bahan dengan jenis ikatan kimia apakah jenis kekisi ini akan menjadi ciri?

Jawapan: Bahan dengan ikatan kimia ionik akan dicirikan oleh kekisi ionik.

Guru: Apakah zarah yang akan berada di nod kekisi?

Jawapan: Yunus.

Guru: Apakah zarah yang dipanggil ion?

Jawapan: Ion ialah zarah yang mempunyai cas positif atau negatif.

Guru: Apakah komposisi ion?

Jawapan: Mudah dan kompleks.

Demonstrasi - model kekisi kristal natrium klorida (NaCl).

Penerangan guru: Pada nod kekisi kristal natrium klorida terdapat ion natrium dan klorin.

Dalam kristal NaCl tiada molekul natrium klorida individu. Keseluruhan kristal harus dianggap sebagai makromolekul gergasi yang terdiri daripada bilangan ion Na + dan Cl - yang sama, Na n Cl n, di mana n ialah nombor yang besar.

Ikatan antara ion dalam kristal sedemikian sangat kuat. Oleh itu, bahan dengan kekisi ionik mempunyai kekerasan yang agak tinggi. Mereka refraktori, tidak meruap, dan rapuh. Leburannya mengalirkan arus elektrik (Kenapa?) dan mudah larut dalam air.

Sebatian ionik ialah sebatian binari logam (I A dan II A), garam, dan alkali.

Kekisi kristal atom

Demonstrasi kekisi kristal berlian dan grafit.

Pelajar mempunyai sampel grafit di atas meja.

Jawapan: Pada nod kekisi kristal atom terdapat atom individu.

Guru: Apakah ikatan kimia yang akan timbul antara atom?

Jawapan: Ikatan kimia kovalen.

Penerangan guru.

Sesungguhnya, di tapak kekisi kristal atom terdapat atom individu yang disambungkan antara satu sama lain melalui ikatan kovalen. Oleh kerana atom, seperti ion, boleh terletak secara berbeza di angkasa, kristal bentuk yang berbeza terbentuk.

Kekisi kristal atom berlian

Tiada molekul dalam kekisi ini. Keseluruhan kristal harus dianggap sebagai molekul gergasi. Contoh bahan dengan jenis kekisi kristal ini ialah pengubahsuaian alotropik karbon: berlian, grafit; serta boron, silikon, fosforus merah, germanium. Soalan: Apakah bahan-bahan ini dalam komposisi? Jawapan: Mudah dalam komposisi.

Kekisi kristal atom bukan sahaja mempunyai yang mudah, tetapi juga yang kompleks. Contohnya, aluminium oksida, silikon oksida. Semua bahan ini mempunyai takat lebur yang sangat tinggi (berlian mempunyai lebih daripada 3500 0 C), kuat dan keras, tidak meruap, dan boleh dikatakan tidak larut dalam cecair.

Kekisi kristal logam

Guru: Kawan-kawan, anda mempunyai koleksi logam di atas meja anda, mari lihat sampel ini.

Soalan: Apakah ikatan kimia yang menjadi ciri logam?

Jawapan: Logam. Ikatan dalam logam antara ion positif melalui elektron yang dikongsi.

Soalan: Apakah sifat fizik am yang menjadi ciri logam?

Jawapan: Kilauan, kekonduksian elektrik, kekonduksian terma, kemuluran.

Soalan: Terangkan apakah sebab banyak bahan yang berbeza mempunyai sifat fizikal yang sama?

Jawapan: Logam mempunyai struktur tunggal.

Demonstrasi model kekisi kristal logam.

Penerangan cikgu.

Bahan dengan ikatan logam mempunyai kekisi kristal logam

Di tapak kekisi tersebut terdapat atom dan ion positif logam, dan elektron valens bergerak bebas dalam isipadu kristal. Elektron secara elektrostatik menarik ion logam positif. Ini menerangkan kestabilan kekisi.

Kekisi kristal molekul

Guru menunjukkan dan menamakan bahan: iodin, sulfur.

Soalan: Apakah persamaan bahan-bahan ini?

Jawapan: Bahan ini bukan logam. Mudah dalam komposisi.

Soalan: Apakah ikatan kimia di dalam molekul?

Jawapan: Ikatan kimia di dalam molekul adalah kovalen, nonpolar.

Soalan: Apakah sifat fizikal yang menjadi ciri mereka?

Jawapan: Meruap, boleh melebur, sedikit larut dalam air.

Guru: Mari kita bandingkan sifat logam dan bukan logam. Pelajar menjawab bahawa sifat pada asasnya berbeza.

Soalan: Mengapakah sifat bukan logam sangat berbeza dengan sifat logam?

Jawapan: Logam mempunyai ikatan logam, manakala bukan logam mempunyai ikatan kovalen, nonpolar.

Guru: Oleh itu, jenis kekisi adalah berbeza. Molekul.

Soalan: Apakah zarah yang terletak pada titik kekisi?

Jawapan: Molekul.

Demonstrasi kekisi kristal karbon dioksida dan iodin.

Penerangan cikgu.

Kekisi kristal molekul

Seperti yang kita lihat, bukan sahaja pepejal boleh mempunyai kekisi kristal molekul. ringkas bahan: gas mulia, H 2, O 2, N 2, I 2, O 3, fosforus putih P 4, tetapi juga kompleks: air pepejal, hidrogen klorida pepejal dan hidrogen sulfida. Kebanyakan sebatian organik pepejal mempunyai kekisi kristal molekul (naftalena, glukosa, gula).

Tapak kekisi mengandungi molekul nonpolar atau polar. Walaupun fakta bahawa atom di dalam molekul disambungkan oleh ikatan kovalen yang kuat, daya antara molekul yang lemah bertindak antara molekul itu sendiri.

Kesimpulan: Bahan-bahannya rapuh, mempunyai kekerasan yang rendah, takat lebur yang rendah, tidak menentu, dan mampu pemejalwapan.

soalan : Proses yang manakah dipanggil sublimasi atau sublimasi?

Jawab : Peralihan bahan daripada keadaan pepejal terkumpul terus kepada keadaan gas, memintas keadaan cecair, dipanggil sublimasi atau sublimasi.

Demonstrasi eksperimen: pemejalwapan asid benzoik (percubaan video).

Bekerja dengan meja yang lengkap.

Lampiran 1. (Slaid 17)

Kekisi kristal, jenis ikatan dan sifat bahan

Jenis gril	Jenis zarah di tapak kekisi	Jenis sambungan antara zarah	Contoh bahan	Sifat fizikal bahan
ionik	Ion	Ionik - ikatan kuat	Garam, halida (IA, IIA), oksida dan hidroksida logam biasa	Pepejal, kuat, tidak meruap, rapuh, tahan api, banyak larut dalam air, cair mengalirkan arus elektrik
nuklear	Atom	1. Kovalen nonpolar - ikatannya sangat kuat 2. Kutub kovalen - ikatannya sangat kuat	Bahan mudah A: berlian(C), grafit(C), boron(B), silikon(Si). Bahan kompleks: aluminium oksida (Al 2 O 3), silikon oksida (IY)-SiO 2	Sangat keras, sangat refraktori, tahan lama, tidak meruap, tidak larut dalam air
Molekul	Molekul	Antara molekul terdapat daya tarikan antara molekul yang lemah, tetapi di dalam molekul terdapat ikatan kovalen yang kuat.	Pepejal dalam keadaan khas yang dalam keadaan normal adalah gas atau cecair (O 2 , H 2 , Cl 2 , N 2 , Br 2 , H 2 O, CO 2, HCl); sulfur, fosforus putih, iodin; bahan organik	Rapuh, mudah meruap, boleh melebur, mampu pemejalwapan, mempunyai kekerasan yang rendah
logam	Ion atom	Logam dengan kekuatan yang berbeza	Logam dan aloi	Boleh ditempa, berkilat, mulur, pengalir haba dan elektrik

Soalan: Apakah jenis kekisi kristal daripada yang dibincangkan di atas tidak terdapat dalam bahan ringkas?

Jawapan: Kekisi kristal ionik.

Soalan: Apakah kekisi kristal yang menjadi ciri bahan ringkas?

Jawapan: Untuk bahan mudah - logam - kekisi kristal logam; untuk bukan logam - atom atau molekul.

Bekerja dengan Jadual Berkala D.I.Mendeleev.

Soalan: Di manakah unsur logam terletak dalam Jadual Berkala dan mengapa? Unsur bukan logam dan mengapa?

Jawapan: Jika anda melukis pepenjuru dari boron ke astatin, maka di sudut kiri bawah pepenjuru ini akan ada unsur logam, kerana pada tahap tenaga terakhir ia mengandungi daripada satu hingga tiga elektron. Ini adalah unsur I A, II A, III A (kecuali boron), serta timah dan plumbum, antimoni dan semua unsur subkumpulan sekunder.

Unsur bukan logam terletak di sudut kanan atas pepenjuru ini, kerana pada tahap tenaga terakhir ia mengandungi daripada empat hingga lapan elektron. Ini adalah unsur IY A, Y A, YI A, YII A, YIII A dan boron.

Guru: Mari cari unsur bukan logam yang bahan mudahnya mempunyai kekisi hablur atom (Jawapan: C, B, Si) dan molekul ( Jawapan: N, S, O , halogen dan gas mulia ).

Guru: Rumuskan satu kesimpulan tentang bagaimana anda boleh menentukan jenis kekisi hablur bahan ringkas bergantung kepada kedudukan unsur dalam Jadual Berkala D.I Mendeleev.

Jawapan: Untuk unsur logam yang terdapat dalam I A, II A, IIIA (kecuali boron), serta timah dan plumbum, dan semua unsur subkumpulan sekunder dalam bahan ringkas, jenis kekisi ialah logam.

Bagi unsur bukan logam IY A dan boron dalam bahan ringkas, kekisi kristal adalah atom; dan unsur Y A, YI A, YII A, YIII A dalam bahan ringkas mempunyai kekisi hablur molekul.

Kami terus bekerja dengan meja yang telah siap.

Guru: Perhatikan meja dengan teliti. Apakah corak yang boleh diperhatikan?

Kami mendengar dengan teliti jawapan pelajar, dan kemudian bersama-sama dengan kelas kami membuat kesimpulan berikut:

Terdapat pola berikut: jika struktur bahan diketahui, maka sifatnya dapat diramalkan, atau sebaliknya: jika sifat bahan diketahui, maka strukturnya dapat ditentukan. (Slaid 18).

Guru: Perhatikan meja dengan teliti. Apakah klasifikasi bahan lain yang boleh anda cadangkan?

Jika murid sukar, guru menerangkannya bahan boleh dibahagikan kepada bahan struktur molekul dan bukan molekul. (Slaid 19).

Bahan dengan struktur molekul terdiri daripada molekul.

Bahan struktur bukan molekul terdiri daripada atom dan ion.

Hukum Ketekalan Komposisi

Guru: Hari ini kita akan berkenalan dengan salah satu undang-undang asas kimia. Ini adalah hukum kestabilan komposisi, yang ditemui oleh ahli kimia Perancis J.L. Proust. Undang-undang hanya sah untuk bahan struktur molekul. Pada masa ini, undang-undang berbunyi seperti ini: "Sebatian kimia molekul, tanpa mengira kaedah penyediaannya, mempunyai komposisi dan sifat yang tetap."

Tetapi untuk bahan dengan struktur bukan molekul undang-undang ini tidak selalu benar.

Kepentingan teori dan praktikal undang-undang adalah bahawa pada asasnya komposisi bahan boleh dinyatakan menggunakan formula kimia (untuk banyak bahan struktur bukan molekul, formula kimia menunjukkan komposisi bukan wujud sebenar, tetapi molekul bersyarat) . Kesimpulan: Formula kimia sesuatu bahan mengandungi banyak maklumat.

(Slaid 21)

Sebagai contoh, SO 3:

1. Bahan khusus ialah sulfur dioksida, atau sulfur oksida (YI).

2.Jenis bahan - kompleks; kelas - oksida.

3. Komposisi kualitatif - terdiri daripada dua unsur: sulfur dan oksigen.

4. Komposisi kuantitatif - molekul terdiri daripada 1 atom sulfur dan 3 atom oksigen.

5.Berat molekul relatif - M r (SO 3) = 32 + 3 * 16 = 80.

6. Jisim molar - M(SO 3) = 80 g/mol.

7. Banyak maklumat lain.

Penyatuan dan aplikasi pengetahuan yang diperoleh

(Slaid 22, 23).

Permainan tic-tac-toe: potong bahan yang mempunyai kekisi kristal yang sama secara menegak, mendatar dan menyerong.

Refleksi.

Guru bertanya soalan: "Kawan-kawan, apa yang baru anda pelajari di dalam kelas?"

Merumuskan pelajaran

Guru: Kawan-kawan, mari kita rumuskan hasil utama pelajaran kita - jawab soalan.

1. Apakah klasifikasi bahan yang anda pelajari?

2. Bagaimanakah anda memahami istilah kekisi kristal?

3. Apakah jenis kekisi kristal yang anda ketahui sekarang?

4. Apakah keteraturan dalam struktur dan sifat bahan yang anda pelajari?

5. Dalam keadaan terkumpul apakah bahan mempunyai kekisi kristal?

6. Apakah undang-undang asas kimia yang anda pelajari di dalam kelas?

Kerja rumah: §22, nota.

1. Buat formula bahan: kalsium klorida, silikon oksida (IY), nitrogen, hidrogen sulfida.

Tentukan jenis kekisi kristal dan cuba ramalkan apakah takat lebur bahan-bahan ini sepatutnya.

2. Tugas kreatif -> buat soalan untuk perenggan.

Kekisi kristal

DARJAH 8

*Menurut buku teks: Gabrielyan O.S. Kimia-8. M.: Bustard, 2003.

Matlamat. Pendidikan. Berikan konsep keadaan hablur dan amorf bagi pepejal; berkenalan dengan jenis kekisi kristal, hubungannya dengan jenis ikatan kimia dan kesan ke atas sifat fizikal bahan;
memberi gambaran tentang hukum ketekalan komposisi bahan. Perkembangan
. Membangunkan pemikiran logik, kemahiran pemerhatian dan membuat kesimpulan. Pendidikan
. Untuk membentuk rasa estetik dan kolektivisme, untuk meluaskan ufuk seseorang. Peralatan dan reagen.
Model kekisi kristal, jalur filem "Pergantungan sifat bahan pada komposisi dan struktur", ketelusan "Ikatan kimia. Struktur jirim"; plastisin, gula-gula getah, damar, lilin, garam meja NaCl, grafit, gula, air. Bentuk organisasi kerja.
Kumpulan. Kaedah dan teknik.
Kerja bebas, pengalaman demonstrasi, kerja makmal.

Epigraf.

KEMAJUAN PELAJARAN GURU.
Kristal ditemui di mana-mana. Kami berjalan di atas kristal, membina dengan kristal, mencipta peranti dan produk daripada kristal, menggunakan kristal secara meluas dalam teknologi dan sains, makan kristal, menyembuhkan dengan kristal, mencari kristal dalam organisma hidup, keluar ke keluasan jalan angkasa dengan bantuan peranti diperbuat daripada kristal...
Apakah kristal?
Bayangkan seketika mata anda mula melihat atom atau molekul; pertumbuhan berkurangan dan anda dapat memasuki kristal. Tujuan pelajaran kami adalah untuk memahami apa itu keadaan hablur dan amorfus pepejal, untuk mengenali jenis-jenis kekisi kristal, dan untuk mendapatkan pemahaman tentang hukum ketekalan komposisi bahan.

Apakah keadaan agregat bahan yang diketahui?

Pepejal, cecair dan gas. Mereka saling berkaitan (Skim 1).
"Dengar, saudara, berikan saya elektron anda," Chlorus bercakap.
"Tidak, lebih baik anda memberi saya elektron," jawab si kembar.
"Baiklah, mari kita gabungkan elektron kita supaya tidak ada yang tersinggung," kata Klorin yang tamak, berharap kemudian dia akan mengambil elektron itu untuk dirinya sendiri.
Tetapi itu tidak berlaku: kedua-dua atom berkongsi elektron yang sama secara sama rata, walaupun usaha terdesak Klorin yang tamak untuk memenangi mereka ke pihaknya.

KEMAJUAN PELAJARAN Lihat bahan di atas meja anda dan bahagikan kepada dua kumpulan. Plastisin, gula-gula getah, resin, lilin adalah bahan amorf. Mereka selalunya tidak mempunyai takat lebur yang tetap, kecairan diperhatikan, dan tidak ada struktur yang teratur (kekisi kristal). Sebaliknya, garam NaCl
, grafit dan gula ialah bahan kristal. Mereka dicirikan oleh suhu lebur yang jelas, bentuk geometri biasa, dan simetri.

Kedua-dua bahan amorf dan kristal digunakan. Kita akan menjadi biasa dengan jenis kekisi kristal dan pengaruhnya terhadap sifat fizikal bahan. Tugas kreatif yang telah anda sediakan - cerita dongeng - akan membantu dalam mengulangi jenis ikatan kimia.

Kisah dongeng tentang ikatan kovalen kutub

Dalam kerajaan tertentu, dalam keadaan tertentu yang dipanggil "Jadual Berkala," terdapat satu elektron kecil. Dia tidak mempunyai kawan. Tetapi pada suatu hari peranti elektronik lain datang kepadanya di sebuah kampung yang dipanggil "Tahap Luaran", betul-betul serupa dengan yang pertama. Mereka segera menjadi kawan, sentiasa berjalan bersama dan tidak menyedari bagaimana mereka akhirnya berpasangan. Elektron ini dipanggil kovalen.

Kisah dongeng tentang ikatan ionik
Dua kawan tinggal di rumah sistem berkala Mendeleev - logam Na dan bukan logam Cl. Masing-masing tinggal di apartmennya sendiri: Na - di apartmen No. 11, dan Cl - di No. 17.
Jadi rakan-rakan memutuskan untuk menyertai bulatan, dan di sana mereka diberitahu: untuk memasuki bulatan ini, mereka mesti melengkapkan tahap tenaga. Rakan-rakan berasa kecewa dan bergegas pulang. Di rumah, mereka memikirkan bagaimana untuk melengkapkan tahap tenaga. Dan tiba-tiba Cl berkata:
- Ayuh, awak beri saya satu elektron dari tahap ketiga awak.
- Iaitu, bagaimana saya akan memberikannya? – tanya Na.
- Jadi, ambil dan berikan kepada saya. Anda akan mempunyai dua peringkat dan semua telah selesai, dan saya akan mempunyai tiga peringkat dan juga semua selesai. Kemudian kami akan diterima masuk ke dalam bulatan.
Apabila mereka datang ke bulatan, pengarah bulatan bertanya: "Bagaimana anda berjaya melakukan ini?" Mereka memberitahunya segala-galanya. Pengarah itu berkata: "Syabas, kawan-kawan," dan menerima mereka ke dalam kalangannya. Pengarah memberikan natrium kad dengan tanda "+1", dan klorin - dengan tanda "-1".

KEMAJUAN PELAJARAN Dan kini dia menerima semua orang ke dalam bulatan - logam dan bukan logam. Dan apa yang Na dan Cl lakukan ialah apa yang dipanggilnya ikatan ionik.
Adakah anda mempunyai pemahaman yang baik tentang jenis ikatan kimia? Pengetahuan ini akan berguna apabila mengkaji kekisi kristal. Dunia bahan adalah besar dan pelbagai. Mereka mempunyai pelbagai sifat. Membezakan antara sifat fizikal dan kimia bahan. Apakah sifat yang kita klasifikasikan sebagai fizikal? Jawapan pelajar:

KEMAJUAN PELAJARAN keadaan pengagregatan, warna, ketumpatan, takat lebur dan didih, keterlarutan dalam air, kekonduksian elektrik. Terangkan sifat fizikal bahan: O 2 , H 2 O, NaCl, grafit
DENGAN.

Pelajar mengisi jadual, yang hasilnya mengambil borang berikut.

Jadual Fizikal	harta benda
	Bahan	O 2	H 2 O	NaCl
C	Keadaan fizikal	Gas	Cecair	Cecair
Padat	Ketumpatan, g/cm 3	1,000	2,165	2,265
1.429 (g/l)	warna	warna	Tidak berwarna	putih
Hitam t	–218,8	0,0	+801,0	–
Hitam pl, °С	–182,97	+100	+1465	+3700
kip, °С	Keterlarutan dalam air	–	Sedikit larut	Mari kita larutkan
Tidak larut	Kekonduksian elektrik	Tidak konduktif	Lemah	Lemah

KEMAJUAN PELAJARAN Konduktor

Berdasarkan sifat fizikal bahan, strukturnya boleh ditentukan.

KEMAJUAN PELAJARANKetelusan. Kristal ialah jasad pepejal yang zarahnya (atom, molekul, ion) tersusun dalam susunan tertentu, berulang secara berkala (pada nod). Apabila menghubungkan nod secara mental dengan garisan, rangka kerja spatial terbentuk - kekisi kristal. Terdapat empat jenis kekisi kristal (Skim 2 ).

, lihat ms. 24

Skim 2

KEMAJUAN PELAJARAN KEJIK KRISTAL Apa yang dilakukan oleh kekisi kristal ?

O 2, H 2 O, NaCl, C Jawapan pelajar.
O 2 dan H 2 O ialah kekisi hablur molekul, NaCl ialah kekisi ionik,
C – kekisi atom. Demonstrasi model kekisi kristal:

KEMAJUAN PELAJARANNaCl, C (grafit), Mg, CO 2.
Beri perhatian kepada jenis kekisi kristal bahan ringkas bergantung pada kedudukannya dalam jadual berkala (ms 79 buku teks).
O 2, H 2 O, NaCl, C Apakah jenis kekisi yang tidak terdapat dalam bahan ringkas?

Bahan mudah tidak mempunyai kekisi ionik. (1754–1826)

KEMAJUAN PELAJARAN J.L.Proust
Bahan dengan kekisi molekul dicirikan oleh fenomena sublimasi atau sublimasi. Pengalaman tunjuk cara.

KEMAJUAN PELAJARANBahan dengan struktur molekul mematuhi undang-undang ketekalan komposisi bahan; bahan struktur molekul mempunyai komposisi yang tetap tanpa mengira kaedah penyediaannya. Undang-undang itu ditemui oleh J.L. Proust. Dia menyelesaikan pertikaian lama antara K.L Berthollet dan J. Dalton yang memihak kepada yang pertama.
Contohnya, karbon dioksida atau karbon monoksida (IV) CO2 - bahan kompleks struktur molekul. Ia terdiri daripada dua unsur: karbon dan oksigen, dan molekul mengandungi satu atom karbon dan dua atom oksigen. Berat molekul relatif M r ( CO2 ) = 44, jisim molar M( CO2 ) = 44 g/mol. CO2 Isipadu molar V M ( CO2 ) = 22.4 mol (n.s.).
Bilangan molekul dalam 1 mol bahan N A (

) = 6 10 23 molekul.
Bagi bahan dengan struktur ionik, hukum Proust tidak selalunya dipenuhi.

Imlak grafik
“Jenis ikatan kimia dan jenis kekisi kristal” Tanda “+” dan “–” menunjukkan sama ada pernyataan ini (1–20) adalah tipikal untuk jenis ikatan kimia bagi pilihan yang ditentukan.
Pilihan 1. Ikatan ionik.
Pilihan 2. Ikatan nonpolar kovalen.

Pilihan 3.

Ikatan polar kovalen.
Kenyataan.
1. Ikatan terbentuk antara atom logam dan bukan logam.
2. Ikatan terbentuk antara atom logam.
3. Ikatan terbentuk antara atom bukan logam.
4. Semasa interaksi atom, ion terbentuk.
5. Molekul yang terhasil adalah terkutub.
6. Ikatan diwujudkan dengan memasangkan elektron tanpa mengalihkan pasangan elektron yang dikongsi.
7. Ikatan diwujudkan dengan memasangkan elektron dan mengalihkan pasangan sepunya kepada salah satu atom.
8. Semasa tindak balas kimia, pemindahan lengkap elektron valens berlaku daripada satu atom unsur bertindak balas kepada yang lain.
9. Keadaan pengoksidaan atom dalam molekul ialah sifar.
10. Keadaan pengoksidaan atom dalam molekul adalah sama dengan bilangan elektron yang diberi atau diterima.
11. Keadaan pengoksidaan atom dalam molekul adalah sama dengan bilangan pasangan elektron sepunya yang tersesar.
12. Sebatian dengan jenis ikatan ini membentuk kekisi kristal jenis ionik.
13. Sebatian dengan jenis ikatan kimia ini dicirikan oleh kekisi kristal jenis molekul.
14. Sebatian dengan jenis ikatan ini membentuk kekisi hablur atom.
15. Sebatian mungkin gas dalam keadaan biasa.
16. Sebatian adalah pepejal dalam keadaan biasa.
17. Sambungan dengan sambungan jenis ini biasanya refraktori.
18. Bahan dengan jenis ikatan ini boleh menjadi cecair dalam keadaan biasa.

19. Bahan dengan ikatan kimia sedemikian mempunyai bau.(harga diri).

Pilihan 1

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
+	–	–	+	+	–	–	+	–	+
11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
–	+	–	–	–	+	+	–	–	–

Pilihan 2

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
–	–	+	–	–	+	–	–	+	–
11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
–	–	+	–	+	+	–	+	+	–

Pilihan 3

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
–	–	+	–	+	–	+	–	–	–
11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
+	–	+	+	+	–	+	+	+	–

Kriteria penilaian: 1–2 ralat – “5”, 3–4 ralat – “4”, 5–6 ralat – “3”.

Membetulkan bahan

Silikon mempunyai kekisi kristal atom. Apakah sifat fizikalnya?
Apakah jenis kekisi hablur yang ada pada Na 2 SO 4?
CO 2 oksida mempunyai rendah Hitam pl, dan kuarza SiO 2 – sangat tinggi (kuarza cair pada 1725 ° C). Apakah kekisi kristal yang perlu mereka miliki?

KEMAJUAN PELAJARAN Kami telah melihat ke dalam keberanian sesuatu, bukan? Sebagai kesimpulan, saya ingin menyebut batu permata: berlian, nilam, zamrud, alexandrite, amethyst, mutiara, opal, dll. Sifat penyembuhan telah lama dikaitkan dengan batu berharga. Adalah dipercayai bahawa kristal kecubung melindungi daripada mabuk dan membawa mimpi yang bahagia. Zamrud menyelamatkan daripada ribut. Berlian melindungi daripada penyakit. Topaz membawa kebahagiaan pada bulan November, dan garnet pada bulan Januari.

Batu permata berfungsi sebagai ukuran kekayaan putera dan maharaja. Duta asing yang melawat pada abad ke-17. di Rusia, mereka menulis bahawa mereka telah dirampas oleh "kengerian yang tenang" apabila melihat pakaian mewah keluarga diraja, sepenuhnya disemat dengan batu permata.
Di kepala Tsarina Irina Godunova terdapat mahkota, "seperti dinding dengan benteng", dibahagikan kepada 12 menara, diperbuat daripada batu delima, topaz, berlian dan "mutiara ramp", di sekeliling mahkota itu bertatahkan dengan batu kecubung dan nilam yang besar. .

Adalah diketahui bahawa topi Putera Potemkin dari Tauride sangat bertatahkan berlian dan kerana ini ia sangat berat sehingga pemiliknya tidak dapat memakainya di kepalanya; ajudan membawa topi di tangannya di belakang putera raja. Salah satu pakaian Permaisuri Elizabeth telah dijahit dengan begitu banyak batu permata sehingga dia, tidak dapat menahan beratnya, pengsan di bola. Walau bagaimanapun, lebih awal lagi, kejadian yang lebih menjengkelkan berlaku kepada isteri Tsar Alexander Mikhailovich: dia terpaksa mengganggu majlis perkahwinan untuk menanggalkan pakaiannya yang penuh dengan permata.
Berlian terbesar di dunia dikenali masing-masing dengan nama mereka sendiri: "Orlov", "Shah", "Konkur", "Regent", dll.
Kristal diperlukan - dalam jam tangan, pembunyi gema, mikrofon; berlian – "pekerja" (dalam galas, pemotong kaca, dll.).
“Batu sekarang di tangan manusia bukanlah keseronokan dan kemewahan, tetapi bahan indah yang kami berjaya mengembalikan tempatnya, bahan di antaranya lebih indah dan lebih menyeronokkan untuk hidup. Ia tidak akan menjadi "batu berharga" - masanya telah berlalu: ia akan menjadi permata yang memberikan keindahan kepada kehidupan. ...Di dalam dirinya seseorang akan melihat penjelmaan warna-warna yang tiada tandingannya dan sifat yang tidak boleh rosak itu sendiri, yang hanya boleh disentuh oleh seorang artis dengan api inspirasi yang menyala,” tulis ahli akademik A.E. Fersman.
Kristal boleh ditanam walaupun di rumah. Cuba beberapa kerja rumah tumbuh kristal kreatif.

Kerja rumah
"Kristal Tumbuh"

. Untuk membentuk rasa estetik dan kolektivisme, untuk meluaskan ufuk seseorang. Cermin mata bersih, kadbod, pensel, benang; air, garam (NaCl, atau CuSO 4, atau KNO 3.)

Kemajuan kerja

Cara pertama. Sediakan larutan tepu garam pilihan anda. Untuk melakukan ini, tuangkan garam ke dalam air panas dalam bahagian dan kacau sehingga dibubarkan. Sebaik sahaja garam berhenti melarut, larutannya menjadi tepu.
Tapis larutan melalui kain kasa. Tuangkan penyelesaian ini ke dalam gelas, letakkan pensil dengan benang dan berat (contohnya butang). Selepas 2-3 hari, kargo harus ditutup dengan kristal.. Cara kedua

Tutup balang dengan larutan tepu dengan kadbod dan tunggu sehingga kristal jatuh ke bawah semasa penyejukan perlahan. Keringkan kristal pada serbet, pasangkan beberapa yang paling menarik pada benang, ikat pada pensil dan turunkannya ke dalam larutan tepu yang dibebaskan daripada kristal lain. Kristal boleh mengambil masa 2-3 minggu untuk berkembang. Kebanyakan pepejal mempunyai struktur kristal , di mana zarah dari mana ia "dibina" berada dalam susunan tertentu, dengan itu mencipta kekisi kristal . Ia dibina daripada mengulangi unit struktur yang sama - sel unit

, yang berkomunikasi dengan sel jiran, membentuk nod tambahan. Akibatnya, terdapat 14 kekisi kristal yang berbeza.

Jenis kekisi kristal.

• Bergantung pada zarah yang berdiri di nod kekisi, mereka dibezakan:
• kekisi kristal logam;
• kekisi kristal ionik;
• kekisi kristal molekul;

kekisi kristal makromolekul (atom).

Ikatan logam dalam kekisi kristal.

Kristal ionik telah meningkatkan kerapuhan, kerana pergeseran dalam kekisi kristal (walaupun sedikit) membawa kepada fakta bahawa ion bercas yang sama mula menolak antara satu sama lain, dan ikatan pecah, retak dan pecah terbentuk.

Ikatan molekul kisi kristal.

Ciri utama ikatan antara molekul ialah "kelemahan" (van der Waals, hidrogen).

Ini adalah struktur ais. Setiap molekul air disambungkan oleh ikatan hidrogen kepada 4 molekul yang mengelilinginya, menghasilkan struktur tetrahedral.

Ikatan hidrogen menerangkan takat didih yang tinggi, takat lebur dan ketumpatan rendah;

Sambungan makromolekul kekisi kristal. Terdapat atom pada nod kekisi kristal. Kristal ini terbahagi kepada

• 3 jenis:
• bingkai;
• struktur berlapis.

Struktur bingkai berlian adalah salah satu bahan yang paling keras di alam semula jadi. Atom karbon membentuk 4 ikatan kovalen yang sama, yang menunjukkan bentuk tetrahedron sekata ( sp 3 - hibridisasi). Setiap atom mempunyai pasangan elektron tunggal, yang juga boleh terikat dengan atom-atom jiran. Akibatnya, kekisi tiga dimensi terbentuk, di nod yang hanya terdapat atom karbon.

Ia memerlukan banyak tenaga untuk memusnahkan struktur sedemikian; takat lebur sebatian tersebut adalah tinggi (untuk berlian ialah 3500°C).

Struktur berlapis bercakap tentang kehadiran ikatan kovalen dalam setiap lapisan dan ikatan van der Waals yang lemah di antara lapisan.

Mari kita lihat contoh: grafit. Setiap atom karbon berada dalam sp 2 - penghibridan. Elektron tidak berpasangan ke-4 membentuk ikatan van der Waals antara lapisan. Oleh itu, lapisan ke-4 sangat mudah alih:

Ikatannya lemah, jadi ia mudah pecah, yang boleh diperhatikan dalam pensil - "menulis harta" - lapisan ke-4 kekal di atas kertas.

Grafit adalah konduktor arus elektrik yang sangat baik (elektron dapat bergerak di sepanjang satah lapisan).

Struktur rantai mempunyai oksida (contohnya, JADI 3 ), yang mengkristal dalam bentuk jarum berkilat, polimer, beberapa bahan amorf, silikat (asbestos).