Ας μιλήσουμε για στερεάΩ. Τα στερεά μπορούν να χωριστούν σε δύο μεγάλες ομάδες: άμορφοςΚαι κρυστάλλινος. Θα τα διαχωρίσουμε σύμφωνα με την αρχή του αν υπάρχει τάξη ή όχι.

ΣΕ άμορφες ουσίεςτα μόρια είναι διατεταγμένα τυχαία. Δεν υπάρχουν μοτίβα στη χωρική τους διάταξη. Ουσιαστικά, οι άμορφες ουσίες είναι πολύ παχύρρευστα υγρά, τόσο παχύρρευστα που είναι στερεά.

Εξ ου και το όνομα: "a-" - αρνητικό σωματίδιο, «morphe» – μορφή. Οι άμορφες ουσίες περιλαμβάνουν: γυαλί, ρητίνες, κερί, παραφίνη, σαπούνι.

Η έλλειψη τάξης στη διάταξη των σωματιδίων καθορίζει τις φυσικές ιδιότητες άμορφα σώματα: Αυτοί δεν έχουν σταθερά σημεία τήξης. Καθώς θερμαίνονται, το ιξώδες τους μειώνεται σταδιακά και σταδιακά μετατρέπονται σε υγρή κατάσταση.

Σε αντίθεση με τις άμορφες ουσίες, υπάρχουν κρυσταλλικές ουσίες. Τα σωματίδια μιας κρυσταλλικής ουσίας ταξινομούνται χωρικά. Αυτή η σωστή δομή της χωρικής διάταξης των σωματιδίων σε μια κρυσταλλική ουσία ονομάζεται κρυσταλλικού πλέγματος.

Σε αντίθεση με τα άμορφα σώματα, κρυσταλλικές ουσίεςέχουν σταθερά σημεία τήξης.

Ανάλογα σε ποια σωματίδια βρίσκονται κόμβοι πλέγματος, και ποιες συνδέσεις τα συγκρατούν μεταξύ τους τα διαφοροποιούν: μοριακός, ατομικός, ιωνικόςΚαι μέταλλοσχάρες.

Γιατί είναι θεμελιωδώς σημαντικό να γνωρίζουμε τι είδους κρυσταλλικό πλέγμα έχει μια ουσία; Τι ορίζει; Ολα. Η δομή καθορίζει τον τρόπο χημικές και φυσικές ιδιότητες μιας ουσίας.

Το πιο απλό παράδειγμα: DNA. Σε όλους τους οργανισμούς στη γη είναι χτισμένο από το ίδιο σύνολο δομικά στοιχεία: τέσσερις τύποι νουκλεοτιδίων. Και τι ποικιλία ζωής. Όλα αυτά καθορίζονται από τη δομή: τη σειρά με την οποία είναι διατεταγμένα αυτά τα νουκλεοτίδια.

Μοριακό κρυσταλλικό πλέγμα.

Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι το νερό σε στερεή κατάσταση (πάγος). Ολόκληρα μόρια βρίσκονται σε θέσεις πλέγματος. Και κρατήστε τα μαζί διαμοριακές αλληλεπιδράσεις: δεσμοί υδρογόνου, δυνάμεις van der Waals.

Αυτοί οι δεσμοί είναι αδύναμοι, επομένως το μοριακό πλέγμα είναι το πιο εύθραυστο, το σημείο τήξης τέτοιων ουσιών είναι χαμηλό.

Ένα καλό διαγνωστικό σημάδι: εάν μια ουσία έχει υγρή ή αέρια κατάσταση υπό κανονικές συνθήκες και/ή έχει οσμή, τότε πιθανότατα αυτή η ουσία έχει μοριακό κρυσταλλικό πλέγμα. Άλλωστε, η υγρή και η αέρια κατάσταση είναι συνέπεια του γεγονότος ότι τα μόρια στην επιφάνεια του κρυστάλλου δεν προσκολλώνται καλά (οι δεσμοί είναι αδύναμοι). Και είναι «ξεσπασμένοι». Αυτή η ιδιότητα ονομάζεται μεταβλητότητα. Και τα ξεφουσκωμένα μόρια, που διαχέονται στον αέρα, φτάνουν στα οσφρητικά μας όργανα, η οποία υποκειμενικά γίνεται αισθητή ως μυρωδιά.

Έχουν ένα μοριακό κρυσταλλικό πλέγμα:

1. Μερικές απλές ουσίες αμέταλλων: I 2, P, S (δηλαδή όλα τα αμέταλλα που δεν έχουν ατομικό πλέγμα).
2. Σχεδόν όλοι οργανική ύλη (εκτός από τα άλατα).
3. Και όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, οι ουσίες υπό κανονικές συνθήκες είναι υγρές ή αέριες (είναι κατεψυγμένες) ή/και άοσμες (NH 3, O 2, H 2 O, οξέα, CO 2).

Ατομικό κρυσταλλικό πλέγμα.

Στους κόμβους του ατομικού κρυσταλλικού πλέγματος, σε αντίθεση με το μοριακό, υπάρχουν μεμονωμένα άτομα. Αποδεικνύεται ότι το πλέγμα συγκρατείται με ομοιοπολικούς δεσμούς (εξάλλου είναι αυτοί που δεσμεύουν ουδέτερα άτομα).

Ένα κλασικό παράδειγμα είναι το πρότυπο αντοχής και σκληρότητας - διαμάντι (σύμφωνα με χημική φύσηείναι μια απλή ουσία άνθρακας). Επαφές: ομοιοπολική μη πολική, αφού το πλέγμα σχηματίζεται μόνο από άτομα άνθρακα.

Αλλά, για παράδειγμα, σε έναν κρύσταλλο χαλαζία ( χημική φόρμουλαεκ των οποίων SiO 2) είναι άτομα Si και O Επομένως, οι δεσμοί ομοιοπολική πολική.

Φυσικές ιδιότητεςουσίες με ατομικό κρυσταλλικό πλέγμα:

1. δύναμη, σκληρότητα
2. υψηλά σημεία τήξης (ανθεκτικότητα)
3. μη πτητικές ουσίες
4. αδιάλυτο (ούτε στο νερό ούτε σε άλλους διαλύτες)

Όλες αυτές οι ιδιότητες οφείλονται στην αντοχή των ομοιοπολικών δεσμών.

Υπάρχουν λίγες ουσίες σε ένα ατομικό κρυσταλλικό πλέγμα. Δεν υπάρχει συγκεκριμένο μοτίβο, οπότε πρέπει απλώς να τα θυμάστε:

1. Αλλοτροπικές τροποποιήσεις άνθρακα (C): διαμάντι, γραφίτης.
2. Βόριο (Β), πυρίτιο (Si), γερμάνιο (Ge).
3. Μόνο δύο αλλοτροπικές τροποποιήσεις του φωσφόρου έχουν ατομικό κρυσταλλικό πλέγμα: ο κόκκινος φώσφορος και ο μαύρος φώσφορος. (ο λευκός φώσφορος έχει μοριακό κρυσταλλικό πλέγμα).
4. SiC – καρβορούνδιο (καρβίδιο του πυριτίου).
5. BN – νιτρίδιο βορίου.
6. Πυρίτιο, κρύσταλλο βράχου, χαλαζία, άμμος ποταμού - όλες αυτές οι ουσίες έχουν τη σύνθεση SiO 2.
7. Κορούνδιο, ρουμπίνι, ζαφείρι - αυτές οι ουσίες έχουν τη σύνθεση Al 2 O 3.

Σίγουρα τίθεται το ερώτημα: Το C είναι και διαμάντι και γραφίτης. Αλλά είναι εντελώς διαφορετικά: ο γραφίτης είναι αδιαφανής, λεκιάζει, αγώγει ηλεκτρική ενέργεια, και το διαμάντι είναι διαφανές, δεν λερώνει και δεν μεταφέρει ρεύμα. Διαφέρουν ως προς τη δομή.

Και τα δύο είναι ατομικό πλέγμα, αλλά διαφορετικά. Επομένως οι ιδιότητες είναι διαφορετικές.

Ιωνικό κρυσταλλικό πλέγμα.

Κλασικό παράδειγμα: επιτραπέζιο αλάτι: NaCl. Στους κόμβους του πλέγματος υπάρχουν μεμονωμένα ιόντα: Na + και Cl – . Το πλέγμα συγκρατείται στη θέση του από ηλεκτροστατικές δυνάμεις έλξης μεταξύ των ιόντων (το «συν» έλκεται στο «μείον»), δηλαδή ιοντικός δεσμός.

Τα ιοντικά κρυσταλλικά πλέγματα είναι αρκετά ισχυρά, αλλά εύθραυστα οι θερμοκρασίες τήξης τέτοιων ουσιών είναι αρκετά υψηλές (υψηλότερες από εκείνες των μεταλλικών δικτύων, αλλά χαμηλότερες από αυτές των ουσιών με ατομικό πλέγμα). Πολλά είναι διαλυτά στο νερό.

Κατά κανόνα, δεν υπάρχουν προβλήματα με τον προσδιορισμό του πλέγματος ιοντικών κρυστάλλων: όπου υπάρχει ιοντικός δεσμός, υπάρχει και ιοντικό πλέγμα κρυστάλλων. Αυτό: όλα τα άλατα, οξείδια μετάλλων, αλκάλια(και άλλα βασικά υδροξείδια).

Μεταλλικό κρυσταλλικό πλέγμα.

Η μεταλλική σχάρα πωλείται σε απλές ουσίεςμέταλλα. Προηγουμένως είπαμε ότι όλο το μεγαλείο του μεταλλικού δεσμού μπορεί να γίνει κατανοητό μόνο σε συνδυασμό με το μεταλλικό κρυσταλλικό πλέγμα. Ήρθε η ώρα.

Η κύρια ιδιότητα των μετάλλων: ηλεκτρόνια πάνω εξωτερικό επίπεδο ενέργειαςΔεν συγκρατούνται καλά, έτσι δίνονται εύκολα. Έχοντας χάσει ένα ηλεκτρόνιο, το μέταλλο μετατρέπεται σε ένα θετικά φορτισμένο ιόν - ένα κατιόν:

Na 0 – 1e → Na +

Σε ένα μεταλλικό κρυσταλλικό πλέγμα, οι διαδικασίες απελευθέρωσης ηλεκτρονίων και κέρδους συμβαίνουν συνεχώς: ένα ηλεκτρόνιο αποσπάται από ένα άτομο μετάλλου σε μια θέση πλέγματος. Σχηματίζεται ένα κατιόν. Το αποσπασμένο ηλεκτρόνιο έλκεται από ένα άλλο κατιόν (ή το ίδιο): σχηματίζεται ξανά ένα ουδέτερο άτομο.

Οι κόμβοι ενός μεταλλικού κρυσταλλικού πλέγματος περιέχουν τόσο ουδέτερα άτομα όσο και μεταλλικά κατιόντα. Και τα ελεύθερα ηλεκτρόνια ταξιδεύουν μεταξύ των κόμβων:

Αυτά τα ελεύθερα ηλεκτρόνια ονομάζονται αέριο ηλεκτρονίων. Καθορίζουν τις φυσικές ιδιότητες απλών μεταλλικών ουσιών:

1. θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα
2. μεταλλική λάμψη
3. ελατότητα, ολκιμότητα

Αυτός είναι ένας μεταλλικός δεσμός: τα μεταλλικά κατιόντα έλκονται από ουδέτερα άτομα και τα ελεύθερα ηλεκτρόνια τα «κολλάνε» όλα μαζί.

Πώς να προσδιορίσετε τον τύπο του κρυσταλλικού πλέγματος.

Π.ΜΙΚΡΟ.Υπάρχει κάτι μέσα σχολικό πρόγραμμα σπουδώνκαι το πρόγραμμα Εξετάσεων Ενιαίας Πολιτείας για αυτό το θέμα είναι κάτι με το οποίο δεν συμφωνούμε απόλυτα. Δηλαδή: η γενίκευση ότι οποιοσδήποτε δεσμός μετάλλου-μη μετάλλου είναι ιονικός δεσμός. Αυτή η υπόθεση έγινε εσκεμμένα, προφανώς για να απλοποιηθεί το πρόγραμμα. Αυτό όμως οδηγεί σε παραμόρφωση. Το όριο μεταξύ ιοντικών και ομοιοπολικών δεσμών είναι αυθαίρετο. Κάθε δεσμός έχει το δικό του ποσοστό «ιονικότητας» και «ομοιοπολικότητας». Ο δεσμός με ένα μέταλλο χαμηλής ενεργότητας έχει μικρό ποσοστό «ιονισμού» μοιάζει περισσότερο με ομοιοπολικό. Αλλά σύμφωνα με το πρόγραμμα των Ενιαίων Κρατικών Εξετάσεων, «στρογγυλοποιείται» προς το ιοντικό. Αυτό προκαλεί μερικές φορές παράλογα πράγματα. Για παράδειγμα, το Al 2 O 3 είναι μια ουσία με ατομικό κρυσταλλικό πλέγμα. Για τι είδους ιονισμό μπορούμε να μιλήσουμε εδώ; Μόνο ομοιοπολικό δεσμόμπορεί να κρατήσει άτομα με αυτόν τον τρόπο. Αλλά σύμφωνα με το πρότυπο μετάλλου-μη μετάλλου, ταξινομούμε αυτόν τον δεσμό ως ιοντικό. Και έχουμε μια αντίφαση: το πλέγμα είναι ατομικό, αλλά ο δεσμός είναι ιοντικός. Σε αυτό οδηγεί η υπεραπλούστευση.

Τα περισσότερα στερεά έχουν κρυσταλλική δομή, στο οποίο τα σωματίδια από τα οποία «χτίζεται» είναι σε μια συγκεκριμένη σειρά, δημιουργώντας έτσι κρυσταλλικού πλέγματος. Είναι κατασκευασμένο από επαναλαμβανόμενες πανομοιότυπες δομικές μονάδες - μοναδιαία κύτταρα, το οποίο επικοινωνεί με γειτονικά κελιά, σχηματίζοντας επιπλέον κόμβους. Ως αποτέλεσμα, υπάρχουν 14 διαφορετικά κρυσταλλικά πλέγματα.

Τύποι κρυσταλλικών δικτυωμάτων.

Ανάλογα με τα σωματίδια που βρίσκονται στους κόμβους του πλέγματος, διακρίνονται:

• μεταλλικό κρυσταλλικό πλέγμα?
• ιοντικό κρυσταλλικό πλέγμα;
• μοριακό κρυσταλλικό πλέγμα;
• μακρομοριακό (ατομικό) κρυσταλλικό πλέγμα.

Μεταλλικός δεσμός σε κρυσταλλικά πλέγματα.

Οι ιοντικοί κρύσταλλοι έχουν αυξημένη ευθραυστότητα, επειδή μια μετατόπιση στο κρυσταλλικό πλέγμα (ακόμη και ελαφρά) οδηγεί στο γεγονός ότι τα παρόμοια φορτισμένα ιόντα αρχίζουν να απωθούνται μεταξύ τους και οι δεσμοί σπάνε, σχηματίζονται ρωγμές και διασπάσεις.

Μοριακός δεσμός κρυσταλλικών δικτυωμάτων.

Το κύριο χαρακτηριστικό του διαμοριακού δεσμού είναι η «αδυναμία» του (van der Waals, υδρογόνο).

Αυτή είναι η δομή του πάγου. Κάθε μόριο νερού συνδέεται με δεσμούς υδρογόνου με 4 μόρια που το περιβάλλουν, με αποτέλεσμα μια τετραεδρική δομή.

Ο δεσμός υδρογόνου εξηγεί το υψηλό σημείο βρασμού, το σημείο τήξης και τη χαμηλή πυκνότητα.

Μακρομοριακή σύνδεση κρυσταλλικών δικτυωμάτων.

Υπάρχουν άτομα στους κόμβους ενός κρυσταλλικού πλέγματος. Αυτοί οι κρύσταλλοι χωρίζονται σε 3 τύποι:

• πλαίσιο;
• αλυσίδα;
• πολυεπίπεδες δομές.

Δομή πλαισίουΤο διαμάντι είναι μια από τις πιο σκληρές ουσίες στη φύση. Το άτομο άνθρακα σχηματίζει 4 πανομοιότυπους ομοιοπολικούς δεσμούς, που υποδηλώνουν το σχήμα κανονικό τετράεδρο (sp 3 - υβριδισμός). Κάθε άτομο έχει ένα μοναχικό ζεύγος ηλεκτρονίων, τα οποία μπορούν επίσης να συνδεθούν με γειτονικά άτομα. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται ένα τρισδιάστατο πλέγμα, στους κόμβους του οποίου υπάρχουν μόνο άτομα άνθρακα.

Χρειάζεται πολλή ενέργεια για να καταστραφεί μια τέτοια δομή το σημείο τήξης τέτοιων ενώσεων είναι υψηλό (για το διαμάντι είναι 3500°C).

Πολυεπίπεδες δομέςμιλούν για την παρουσία ομοιοπολικών δεσμών σε κάθε στρώμα και αδύναμων δεσμών van der Waals μεταξύ των στρωμάτων.

Ας δούμε ένα παράδειγμα: γραφίτης. Κάθε άτομο άνθρακα είναι μέσα sp 2 - παραγωγή μικτών γενών. Το 4ο ασύζευκτο ηλεκτρόνιο σχηματίζει έναν δεσμό van der Waals μεταξύ των στιβάδων. Επομένως, το 4ο στρώμα είναι πολύ κινητό:

Οι δεσμοί είναι αδύναμοι, επομένως είναι εύκολο να σπάσουν, κάτι που μπορεί να παρατηρηθεί με ένα μολύβι - "ιδιότητα γραφής" - το 4ο στρώμα παραμένει στο χαρτί.

Ο γραφίτης είναι ένας εξαιρετικός αγωγός του ηλεκτρικού ρεύματος (τα ηλεκτρόνια μπορούν να κινούνται κατά μήκος του επιπέδου του στρώματος).

Δομές αλυσίδαςέχουν οξείδια (για παράδειγμα, ΕΤΣΙ 3 ), που κρυσταλλώνεται με τη μορφή γυαλιστερών βελόνων, πολυμερών, ορισμένων άμορφων ουσιών, πυριτικών αλάτων (αμίαντος).

Οποιαδήποτε ουσία στη φύση, όπως είναι γνωστό, αποτελείται από μικρότερα σωματίδια. Αυτοί, με τη σειρά τους, συνδέονται και σχηματίζουν μια συγκεκριμένη δομή, η οποία καθορίζει τις ιδιότητες μιας συγκεκριμένης ουσίας.

Η ατομική είναι χαρακτηριστική και εμφανίζεται σε χαμηλές θερμοκρασίες και υψηλή πίεση. Στην πραγματικότητα, ακριβώς χάρη σε αυτό τα μέταλλα και μια σειρά από άλλα υλικά αποκτούν τη χαρακτηριστική τους αντοχή.

Η δομή τέτοιων ουσιών σε μοριακό επίπεδο μοιάζει με ένα κρυσταλλικό πλέγμα, κάθε άτομο στο οποίο συνδέεται με τον γείτονά του με την ισχυρότερη σύνδεση που υπάρχει στη φύση - έναν ομοιοπολικό δεσμό. Όλα τα μικρότερα στοιχεία που σχηματίζουν τις δομές είναι διατεταγμένα με τάξη και με μια ορισμένη περιοδικότητα. Αντιπροσωπεύοντας ένα πλέγμα στις γωνίες του οποίου βρίσκονται τα άτομα, που περιβάλλεται πάντα από τον ίδιο αριθμό δορυφόρων, το ατομικό κρυσταλλικό πλέγμα πρακτικά δεν αλλάζει τη δομή του. Είναι γνωστό ότι η δομή ενός καθαρού μετάλλου ή κράματος μπορεί να αλλάξει μόνο με θέρμανση. Σε αυτή την περίπτωση, όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο ισχυρότεροι είναι οι δεσμοί στο πλέγμα.

Με άλλα λόγια, το ατομικό κρυσταλλικό πλέγμα είναι το κλειδί για την αντοχή και τη σκληρότητα των υλικών. Ωστόσο, αξίζει να ληφθεί υπόψη ότι η διάταξη των ατόμων σε διαφορετικές ουσίες μπορεί επίσης να διαφέρει, γεγονός που, με τη σειρά του, επηρεάζει τον βαθμό αντοχής. Έτσι, για παράδειγμα, το διαμάντι και ο γραφίτης, που περιέχουν το ίδιο άτομο άνθρακα, είναι εξαιρετικά διαφορετικά μεταξύ τους όσον αφορά τη δύναμη: το διαμάντι βρίσκεται στη Γη, αλλά ο γραφίτης μπορεί να απολεπιστεί και να σπάσει. Το γεγονός είναι ότι στο κρυσταλλικό πλέγμα του γραφίτη, τα άτομα είναι διατεταγμένα σε στρώματα. Κάθε στρώμα μοιάζει με κηρήθρα, στην οποία τα άτομα άνθρακα ενώνονται μάλλον χαλαρά. Αυτή η δομή προκαλεί πολυεπίπεδη κατάρρευση των καλωδίων μολυβιού: όταν σπάσουν, τμήματα του γραφίτη απλώς ξεκολλάνε. Ένα άλλο πράγμα είναι το διαμάντι, το κρυσταλλικό πλέγμα του οποίου αποτελείται από διεγερμένα άτομα άνθρακα, δηλαδή αυτά που είναι ικανά να σχηματίσουν 4 ισχυρούς δεσμούς. Είναι απλά αδύνατο να καταστραφεί μια τέτοια άρθρωση.

Τα κρυσταλλικά πλέγματα μετάλλων, επιπλέον, έχουν ορισμένα χαρακτηριστικά:

1. Περίοδος πλέγματος- μια ποσότητα που καθορίζει την απόσταση μεταξύ των κέντρων δύο γειτονικών ατόμων, μετρούμενη κατά μήκος της άκρης του πλέγματος. Ο γενικά αποδεκτός προσδιορισμός δεν διαφέρει από αυτόν στα μαθηματικά: τα a, b, c είναι το μήκος, το πλάτος, το ύψος του πλέγματος, αντίστοιχα. Προφανώς, οι διαστάσεις του σχήματος είναι τόσο μικρές που η απόσταση μετριέται στις μικρότερες μονάδες μέτρησης - ένα δέκατο του νανομέτρου ή angstroms.

2. Κ - αριθμός συντονισμού. Ένας δείκτης που καθορίζει την πυκνότητα πλήρωσης των ατόμων μέσα σε ένα μόνο πλέγμα. Αντίστοιχα, η πυκνότητά του είναι μεγαλύτερη, όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός Κ. Στην πραγματικότητα, αυτός ο αριθμός αντιπροσωπεύει τον αριθμό των ατόμων που βρίσκονται όσο το δυνατόν πιο κοντά και σε ίση απόσταση από το άτομο που μελετάμε.

3. Βάση πλέγματος. Επίσης μια ποσότητα που χαρακτηρίζει την πυκνότητα του πλέγματος. Αντιπροσωπεύει τον συνολικό αριθμό των ατόμων που ανήκουν στο συγκεκριμένο κύτταρο που μελετάται.

4. Συντελεστής συμπαγούςμετράται υπολογίζοντας τον συνολικό όγκο του πλέγματος διαιρεμένο με τον όγκο που καταλαμβάνουν όλα τα άτομα σε αυτό. Όπως και οι δύο προηγούμενες, αυτή η τιμή αντανακλά την πυκνότητα του πλέγματος που μελετάται.

Εξετάσαμε μόνο μερικές ουσίες που έχουν ατομικό κρυσταλλικό πλέγμα. Εν τω μεταξύ, υπάρχουν πάρα πολλοί από αυτούς. Παρά τη μεγάλη ποικιλομορφία του, το κρυσταλλικό ατομικό πλέγμα περιλαμβάνει μονάδες που συνδέονται πάντα με μέσα (πολικά ή μη). Επιπλέον, τέτοιες ουσίες είναι πρακτικά αδιάλυτες στο νερό και χαρακτηρίζονται από χαμηλή θερμική αγωγιμότητα.

Στη φύση, υπάρχουν τρεις τύποι κρυσταλλικών δικτυωμάτων: κυβικά με κέντρο το σώμα, κυβικά με επίκεντρο πρόσωπο και εξαγωνικά κλειστά.

Κατά την εκτέλεση πολλών σωματικών και χημικές αντιδράσειςη ουσία περνά σε στερεή κατάσταση συσσωμάτωσης. Σε αυτή την περίπτωση, τα μόρια και τα άτομα τείνουν να διατάσσονται σε μια τέτοια χωρική σειρά στην οποία οι δυνάμεις της αλληλεπίδρασης μεταξύ των σωματιδίων της ύλης θα εξισορροπούνται στο μέγιστο βαθμό. Έτσι επιτυγχάνεται η αντοχή της στερεάς ουσίας. Τα άτομα, αφού καταλάβουν μια συγκεκριμένη θέση, εκτελούν μικρές ταλαντωτικές κινήσεις, το πλάτος των οποίων εξαρτάται από τη θερμοκρασία, αλλά η θέση τους στο χώρο παραμένει σταθερή. Οι δυνάμεις έλξης και απώθησης ισορροπούν μεταξύ τους σε μια ορισμένη απόσταση.

Σύγχρονες ιδέες για τη δομή της ύλης

Η σύγχρονη επιστήμη αναφέρει ότι ένα άτομο αποτελείται από έναν φορτισμένο πυρήνα, ο οποίος φέρει θετικό φορτίο, και από ηλεκτρόνια, τα οποία φέρουν αρνητικά φορτία. Με ταχύτητα πολλών χιλιάδων τρισεκατομμυρίων περιστροφών ανά δευτερόλεπτο, τα ηλεκτρόνια περιστρέφονται στις τροχιές τους, δημιουργώντας ένα σύννεφο ηλεκτρονίων γύρω από τον πυρήνα. Το θετικό φορτίο του πυρήνα είναι αριθμητικά ίσο με το αρνητικό φορτίο των ηλεκτρονίων. Έτσι, το άτομο της ουσίας παραμένει ηλεκτρικά ουδέτερο. Πιθανές αλληλεπιδράσεις με άλλα άτομα συμβαίνουν όταν τα ηλεκτρόνια αποσπώνται από το μητρικό τους άτομο, διαταράσσοντας έτσι την ηλεκτρική ισορροπία. Σε μια περίπτωση, τα άτομα είναι διατεταγμένα σε μια ορισμένη σειρά, η οποία ονομάζεται κρυσταλλικό πλέγμα. Σε ένα άλλο, λόγω της πολύπλοκης αλληλεπίδρασης πυρήνων και ηλεκτρονίων, συνδυάζονται σε μόρια διάφοροι τύποικαι πολυπλοκότητα.

Ορισμός κρυσταλλικού πλέγματος

Συνολικά, διάφοροι τύποι κρυσταλλικών δικτύων ουσιών είναι δίκτυα με διαφορετικούς χωρικούς προσανατολισμούς, στους κόμβους των οποίων βρίσκονται ιόντα, μόρια ή άτομα. Αυτή η σταθερή γεωμετρική χωρική θέση ονομάζεται κρυσταλλικό πλέγμα της ουσίας. Η απόσταση μεταξύ των κόμβων ενός κρυσταλλικού κυττάρου ονομάζεται περίοδος ταυτότητας. Οι χωρικές γωνίες στις οποίες βρίσκονται οι κόμβοι κυψέλης ονομάζονται παράμετροι. Σύμφωνα με τη μέθοδο κατασκευής των δεσμών, τα κρυσταλλικά πλέγματα μπορεί να είναι απλά, με κέντρο τη βάση, με επίκεντρο το πρόσωπο και με κέντρο το σώμα. Εάν τα σωματίδια της ύλης βρίσκονται μόνο στις γωνίες του παραλληλεπίπεδου, ένα τέτοιο πλέγμα ονομάζεται απλό. Ένα παράδειγμα τέτοιου πλέγματος φαίνεται παρακάτω:

Εάν, εκτός από τους κόμβους, τα σωματίδια της ουσίας βρίσκονται στο μέσο των χωρικών διαγωνίων, τότε αυτή η διάταξη των σωματιδίων στην ουσία ονομάζεται σωματοκεντρικό κρυσταλλικό πλέγμα. Αυτός ο τύπος φαίνεται καθαρά στο σχήμα.

Εάν, εκτός από τους κόμβους στις κορυφές του πλέγματος, υπάρχει ένας κόμβος στο σημείο όπου τέμνονται οι νοητές διαγώνιοι του παραλληλεπίπεδου, τότε έχετε έναν τύπο πλέγματος με κέντρο την όψη.

Τύποι κρυσταλλικών δικτυωμάτων

Τα διαφορετικά μικροσωματίδια που συνθέτουν μια ουσία καθορίζουν τους διαφορετικούς τύπους κρυσταλλικών δικτυωμάτων. Μπορούν να καθορίσουν την αρχή της δημιουργίας συνδέσεων μεταξύ μικροσωματιδίων μέσα σε έναν κρύσταλλο. Οι φυσικοί τύποι κρυσταλλικών πλεγμάτων είναι ιονικοί, ατομικοί και μοριακοί. Αυτό περιλαμβάνει επίσης διάφορους τύπους μεταλλικών κρυσταλλικών δικτυωμάτων. Η Χημεία μελετά τις αρχές της εσωτερικής δομής των στοιχείων. Οι τύποι κρυσταλλικών δικτυωμάτων παρουσιάζονται αναλυτικότερα παρακάτω.

Ιωνικά κρυσταλλικά πλέγματα

Αυτοί οι τύποι κρυσταλλικών δικτυωμάτων υπάρχουν σε ενώσεις με ιοντικό τύπο δεσμού. Σε αυτή την περίπτωση, οι θέσεις πλέγματος περιέχουν ιόντα με αντίθετα ηλεκτρικά φορτία. Χάρη στο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, οι δυνάμεις της διαιονικής αλληλεπίδρασης είναι αρκετά ισχυρές και αυτό καθορίζει τις φυσικές ιδιότητες της ουσίας. Κοινά χαρακτηριστικά είναι η ανθεκτικότητα, η πυκνότητα, η σκληρότητα και η ικανότητα αγωγής ηλεκτρικού ρεύματος. Οι ιοντικοί τύποι κρυσταλλικών δικτυωμάτων βρίσκονται σε ουσίες όπως το επιτραπέζιο αλάτι, το νιτρικό κάλιο και άλλες.

Ατομικά κρυσταλλικά πλέγματα

Αυτός ο τύπος δομής της ύλης είναι εγγενής σε στοιχεία των οποίων η δομή καθορίζεται από ομοιοπολικούς χημικούς δεσμούς. Οι τύποι κρυσταλλικών δικτυωμάτων αυτού του είδους περιέχουν μεμονωμένα άτομα στους κόμβους, συνδεδεμένα μεταξύ τους με ισχυρούς ομοιοπολικούς δεσμούς. Αυτός ο τύπος δεσμού εμφανίζεται όταν δύο πανομοιότυπα άτομα «μοιράζονται» ηλεκτρόνια, σχηματίζοντας έτσι ένα κοινό ζεύγος ηλεκτρονίων για γειτονικά άτομα. Χάρη σε αυτή την αλληλεπίδραση, οι ομοιοπολικοί δεσμοί συνδέουν τα άτομα ομοιόμορφα και ισχυρά με μια συγκεκριμένη σειρά. Τα χημικά στοιχεία που περιέχουν ατομικούς τύπους κρυσταλλικών δικτυωμάτων είναι σκληρά, έχουν υψηλό σημείο τήξης, είναι κακοί αγωγοί του ηλεκτρισμού και είναι χημικά ανενεργά. Κλασικά παραδείγματα στοιχείων με παρόμοια εσωτερική δομή περιλαμβάνουν το διαμάντι, το πυρίτιο, το γερμάνιο και το βόριο.

Μοριακά κρυσταλλικά πλέγματα

Οι ουσίες που έχουν ένα μοριακό τύπο κρυσταλλικού πλέγματος είναι ένα σύστημα σταθερών, αλληλεπιδρώντων, στενά συσκευασμένων μορίων που βρίσκονται στους κόμβους του κρυσταλλικού πλέγματος. Σε τέτοιες ενώσεις, τα μόρια διατηρούν τη χωρική τους θέση στην αέρια, υγρή και στερεή φάση. Στους κόμβους του κρυστάλλου, τα μόρια συγκρατούνται μεταξύ τους με ασθενείς δυνάμεις van der Waals, οι οποίες είναι δεκάδες φορές πιο αδύναμες από τις δυνάμεις ιοντικής αλληλεπίδρασης.

Τα μόρια που σχηματίζουν έναν κρύσταλλο μπορεί να είναι είτε πολικά είτε μη πολικά. Λόγω της αυθόρμητης κίνησης των ηλεκτρονίων και των δονήσεων των πυρήνων στα μόρια, η ηλεκτρική ισορροπία μπορεί να μετατοπιστεί - έτσι προκύπτει μια στιγμιαία ηλεκτρική διπολική ροπή. Τα κατάλληλα προσανατολισμένα δίπολα δημιουργούν ελκτικές δυνάμεις στο πλέγμα. Το διοξείδιο του άνθρακα και η παραφίνη είναι τυπικά παραδείγματα στοιχείων με μοριακό κρυσταλλικό πλέγμα.

Μεταλλικά κρυσταλλικά πλέγματα

Ένας μεταλλικός δεσμός είναι πιο εύκαμπτος και όλκιμος από έναν ιοντικό δεσμό, αν και μπορεί να φαίνεται ότι και οι δύο βασίζονται στην ίδια αρχή. Οι τύποι κρυσταλλικών δικτυωμάτων μετάλλων εξηγούν τις τυπικές ιδιότητές τους - όπως η μηχανική αντοχή, η θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα και η τήξη.

Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα ενός μεταλλικού κρυσταλλικού πλέγματος είναι η παρουσία θετικά φορτισμένων μεταλλικών ιόντων (κατιόντων) στις θέσεις αυτού του πλέγματος. Ανάμεσα στους κόμβους υπάρχουν ηλεκτρόνια που συμμετέχουν άμεσα στη δημιουργία ηλεκτρικό πεδίογύρω από τη σχάρα. Ο αριθμός των ηλεκτρονίων που κινούνται μέσα σε αυτό το κρυσταλλικό πλέγμα ονομάζεται αέριο ηλεκτρονίων.

Ελλείψει ηλεκτρικού πεδίου, τα ελεύθερα ηλεκτρόνια εκτελούν χαοτική κίνηση, αλληλεπιδρώντας τυχαία με ιόντα πλέγματος. Κάθε τέτοια αλληλεπίδραση αλλάζει την ορμή και την κατεύθυνση της κίνησης του αρνητικά φορτισμένου σωματιδίου. Με το ηλεκτρικό τους πεδίο, τα ηλεκτρόνια προσελκύουν κατιόντα προς τον εαυτό τους, εξισορροπώντας την αμοιβαία απώθησή τους. Αν και τα ηλεκτρόνια θεωρούνται ελεύθερα, η ενέργειά τους δεν είναι αρκετή για να φύγουν από το κρυσταλλικό πλέγμα, έτσι αυτά τα φορτισμένα σωματίδια βρίσκονται συνεχώς εντός των ορίων του.

Η παρουσία ηλεκτρικού πεδίου δίνει στο αέριο ηλεκτρονίων πρόσθετη ενέργεια. Η σύνδεση με τα ιόντα στο κρυσταλλικό πλέγμα των μετάλλων δεν είναι ισχυρή, επομένως τα ηλεκτρόνια εγκαταλείπουν εύκολα τα όριά του. Τα ηλεκτρόνια κινούνται κατά μήκος των γραμμών δύναμης, αφήνοντας πίσω θετικά φορτισμένα ιόντα.

συμπεράσματα

Η χημεία αποδίδει μεγάλη σημασία στη μελέτη της εσωτερικής δομής της ύλης. Τύποι κρυσταλλικών δικτυωμάτων διάφορα στοιχείακαθορίζουν σχεδόν όλο το φάσμα των ιδιοτήτων τους. Επηρεάζοντας τους κρυστάλλους και αλλάζοντας την εσωτερική τους δομή, είναι δυνατό να ενισχυθούν οι επιθυμητές ιδιότητες της ουσίας και να αφαιρεθούν οι ανεπιθύμητες, μετασχηματισμός χημικά στοιχεία. Έτσι, μελετώντας εσωτερική δομήο περιβάλλοντα κόσμος μπορεί να βοηθήσει στην κατανόηση της ουσίας και των αρχών της δομής του σύμπαντος.

Τάξη: 8

Παρουσίαση για το μάθημα

Πίσω μπροστά

Προσοχή! Οι προεπισκοπήσεις διαφανειών είναι μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς και ενδέχεται να μην αντιπροσωπεύουν όλα τα χαρακτηριστικά της παρουσίασης. Εάν ενδιαφέρεστε για αυτό το έργο, κατεβάστε την πλήρη έκδοση.

Τύπος μαθήματος: Σε συνδυασμό.

Σκοπός του μαθήματος:Δημιουργία συνθηκών για την ανάπτυξη της ικανότητας των μαθητών να διαπιστώνουν την εξάρτηση αιτίου και αποτελέσματος των φυσικών ιδιοτήτων των ουσιών από τον τύπο χημικός δεσμόςκαι τύπου πλέγματος, προβλέπουν τον τύπο κρυσταλλικού πλέγματος με βάση τις φυσικές ιδιότητες μιας ουσίας.

Στόχοι μαθήματος:

• Να σχηματίσουν έννοιες για το κρυσταλλικό και άμορφη κατάστασηστερεά, εξοικειώνουν τους μαθητές με διάφορους τύπους κρυσταλλικών δικτύων, καθορίζουν την εξάρτηση των φυσικών ιδιοτήτων ενός κρυστάλλου από τη φύση του χημικού δεσμού στον κρύσταλλο και τον τύπο του κρυσταλλικού πλέγματος, δίνουν στους μαθητές μια βασική κατανόηση της επίδρασης της φύσης του χημικοί δεσμοί και τύποι κρυσταλλικών δικτυωμάτων σχετικά με τις ιδιότητες της ύλης.
• Συνεχίστε να διαμορφώνετε την κοσμοθεωρία των μαθητών, εξετάστε την αμοιβαία επιρροή των συστατικών των ολόκληρων δομικών σωματιδίων των ουσιών, ως αποτέλεσμα των οποίων εμφανίζονται νέες ιδιότητες, αναπτύξτε την ικανότητα οργάνωσης του εκπαιδευτικού τους έργου και τηρήστε τους κανόνες εργασίας σε ομάδα .
• Να αναπτύξει το γνωστικό ενδιαφέρον των μαθητών χρησιμοποιώντας προβληματικές καταστάσεις.

Εξοπλισμός:Περιοδικό σύστημα D.I. Mendeleev, συλλογή «Μέταλλα», αμέταλλα: θείο, γραφίτης, κόκκινος φώσφορος, κρυσταλλικό πυρίτιο, ιώδιο. Παρουσίαση «Τύποι κρυσταλλικών δικτυωμάτων», μοντέλα κρυσταλλικών δικτυωμάτων διαφόρων τύπων (επιτραπέζιο αλάτι, διαμάντι και γραφίτης, διοξείδιο του άνθρακα και ιώδιο, μέταλλα), δείγματα πλαστικών και προϊόντων από αυτά, γυαλί, πλαστελίνη, υπολογιστής, προβολέας.

Κατά τη διάρκεια των μαθημάτων

1. Οργανωτική στιγμή.

Ο δάσκαλος καλωσορίζει τους μαθητές και καταγράφει όσους απουσιάζουν.

2. Έλεγχος γνώσεων στα θέματα «Χημικοί δεσμοί». Κατάσταση οξείδωσης."

Ανεξάρτητη εργασία (15 λεπτά)

3. Μελέτη νέου υλικού.

Ο δάσκαλος ανακοινώνει το θέμα του μαθήματος και το σκοπό του μαθήματος. (Διαφάνεια 1,2)

Οι μαθητές σημειώνουν την ημερομηνία και το θέμα του μαθήματος στο τετράδιό τους.

Ενημέρωση γνώσεων.

Ο δάσκαλος κάνει ερωτήσεις στην τάξη:

1. Τι είδη σωματιδίων γνωρίζετε; Τα ιόντα, τα άτομα και τα μόρια έχουν φορτία;
2. Ποιους τύπους χημικών δεσμών γνωρίζετε;
3. Ποιες αθροιστικές καταστάσεις ουσιών γνωρίζετε;

Δάσκαλος:«Οποιαδήποτε ουσία μπορεί να είναι αέριο, υγρό ή στερεό. Για παράδειγμα, νερό. Υπό κανονικές συνθήκες είναι υγρό, αλλά μπορεί να είναι ατμός και πάγος. Ή το οξυγόνο υπό κανονικές συνθήκες είναι αέριο, σε θερμοκρασία -1940 C μετατρέπεται σε υγρό μπλε χρώμα, και σε θερμοκρασία -218,8°C σκληραίνει σε μια μάζα σαν το χιόνι που αποτελείται από μπλε κρυστάλλους. Σε αυτό το μάθημα θα εξετάσουμε τη στερεά κατάσταση των ουσιών: άμορφες και κρυσταλλικές». (Διαφάνεια 3)

Δάσκαλος:Οι άμορφες ουσίες δεν έχουν σαφές σημείο τήξης - όταν θερμαίνονται, σταδιακά μαλακώνουν και μετατρέπονται σε ρευστή κατάσταση. Οι άμορφες ουσίες περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, τη σοκολάτα, η οποία λιώνει και στα χέρια και στο στόμα. τσίχλα, πλαστελίνη, κερί, πλαστικά (παρατίθενται παραδείγματα τέτοιων ουσιών). (Διαφάνεια 7)

Οι κρυσταλλικές ουσίες έχουν σαφές σημείο τήξης και, κυρίως, χαρακτηρίζονται από τη σωστή διάταξη των σωματιδίων σε αυστηρά καθορισμένα σημεία του χώρου. (Διαφάνειες 5,6) Όταν αυτά τα σημεία συνδέονται με ευθείες γραμμές, σχηματίζεται ένα χωρικό πλαίσιο, που ονομάζεται κρυσταλλικό πλέγμα. Τα σημεία στα οποία βρίσκονται τα κρυσταλλικά σωματίδια ονομάζονται κόμβοι πλέγματος.

Οι μαθητές σημειώνουν τον ορισμό στα τετράδιά τους: «Ένα κρυσταλλικό πλέγμα είναι μια συλλογή σημείων στο χώρο στα οποία βρίσκονται τα σωματίδια που σχηματίζουν έναν κρύσταλλο. Τα σημεία στα οποία βρίσκονται τα κρυσταλλικά σωματίδια ονομάζονται κόμβοι πλέγματος.

Ανάλογα με τους τύπους σωματιδίων που βρίσκονται στους κόμβους αυτού του πλέγματος, υπάρχουν 4 τύποι πλέγματος. (Διαφάνεια 8) Εάν υπάρχουν ιόντα στους κόμβους ενός κρυσταλλικού πλέγματος, τότε ένα τέτοιο πλέγμα ονομάζεται ιοντικό.

Ο δάσκαλος κάνει ερωτήσεις στους μαθητές:

– Πώς θα ονομάζονται κρυσταλλικά πλέγματα, στους κόμβους των οποίων υπάρχουν άτομα και μόρια;

Υπάρχουν όμως κρυσταλλικά πλέγματα, στους κόμβους των οποίων υπάρχουν και άτομα και ιόντα. Τέτοιες σχάρες ονομάζονται μεταλλικές σχάρες.

Τώρα θα συμπληρώσουμε τον πίνακα: «Κρυσταλλικά πλέγματα, τύπος δεσμού και ιδιότητες ουσιών». Καθώς συμπληρώνουμε τον πίνακα, θα καθορίσουμε τη σχέση μεταξύ του τύπου του πλέγματος, του τύπου σύνδεσης μεταξύ των σωματιδίων και των φυσικών ιδιοτήτων των στερεών.

Ας εξετάσουμε τον 1ο τύπο κρυσταλλικού πλέγματος, που ονομάζεται ιοντικό. (Διαφάνεια 9)

– Ποιος είναι ο χημικός δεσμός σε αυτές τις ουσίες;

Κοιτάξτε το δικτυακό πλέγμα ιοντικού κρυστάλλου (εμφανίζεται ένα μοντέλο τέτοιου πλέγματος). Οι κόμβοι του περιέχουν θετικά και αρνητικά φορτισμένα ιόντα. Για παράδειγμα, ένας κρύσταλλος χλωριούχου νατρίου αποτελείται από θετικά ιόντα νατρίου και αρνητικά ιόντα χλωρίου, σχηματίζοντας ένα πλέγμα σε σχήμα κύβου. Οι ουσίες με ιοντικό κρυσταλλικό πλέγμα περιλαμβάνουν άλατα, οξείδια και υδροξείδια τυπικών μετάλλων. Ουσίες με ιοντικό κρυσταλλικό πλέγμα έχουν υψηλή σκληρότητα και αντοχή, είναι πυρίμαχες και μη πτητικές.

Δάσκαλος:Οι φυσικές ιδιότητες των ουσιών με ατομικό κρυσταλλικό πλέγμα είναι οι ίδιες με εκείνες των ουσιών με ιοντικό κρυσταλλικό πλέγμα, αλλά συχνά σε υπερθετικά– πολύ σκληρό, πολύ ανθεκτικό. Διαμάντι, που έχει ατομικό κρυσταλλικό κύτταρο- η πιο σκληρή ουσία από όλες τις φυσικές ουσίες. Χρησιμεύει ως πρότυπο σκληρότητας, το οποίο, σύμφωνα με ένα σύστημα 10 σημείων, βαθμολογείται με την υψηλότερη βαθμολογία 10. (Διαφάνεια 10). Σύμφωνα με αυτόν τον τύπο κρυσταλλικού πλέγματος, θα εισαγάγετε εσείς οι ίδιοι απαραίτητες πληροφορίεςστον πίνακα αφού δουλέψετε ανεξάρτητα με το σχολικό βιβλίο.

Δάσκαλος:Ας εξετάσουμε τον 3ο τύπο κρυσταλλικού πλέγματος, που ονομάζεται μεταλλικό. (Διαφάνειες 11,12) Στους κόμβους ενός τέτοιου πλέγματος υπάρχουν άτομα και ιόντα, μεταξύ των οποίων τα ηλεκτρόνια κινούνται ελεύθερα, συνδέοντάς τα σε ένα ενιαίο σύνολο.

Αυτό εσωτερική δομήμέταλλα και προσδιορίζει τις χαρακτηριστικές φυσικές τους ιδιότητες.

Δάσκαλος:Ποιες φυσικές ιδιότητες των μετάλλων γνωρίζετε; (ελατότητα, πλαστικότητα, ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα, μεταλλική λάμψη).

Δάσκαλος:Σε ποιες ομάδες χωρίζονται όλες οι ουσίες ανάλογα με τη δομή τους; (Διαφάνεια 12)

Ας εξετάσουμε τον τύπο του κρυσταλλικού πλέγματος που έχουν γνωστές ουσίες όπως το νερό, διοξείδιο του άνθρακα, οξυγόνο, άζωτο και άλλα. Λέγεται μοριακό. (Διαφάνεια 14)

– Ποια σωματίδια βρίσκονται στους κόμβους αυτού του πλέγματος;

Ο χημικός δεσμός σε μόρια που βρίσκονται σε δικτυακές τοποθεσίες μπορεί να είναι είτε πολικός ομοιοπολικός είτε μη πολικός ομοιοπολικός. Παρά το γεγονός ότι τα άτομα μέσα στο μόριο συνδέονται με πολύ ισχυρούς ομοιοπολικούς δεσμούς, ασθενείς διαμοριακές δυνάμεις έλξης δρουν μεταξύ των ίδιων των μορίων. Επομένως, ουσίες με μοριακό κρυσταλλικό πλέγμα έχουν χαμηλή σκληρότητα, χαμηλά σημεία τήξης και είναι πτητικές. Όταν είναι αέριο ή υγρές ουσίεςκάτω από ειδικές συνθήκες μετατρέπονται σε στερεά, στη συνέχεια αναπτύσσουν ένα μοριακό κρυσταλλικό πλέγμα. Παραδείγματα τέτοιων ουσιών μπορεί να είναι στερεό νερό - πάγος, στερεό διοξείδιο του άνθρακα - ξηρός πάγος. Αυτό το πλέγμα έχει ναφθαλίνη, το οποίο χρησιμοποιείται για την προστασία των μάλλινων προϊόντων από τους σκώρους.

– Ποιες ιδιότητες του μοριακού κρυσταλλικού πλέγματος καθορίζουν τη χρήση της ναφθαλίνης; (αστάθεια). Όπως βλέπουμε, όχι μόνο τα στερεά μπορούν να έχουν μοριακό κρυσταλλικό πλέγμα. απλόςουσίες: ευγενή αέρια, H 2, O 2, N 2, I 2, O 3, λευκός φώσφορος P 4, αλλά και πολύπλοκο: στερεό νερό, στερεό υδροχλώριο και υδρόθειο. Το πιο συμπαγές ΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣέχουν μοριακά κρυσταλλικά πλέγματα (ναφθαλίνη, γλυκόζη, ζάχαρη).

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

Συμπέρασμα: Οι ουσίες είναι εύθραυστες, έχουν χαμηλή σκληρότητα, χαμηλό σημείο τήξης και είναι πτητικές.

Ερώτηση: Ποια διαδικασία ονομάζεται εξάχνωση ή εξάχνωση;

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

Επίδειξη πειράματος: εξάχνωση ιωδίου

Στη συνέχεια οι μαθητές ονομάζουν εναλλάξ τις πληροφορίες που έγραψαν στον πίνακα.

Κρυσταλλικά πλέγματα, τύπος δεσμού και ιδιότητες ουσιών.

Τύπος γρίλιας	Τύποι σωματιδίων σε θέσεις πλέγματος	Είδος επικοινωνίας ανάμεσα στα σωματίδια	Παραδείγματα ουσιών	Φυσικές ιδιότητες ουσιών
ιωνικός	Ιόντα	Ιωνικός – ισχυρός δεσμός	Άλατα, αλογονίδια (ΙΑ, ΙΙΑ), οξείδια και υδροξείδια τυπικών μετάλλων	Στερεά, ισχυρά, μη πτητικά, εύθραυστα, πυρίμαχα, πολλά διαλυτά στο νερό, τήγματα αγώγιμα ηλεκτρικό ρεύμα
Πυρηνικός	Άτομα	1. Ομοιοπολικός μη πολικός – ο δεσμός είναι πολύ ισχυρός 2. Ομοιοπολικό πολικό – ο δεσμός είναι πολύ ισχυρός	Απλές ουσίες ΕΝΑ: διαμάντι (C), γραφίτης (C), βόριο (B), πυρίτιο (Si). Σύνθετες ουσίες : οξείδιο του αργιλίου (Al 2 O 3), οξείδιο του πυριτίου (IV) - SiO 2	Πολύ σκληρό, πολύ πυρίμαχο, ανθεκτικό, μη πτητικό, αδιάλυτο στο νερό
Μοριακός	Μόρια	Υπάρχουν ασθενείς δυνάμεις μεταξύ των μορίων διαμοριακή έλξη, αλλά μέσα στα μόρια υπάρχει ισχυρός ομοιοπολικός δεσμός	Στερεά υπό ειδικές συνθήκες που είναι αέρια ή υγρά υπό κανονικές συνθήκες (Ο2, Η2, Cl2, Ν2, Br2, Η2Ο, CO2, HCl); θείο, λευκό φώσφορο, ιώδιο. οργανική ύλη	Εύθραυστο, πτητικό, εύτηκτο, ικανό για εξάχνωση, έχει χαμηλή σκληρότητα
Μέταλλο	Ατομικά ιόντα	Μέταλλο - διαφορετικές αντοχές	Μέταλλα και κράματα	Ελατό, γυαλιστερό, όλκιμο, θερμικά και ηλεκτρικά αγώγιμο

Δάσκαλος:Τι συμπέρασμα μπορούμε να βγάλουμε από τη δουλειά που έγινε στο τραπέζι;

Συμπέρασμα 1: Οι φυσικές ιδιότητες των ουσιών εξαρτώνται από τον τύπο του κρυσταλλικού πλέγματος. Σύνθεση της ουσίας → Τύπος χημικού δεσμού → Τύπος κρυσταλλικού πλέγματος → Ιδιότητες ουσιών . (Διαφάνεια 18).

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

Απάντηση: Ιωνικά κρυσταλλικά πλέγματα.

Ερώτηση: Ποια κρυσταλλικά πλέγματα είναι χαρακτηριστικά απλών ουσιών;

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

Εργασία με το Περιοδικό Σύστημα D.I. Μεντελέεφ.

Ερώτηση:Πού μέσα Περιοδικός Πίνακαςβρέθηκαν μεταλλικά στοιχεία και γιατί; Μη μεταλλικά στοιχεία και γιατί;

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

Τα μη μεταλλικά στοιχεία βρίσκονται στην επάνω δεξιά γωνία αυτής της διαγωνίου, επειδή στο τελευταίο ενεργειακό επίπεδο περιέχουν από τέσσερα έως οκτώ ηλεκτρόνια. Αυτά είναι τα στοιχεία IV A, V A, VI A, VII A, VIII A και το βόριο.

Δάσκαλος:Ας βρούμε μη μεταλλικά στοιχεία των οποίων οι απλές ουσίες έχουν ατομικό κρυσταλλικό πλέγμα (Απάντηση: C, B, Si) και μοριακό ( Απάντηση: Ν, Σ, Ο , αλογόνα και ευγενή αέρια )

Δάσκαλος: Διατυπώστε ένα συμπέρασμα για το πώς μπορείτε να προσδιορίσετε τον τύπο του κρυσταλλικού πλέγματος μιας απλής ουσίας ανάλογα με τη θέση των στοιχείων στον Περιοδικό Πίνακα του Μεντελέεφ.

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

Για τα μη μεταλλικά στοιχεία IV A και το βόριο σε μια απλή ουσία, το κρυσταλλικό πλέγμα είναι ατομικό. και τα στοιχεία V A, VI A, VII A, VIII A σε απλές ουσίες έχουν μοριακό κρυσταλλικό πλέγμα.

Συνεχίζουμε να εργαζόμαστε με τον συμπληρωμένο πίνακα.

Δάσκαλος: Κοιτάξτε προσεκτικά το τραπέζι. Τι μοτίβο μπορεί να παρατηρηθεί;

Ακούμε προσεκτικά τις απαντήσεις των μαθητών και μετά μαζί με την τάξη βγάζουμε ένα συμπέρασμα. Συμπέρασμα 2 (διαφάνεια 17)

4. Στερέωση του υλικού.

Δοκιμή (αυτοέλεγχος):

Ουσίες που έχουν κατά κανόνα μοριακό κρυσταλλικό πλέγμα:
α) Πυρίμαχο και πολύ διαλυτό στο νερό
β) Εύτηκτο και πτητικό
γ) Στερεά και ηλεκτρικά αγώγιμα
δ) Θερμικά αγώγιμα και πλαστικά

Η έννοια του «μορίου» δεν ισχύει για τη δομική μονάδα μιας ουσίας:
Ενα ΝΕΡΟ
β) Οξυγόνο
γ) Διαμάντι
δ) Όζον

Το ατομικό κρυσταλλικό πλέγμα είναι χαρακτηριστικό των:
α) Αλουμίνιο και γραφίτης
β) Θείο και ιώδιο
γ) Οξείδιο του πυριτίου και χλωριούχο νάτριο
δ) Διαμάντι και βόριο

Εάν μια ουσία είναι πολύ διαλυτή στο νερό, έχει υψηλό σημείο τήξης και είναι ηλεκτρικά αγώγιμη, τότε το κρυσταλλικό της πλέγμα είναι:
α) Μοριακή
β) Πυρηνικά
γ) Ιωνικό
δ) Μεταλλικό

5. Αντανάκλαση.

6. Εργασία για το σπίτι.

Χαρακτηρίστε κάθε τύπο κρυσταλλικού πλέγματος σύμφωνα με το σχέδιο: Τι υπάρχει στους κόμβους του κρυσταλλικού πλέγματος, δομική μονάδα → Τύπος χημικού δεσμού μεταξύ των σωματιδίων του κόμβου → Δυνάμεις αλληλεπίδρασης μεταξύ των σωματιδίων του κρυστάλλου → Φυσικές ιδιότητες λόγω του κρυστάλλου πλέγμα → Κατάσταση συγκέντρωσηςουσίες υπό κανονικές συνθήκες → Παραδείγματα.

Χρησιμοποιώντας τους τύπους των δεδομένων ουσιών: SiC, CS 2, NaBr, C 2 H 2 - προσδιορίστε τον τύπο του κρυσταλλικού πλέγματος (ιονικό, μοριακό) κάθε ένωσης και, με βάση αυτό, περιγράψτε τις αναμενόμενες φυσικές ιδιότητες καθενός από τις τέσσερις ουσίες.