Các chất có mạng tinh thể phân tử. Mạng tinh thể

Hầu hết chất rắn có kết tinh cấu trúc được đặc trưng sự sắp xếp được xác định chặt chẽ của các hạt. Nếu bạn kết hợp các hạt dòng điều kiện, sau đó bạn nhận được một khung không gian gọi là mạng tinh thể. Các điểm mà các hạt tinh thể tập trung được gọi là các nút mạng. Các nút của mạng tưởng tượng có thể chứa các nguyên tử, ion hoặc phân tử.

Tùy thuộc vào bản chất của các hạt nằm ở nút và tính chất liên kết giữa chúng, bốn loại mạng tinh thể được phân biệt: ion, kim loại, nguyên tử và phân tử.

ion được gọi là mạng trong đó các nút có các ion.

Chúng được hình thành bởi các chất có liên kết ion. Tại các nút của mạng như vậy có các ion dương và âm được kết nối với nhau bằng tương tác tĩnh điện.

Mạng tinh thể ion có muối, bazơ, oxit kim loại hoạt động. Các ion có thể đơn giản hoặc phức tạp. Ví dụ, tại các vị trí mạng tinh thể của natri clorua có các ion natri đơn giản Na và clo Cl −, và tại các vị trí mạng tinh thể của các ion kali sunfat đơn giản K và các ion sunfat phức tạp SO 4 2 − xen kẽ nhau.

Liên kết giữa các ion trong tinh thể như vậy rất mạnh. Vì vậy, các chất ion là chất rắn, chịu nhiệt, không bay hơi. Những chất như vậy là tốt hòa tan trong nước.

Mạng tinh thể natri clorua

Tinh thể natri clorua

Kim loại gọi là mạng, bao gồm các ion dương, nguyên tử kim loại và các electron tự do.

Chúng được hình thành bởi các chất có liên kết kim loại. Tại các nút của mạng kim loại có các nguyên tử và ion (có thể là nguyên tử hoặc ion, mà nguyên tử dễ dàng biến đổi, nhường các electron bên ngoài của chúng thành sử dụng chung).

Mạng tinh thể như vậy là đặc trưng của các chất đơn giản của kim loại và hợp kim.

Điểm nóng chảy của kim loại có thể khác nhau (từ \(–37\) °C đối với thủy ngân đến hai đến ba nghìn độ). Nhưng mọi kim loại đều có đặc điểm tỏa sáng kim loại, tính dẻo, tính dẻo, chúc bạn có thời gian vui vẻ điện và sự ấm áp.

Lưới tinh thể kim loại

Phần cứng

Mạng nguyên tử được gọi là mạng tinh thể, tại các nút trong đó có các nguyên tử riêng lẻ được nối với nhau bằng liên kết cộng hóa trị.

Kim cương có loại mạng tinh thể này - một trong những dạng biến đổi đẳng hướng của carbon. Các chất có mạng tinh thể nguyên tử bao gồm than chì, silicon, boron và germani, cũng như các chất phức tạp, ví dụ carborundum SiC và silic, thạch anh, kim cương giả, cát, bao gồm oxit silic (\(IV\)) Si O 2.

Những chất này có đặc điểm cường độ cao và độ cứng. Vì vậy, kim cương là chất tự nhiên cứng nhất. Các chất có mạng tinh thể nguyên tử có rất điểm nóng chảy cao và sôi. Ví dụ, điểm nóng chảy của silica là \(1728\) °C, trong khi đối với than chì thì cao hơn - \(4000\) °C. Tinh thể nguyên tử thực tế không hòa tan.

Lưới tinh thể kim cương

Kim cương

phân tử được gọi là mạng, tại các nút trong đó có các phân tử được kết nối với nhau bằng tương tác giữa các phân tử yếu.

Mặc dù thực tế là các nguyên tử bên trong phân tử được liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị rất mạnh, lực hút liên phân tử yếu tác dụng giữa chính các phân tử. Vì vậy, tinh thể phân tử có sức mạnh thấp và độ cứng, điểm nóng chảy thấp và sôi. Nhiều chất phân tử nhiệt độ phòng là chất lỏng và chất khí. Những chất như vậy dễ bay hơi. Ví dụ, iốt kết tinh và carbon monoxide rắn (\(IV\)) (“đá khô”) bay hơi mà không chuyển sang trạng thái lỏng. Một số chất phân tử có mùi .

Loại mạng này có các chất đơn giản ở trạng thái kết tụ rắn: khí hiếm có phân tử đơn nguyên tử (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn ), cũng như các phi kim loại có hai và phân tử đa nguyên tử (H 2, O 2, N 2, Cl 2, I 2, O 3, P 4, S 8).

Chúng có mạng tinh thể phân tử còn các chất có liên kết cộng hóa trị cực: nước - nước đá, amoniac rắn, axit, oxit phi kim loại. Số đông hợp chất hữu cơ cũng là các tinh thể phân tử (naphthalene, đường, glucose).

Trang 1

Mạng tinh thể phân tử và các liên kết phân tử tương ứng được hình thành chủ yếu trong tinh thể của những chất mà trong phân tử của chúng có liên kết cộng hóa trị. Khi đun nóng, liên kết giữa các phân tử dễ bị phá hủy, đó là lý do tại sao các chất có mạng phân tử có điểm nóng chảy thấp.  

Mạng tinh thể phân tử được hình thành từ các phân tử phân cực, giữa chúng phát sinh lực tương tác, gọi là lực van der Waals, có bản chất là điện. Trong mạng phân tử chúng tạo thành liên kết khá yếu. Nước đá, lưu huỳnh tự nhiên và nhiều hợp chất hữu cơ có mạng tinh thể phân tử.  

Mạng tinh thể phân tử của iốt được thể hiện trong hình. 3.17. Hầu hết các hợp chất hữu cơ kết tinh đều có mạng lưới phân tử.  

Các nút của mạng tinh thể phân tử được hình thành bởi các phân tử. Ví dụ, các tinh thể hydro, oxy, nitơ, khí hiếm, carbon dioxide và các chất hữu cơ có mạng lưới phân tử.  

Sự hiện diện của mạng tinh thể phân tử của pha rắn là nguyên nhân dẫn đến sự hấp phụ không đáng kể của các ion từ rượu mẹ và do đó làm cho kết tủa có độ tinh khiết cao hơn nhiều so với kết tủa được đặc trưng bởi tinh thể ion. Vì sự kết tủa trong trường hợp này xảy ra ở vùng axit tối ưu, khác với các ion được kết tủa bởi thuốc thử này, nên nó phụ thuộc vào giá trị của hằng số ổn định tương ứng của các phức. Thực tế này cho phép, bằng cách điều chỉnh độ axit của dung dịch, đạt được sự kết tủa chọn lọc và đôi khi thậm chí cụ thể của một số ion nhất định. Các kết quả tương tự thường có thể thu được bằng cách điều chỉnh thích hợp các nhóm cho trong thuốc thử hữu cơ, có tính đến đặc tính của các cation tạo phức được kết tủa.  

Trong mạng tinh thể phân tử, người ta quan sát thấy tính dị hướng cục bộ của các liên kết, cụ thể là: lực nội phân tử rất lớn so với lực liên phân tử.  

Trong mạng tinh thể phân tử, các phân tử nằm ở vị trí mạng tinh thể. Hầu hết các chất có liên kết cộng hóa trị đều tạo thành tinh thể loại này. Mạng phân tử tạo thành hydro rắn, clo, carbon dioxide và các chất khác ở dạng khí ở nhiệt độ bình thường. Tinh thể của hầu hết các chất hữu cơ cũng thuộc loại này. Vì vậy, rất nhiều chất có mạng tinh thể phân tử đã được biết đến.  

Trong mạng tinh thể phân tử, các phân tử cấu thành được kết nối với nhau bằng lực van der Waals tương đối yếu, trong khi các nguyên tử trong phân tử được kết nối bằng liên kết cộng hóa trị mạnh hơn nhiều. Do đó, trong các mạng như vậy, các phân tử vẫn giữ được tính chất riêng của chúng và chiếm một vị trí của mạng tinh thể. Sự thay thế ở đây có thể thực hiện được nếu các phân tử có hình dạng và kích thước tương tự nhau. Vì các lực kết nối các phân tử tương đối yếu nên ranh giới thay thế ở đây rộng hơn nhiều. Như Nikitin đã chỉ ra, các nguyên tử của khí hiếm có thể thay thế đồng hình các phân tử CO2, SO2, CH3COCH3 và các phân tử khác trong mạng lưới các chất này. Điểm tương đồng công thức hóa họcở đây hóa ra là tùy chọn.  

Trong mạng tinh thể phân tử, các phân tử nằm ở vị trí mạng tinh thể. Hầu hết các chất có liên kết cộng hóa trị đều tạo thành tinh thể loại này. Mạng phân tử tạo thành hydro rắn, clo, carbon dioxide và các chất khác ở dạng khí ở nhiệt độ bình thường. Tinh thể của hầu hết các chất hữu cơ cũng thuộc loại này. Vì vậy, rất nhiều chất có mạng tinh thể phân tử đã được biết đến. Các phân tử nằm ở vị trí mạng tinh thể được liên kết với nhau bằng lực liên phân tử (bản chất của các lực này đã được thảo luận ở trên; xem trang. Vì lực liên phân tử yếu hơn nhiều so với lực liên kết hóa học, khi đó các tinh thể phân tử có độ nóng chảy thấp, đặc trưng bởi độ bay hơi đáng kể và độ cứng của chúng thấp. Điểm nóng chảy và điểm sôi đặc biệt thấp đối với những chất có phân tử không phân cực. Ví dụ, tinh thể parafin rất mềm, mặc dù các tinh thể cộng hóa trị Kết nối SS trong các phân tử hydrocarbon tạo nên những tinh thể này bền chắc như các liên kết trong kim cương. Các tinh thể được hình thành bởi các khí hiếm cũng nên được phân loại là phân tử, bao gồm các phân tử đơn nguyên tử, vì lực hóa trị không đóng vai trò gì trong việc hình thành các tinh thể này và liên kết giữa các hạt ở đây có cùng bản chất như trong các tinh thể phân tử khác; điều này xác định khoảng cách tương tác giữa các nguyên tử tương đối lớn trong các tinh thể này.  

Sơ đồ đăng ký Debyegram.

Tại các nút của mạng tinh thể phân tử có các phân tử được liên kết với nhau bằng lực liên phân tử yếu. Những tinh thể như vậy tạo thành các chất có liên kết cộng hóa trị trong phân tử. Rất nhiều chất có mạng tinh thể phân tử đã được biết đến. Mạng phân tử chứa hydro rắn, clo, carbon dioxide và các chất khác ở dạng khí ở nhiệt độ bình thường. Tinh thể của hầu hết các chất hữu cơ cũng thuộc loại này.  

Hầu hết chất rắn có cấu trúc tinh thể, trong đó các hạt mà từ đó nó được “xây dựng” theo một trật tự nhất định, từ đó tạo ra mạng tinh thể. Nó được xây dựng từ việc lặp lại các đơn vị cấu trúc giống hệt nhau - tế bào đơn vị, giao tiếp với các ô lân cận, tạo thành các nút bổ sung. Kết quả là có 14 mạng tinh thể khác nhau.

Các loại mạng tinh thể.

Tùy thuộc vào các hạt đứng ở nút mạng, chúng được phân biệt:

• mạng tinh thể kim loại;
• mạng tinh thể ion;
• mạng tinh thể phân tử;
• mạng tinh thể (nguyên tử) cao phân tử.

Liên kết kim loại trong mạng tinh thể.

Tinh thể ion có tính dễ vỡ tăng lên, bởi vì một sự thay đổi trong mạng tinh thể (dù chỉ một chút) dẫn đến thực tế là các ion tích điện cùng tên bắt đầu đẩy nhau và hình thành các liên kết bị phá vỡ, nứt và tách.

Liên kết phân tử của mạng tinh thể.

Đặc điểm chính của liên kết giữa các phân tử là “điểm yếu” của nó (van der Waals, hydro).

Đây là cấu trúc của băng. Mỗi phân tử nước được kết nối bằng liên kết hydro với 4 phân tử xung quanh nó, tạo thành cấu trúc tứ diện.

Liên kết hydro giải thích nhiệt độ cao sôi, nóng chảy và mật độ thấp;

Kết nối cao phân tử của mạng tinh thể.

Có các nguyên tử ở các nút của mạng tinh thể. Những tinh thể này được chia thành 3 loại:

• khung;
• xích;
• các cấu trúc phân lớp.

Cấu trúc khung kim cương là một trong những chất cứng nhất trong tự nhiên. Nguyên tử carbon tạo thành 4 liên kết cộng hóa trị giống hệt nhau, tạo thành hình tứ diện đều ( sp 3 - sự lai tạo). Mỗi nguyên tử có một cặp electron đơn độc, cặp electron này cũng có thể liên kết với các nguyên tử lân cận. Kết quả là một mạng ba chiều được hình thành, trong các nút chỉ có các nguyên tử carbon.

Cần rất nhiều năng lượng để phá hủy cấu trúc như vậy; điểm nóng chảy của các hợp chất như vậy rất cao (đối với kim cương là 3500°C).

Cấu trúc lớp nói về sự hiện diện của liên kết cộng hóa trị trong mỗi lớp và liên kết van der Waals yếu giữa các lớp.

Hãy xem một ví dụ: than chì. Mỗi nguyên tử cacbon nằm trong sp 2 - sự lai tạo. Electron chưa ghép cặp thứ 4 tạo thành liên kết van der Waals giữa các lớp. Do đó, lớp thứ 4 rất cơ động:

Các liên kết yếu nên dễ bị đứt, có thể quan sát thấy ở bút chì - “đặc tính viết” - lớp thứ 4 vẫn còn trên giấy.

Than chì là chất dẫn điện tuyệt vời (các electron có thể di chuyển dọc theo mặt phẳng của lớp).

Cấu trúc chuỗi có oxit (ví dụ, VÌ THẾ 3 ), kết tinh ở dạng kim sáng bóng, polyme, một số chất vô định hình, silicat (amiăng).

TRONG tương tác hóa học Không phải các nguyên tử hay phân tử riêng lẻ đi vào mà là các chất. Các chất được phân loại theo loại liên kết phân tử và phi phân tử các tòa nhà.

Đây là những chất được tạo thành từ các phân tử. Liên kết giữa các phân tử trong các chất như vậy rất yếu, yếu hơn nhiều so với giữa các nguyên tử bên trong phân tử và thậm chí ở nhiệt độ tương đối thấp chúng bị phá vỡ - chất biến thành chất lỏng và sau đó thành khí (thăng hoa của iốt). Điểm nóng chảy và sôi của các chất bao gồm các phân tử tăng lên khi khối lượng phân tử tăng lên. Các chất phân tử bao gồm các chất có cấu trúc nguyên tử (C, Si, Li, Na, K, Cu, Fe, W), trong số đó có kim loại và phi kim loại.

Cấu trúc phi phân tử của các chất

Đến các chất phi phân tử các tòa nhà đang hợp chất ion. Hầu hết các hợp chất của kim loại với phi kim đều có cấu trúc này: tất cả các muối (NaCl, K 2 S0 4), một số hydrua (LiH) và oxit (CaO, MgO, FeO), bazơ (NaOH, KOH). Các chất ion (phi phân tử) có điểm nóng chảy và sôi cao.

Chất rắn: tinh thể và vô định hình

Chất vô định hình chúng không có điểm nóng chảy rõ ràng - khi đun nóng, chúng mềm dần và chuyển sang trạng thái lỏng. Ví dụ, chất dẻo và các loại nhựa khác nhau ở trạng thái vô định hình.

Chất kết tinh được đặc trưng vị trí chính xác những hạt mà chúng bao gồm: nguyên tử, phân tử và ion - tại các điểm được xác định chặt chẽ trong không gian. Khi các điểm này được nối bằng các đường thẳng sẽ tạo thành một khung không gian, gọi là mạng tinh thể. Những điểm mà tại đó các hạt tinh thể tập trung được gọi là nút mạng.

Tùy thuộc vào loại hạt nằm ở các nút của mạng tinh thể và tính chất liên kết giữa chúng, bốn loại mạng tinh thể được phân biệt: ion, nguyên tử, phân tử và kim loại .

Mạng tinh thể ion

ionđược gọi là mạng tinh thể, trong các nút có chứa các ion. Chúng được hình thành bởi các chất có liên kết ion, có thể liên kết cả các ion đơn giản Na +, Cl - và phức hợp S0 4 2-, OH -. Do đó, muối và một số oxit và hydroxit của kim loại có mạng tinh thể ion. Ví dụ, một tinh thể natri clorua được tạo thành từ các ion dương Na + và âm Cl - xen kẽ nhau, tạo thành một mạng hình lập phương.

Mạng tinh thể ion của muối ăn

Liên kết giữa các ion trong tinh thể như vậy rất ổn định. Do đó, các chất có mạng ion được đặc trưng bởi độ cứng và độ bền tương đối cao, chúng có tính chịu lửa và không bay hơi.

Mạng tinh thể nguyên tử

nguyên tửđược gọi là mạng tinh thể, trong các nút có các nguyên tử riêng lẻ. Trong mạng như vậy, các nguyên tử được kết nối với nhau bằng liên kết cộng hóa trị rất mạnh. Một ví dụ về các chất có loại mạng tinh thể này là kim cương, một trong những dạng biến đổi đẳng hướng của carbon.

Mạng tinh thể nguyên tử của kim cương

Hầu hết các chất có mạng tinh thể nguyên tử đều có điểm nóng chảy rất cao (ví dụ, đối với kim cương là trên 3500 ° C), chúng bền và cứng và thực tế không hòa tan.

Mạng tinh thể phân tử

phân tửđược gọi là mạng tinh thể, trong đó có các nút chứa các phân tử.

Mạng tinh thể phân tử của iốt

Liên kết hóa học trong các phân tử này có thể vừa phân cực (HCl, H 2 O) vừa không phân cực (N 2, O 2). Mặc dù thực tế là các nguyên tử bên trong phân tử được kết nối bằng liên kết cộng hóa trị rất mạnh, nhưng lực hút liên phân tử yếu lại tác dụng giữa chính các phân tử. Do đó, các chất có mạng tinh thể phân tử có độ cứng thấp, điểm nóng chảy thấp và dễ bay hơi. Hầu hết các hợp chất hữu cơ rắn đều có mạng tinh thể phân tử (naphthalene, glucose, đường).

Lưới tinh thể kim loại

Những chất có liên kết kim loại có kim loại mạng tinh thể.

Tại vị trí của các mạng như vậy có các nguyên tử và ion (có thể là nguyên tử hoặc ion, trong đó các nguyên tử kim loại dễ dàng biến đổi, nhường các electron bên ngoài của chúng “để sử dụng chung”). Cấu trúc bên trong của kim loại quyết định đặc tính của chúng tính chất vật lý: tính dẻo, tính dẻo, tính dẫn điện và nhiệt, độ bóng kim loại đặc trưng.

Quay lại phía trước

Chú ý! Bản xem trước trang chiếu chỉ nhằm mục đích cung cấp thông tin và có thể không thể hiện tất cả các tính năng của bản trình bày. Nếu bạn quan tâm đến tác phẩm này, vui lòng tải xuống phiên bản đầy đủ.

Loại bài học: Kết hợp.

Mục đích của bài học: Tạo điều kiện phát triển khả năng của học sinh trong việc thiết lập mối liên hệ nhân quả giữa tính chất vật lý của các chất với loại liên kết hóa học và loại mạng tinh thể, dự đoán loại mạng tinh thể dựa trên tính chất vật lý. của chất đó.

Mục tiêu bài học:

• Phát triển các khái niệm về trạng thái kết tinh và vô định hình chất rắn, cho học sinh làm quen với nhiều loại khác nhau mạng tinh thể, thiết lập sự phụ thuộc của các tính chất vật lý của tinh thể vào bản chất của liên kết hóa học trong tinh thể và loại mạng tinh thể, giúp học sinh hiểu cơ bản về ảnh hưởng của bản chất liên kết hóa học và các loại tinh thể mạng về tính chất của chất.
• Tiếp tục hình thành thế giới quan của học sinh, xem xét sự ảnh hưởng lẫn nhau của các thành phần trong toàn bộ cấu trúc của các hạt chất, từ đó xuất hiện các tính chất mới, phát triển khả năng tổ chức công việc giáo dục và tuân thủ các quy tắc làm việc theo nhóm. .
• Phát triển hứng thú nhận thức của học sinh khi sử dụng các tình huống có vấn đề;

Thiết bị: Hệ thống tuần hoàn D.I. Mendeleev, bộ sưu tập “Kim loại”, phi kim loại: lưu huỳnh, than chì, phốt pho đỏ, silic tinh thể, iốt; Trình bày “Các loại mạng tinh thể”, mô hình mạng tinh thể các loại khác nhau(muối ăn, kim cương và than chì, carbon dioxide và iốt, kim loại), mẫu nhựa và các sản phẩm làm từ chúng, thủy tinh, nhựa, máy tính, máy chiếu.

Trong các lớp học

1. Thời điểm tổ chức.

Giáo viên chào đón học sinh và ghi điểm những học sinh vắng mặt.

2. Kiểm tra kiến ​​thức về chủ đề “Liên kết hóa học”. Trạng thái oxy hóa.”

Làm việc độc lập (15 phút)

3. Nghiên cứu tài liệu mới.

Giáo viên nêu chủ đề bài học và mục đích của bài học. (Trang trình bày 1,2)

Học sinh ghi ngày và chủ đề của bài học vào vở.

Đang cập nhật kiến ​​thức.

Giáo viên đặt câu hỏi cho cả lớp:

1. Bạn biết những loại hạt nào? Các ion, nguyên tử và phân tử có điện tích không?
2. Bạn biết những loại liên kết hóa học nào?
3. Bạn biết những trạng thái tổng hợp nào của các chất?

Giáo viên:“Bất kỳ chất nào cũng có thể là chất khí, chất lỏng hoặc chất rắn. Ví dụ, nước. Tại điều kiện bình thường là chất lỏng nhưng có thể là hơi nước và nước đá. Hoặc oxy trong điều kiện bình thường là chất khí, ở nhiệt độ -1940 C nó chuyển thành chất lỏng màu xanh lam, và ở nhiệt độ -218,8 ° C nó đông cứng lại thành một khối giống như tuyết gồm các tinh thể có màu xanh. Trong bài học này chúng ta sẽ xem xét trạng thái rắn của các chất: vô định hình và tinh thể.” (Trang trình bày 3)

Giáo viên: các chất vô định hình không có điểm nóng chảy rõ ràng - khi đun nóng, chúng mềm dần và chuyển sang trạng thái lỏng. Ví dụ, các chất vô định hình bao gồm sôcôla, tan chảy trong cả tay và miệng; kẹo cao su, nhựa, sáp, nhựa (ví dụ về các chất như vậy được hiển thị). (Trang trình bày 7)

Các chất kết tinh có điểm nóng chảy rõ ràng và quan trọng nhất là được đặc trưng bởi sự sắp xếp chính xác của các hạt tại các điểm được xác định chặt chẽ trong không gian. (Slide 5,6) Khi các điểm này được nối bằng các đường thẳng, một khung không gian được hình thành, gọi là mạng tinh thể. Các điểm mà các hạt tinh thể tập trung được gọi là các nút mạng.

Học sinh viết định nghĩa vào vở của mình: “Mạng tinh thể là tập hợp các điểm trong không gian, trong đó có các hạt tạo thành tinh thể. Các điểm mà các hạt tinh thể tập trung được gọi là các nút mạng.”

Tùy thuộc vào loại hạt nào nằm ở các nút của mạng này, có 4 loại mạng. (Trang trình bày 8) Nếu có các ion tại các nút của mạng tinh thể thì mạng tinh thể đó được gọi là ion.

Giáo viên đặt câu hỏi cho học sinh:

– Tên của mạng tinh thể trong các nút chứa các nguyên tử và phân tử sẽ là gì?

Nhưng có những mạng tinh thể, tại các nút có cả nguyên tử và ion. Lưới như vậy được gọi là lưới kim loại.

Bây giờ chúng ta sẽ điền vào bảng: “Mạng tinh thể, loại liên kết và tính chất của các chất”. Khi điền vào bảng, chúng ta sẽ thiết lập mối quan hệ giữa loại mạng, loại liên kết giữa các hạt và tính chất vật lý của chất rắn.

Hãy xem xét loại mạng tinh thể thứ nhất, được gọi là ion. (Trang trình bày 9)

- Liên kết hóa học trong các chất này là gì?

Hãy quan sát mạng tinh thể ion (xem mô hình mạng tinh thể như vậy). Các nút của nó chứa các ion tích điện dương và âm. Ví dụ, tinh thể natri clorua được tạo thành từ các ion natri dương và ion clorua âm, tạo thành mạng hình lập phương. Các chất có mạng tinh thể ion bao gồm muối, oxit và hydroxit của các kim loại điển hình. Các chất có mạng tinh thể ion có độ cứng và độ bền cao, chúng chịu lửa và không bay hơi.

Giáo viên: Tính chất vật lý của các chất có mạng tinh thể nguyên tử cũng giống như các chất có mạng tinh thể ion, nhưng thường ở dạng những điều tuyệt vời nhất- Rất cứng, rất bền. Kim cương, có mạng tinh thể nguyên tử, là chất cứng nhất trong tất cả các chất tự nhiên. Nó phục vụ như một tiêu chuẩn cho độ cứng, được đánh giá bằng hệ thống 10 điểm. điểm cao nhất 10.(Trang 10). Đối với loại mạng tinh thể này, bạn sẽ tự mình nhập các thông tin cần thiết vào bảng bằng cách tự làm việc với sách giáo khoa.

Giáo viên: Hãy xem xét loại mạng tinh thể thứ 3, được gọi là kim loại. (Trang trình bày 11,12) Tại các nút của mạng như vậy có các nguyên tử và ion, giữa đó các electron chuyển động tự do, kết nối chúng thành một tổng thể duy nhất.

Cấu trúc bên trong của kim loại này xác định tính chất vật lý đặc trưng của chúng.

Giáo viên: Bạn biết những tính chất vật lý nào của kim loại? (tính dẻo, độ dẻo, độ dẫn điện và nhiệt, độ bóng kim loại).

Giáo viên: Tất cả các chất được chia thành những nhóm nào theo cấu trúc của chúng? (Trang trình bày 12)

Chúng ta hãy xem xét loại mạng tinh thể được sở hữu bởi các chất nổi tiếng như nước, carbon dioxide, oxy, nitơ và các chất khác. Nó được gọi là phân tử. (Trang trình bày14)

– Những hạt nào nằm ở các nút của mạng này?

Liên kết hóa học trong các phân tử nằm ở vị trí mạng tinh thể có thể là cộng hóa trị có cực hoặc cộng hóa trị không phân cực. Mặc dù thực tế là các nguyên tử bên trong phân tử được kết nối bằng liên kết cộng hóa trị rất mạnh, lực hút liên phân tử yếu tác dụng giữa chính các phân tử. Do đó, các chất có mạng tinh thể phân tử có độ cứng thấp, điểm nóng chảy thấp và dễ bay hơi. Khi ở dạng khí hoặc chất lỏng Tại điều kiện đặc biệt chuyển thành chất rắn thì chúng có mạng tinh thể phân tử. Ví dụ về các chất như vậy có thể là nước rắn - nước đá, carbon dioxide rắn - đá khô. Lưới này có naphtalene, được sử dụng để bảo vệ các sản phẩm len khỏi sâu bướm.

– Tính chất nào của mạng tinh thể phân tử quyết định công dụng của naphtalen? (sự biến động). Như chúng ta thấy, không chỉ chất rắn mới có thể có mạng tinh thể phân tử. đơn giản các chất: khí hiếm, H 2, O 2, N 2, I 2, O 3, phốt pho trắng P 4, nhưng và phức tạp: nước rắn, hydro clorua rắn và hydro sunfua. Hầu hết các hợp chất hữu cơ rắn đều có mạng tinh thể phân tử (naphthalene, glucose, đường).

Các vị trí mạng tinh thể chứa các phân tử không phân cực hoặc phân cực. Mặc dù thực tế là các nguyên tử bên trong phân tử được kết nối bằng liên kết cộng hóa trị mạnh, lực liên phân tử yếu lại tác dụng giữa chính các phân tử.

Kết luận: Các chất dễ vỡ, độ cứng thấp, nhiệt độ thấp tan chảy, dễ bay hơi.

Câu hỏi: Quá trình nào được gọi là thăng hoa hay thăng hoa?

Trả lời: Sự chuyển một chất từ ​​trạng thái kết tụ trực tiếp sang trạng thái khí, bỏ qua trạng thái lỏng, được gọi là thăng hoa hoặc thăng hoa.

Trình diễn thí nghiệm: thăng hoa của iốt

Sau đó học sinh lần lượt nêu tên các thông tin mình ghi vào bảng.

Mạng tinh thể, loại liên kết và tính chất của các chất.

Loại lưới tản nhiệt	Các loại hạt ở vị trí mạng tinh thể	Loại giao tiếp giữa các hạt	Ví dụ về chất	Tính chất vật lý của các chất
ion	Ion	Ion – liên kết bền	Muối, halogenua (IA, IIA), oxit và hydroxit của kim loại điển hình	Rắn, bền, không bay hơi, giòn, chịu lửa, nhiều tan trong nước, nóng chảy dẫn dòng điện
Hạt nhân	nguyên tử	1. Cộng hóa trị không phân cực – liên kết rất bền 2. Cộng hóa trị cực – liên kết rất bền	Chất đơn giản MỘT: kim cương (C), than chì (C), boron (B), silicon (Si). Chất phức tạp : oxit nhôm (Al 2 O 3), oxit silic (IV) – SiO 2	Rất cứng, rất chịu lửa, bền, không bay hơi, không hòa tan trong nước
phân tử	Phân tử	Có lực yếu giữa các phân tử lực hút liên phân tử, nhưng trong phân tử có liên kết cộng hoá trị bền	Chất rắn ở điều kiện đặc biệt là chất khí hoặc chất lỏng ở điều kiện bình thường (O 2, H 2, Cl 2, N 2, Br 2, H 2 O, CO 2, HCl); lưu huỳnh, phốt pho trắng, iốt; chất hữu cơ	Dễ vỡ, dễ bay hơi, dễ nóng chảy, có khả năng thăng hoa, có độ cứng thấp
Kim loại	Ion nguyên tử	Kim loại - sức mạnh khác nhau	Kim loại và hợp kim	Dễ uốn, sáng bóng, dẻo, dẫn nhiệt và dẫn điện

Giáo viên: Chúng ta có thể rút ra kết luận gì từ công việc được thực hiện trên bàn?

Kết luận 1: Tính chất vật lý của các chất phụ thuộc vào loại mạng tinh thể. Thành phần của chất → Loại liên kết hóa học → Loại mạng tinh thể → Tính chất của các chất . (Trang trình bày 18).

Câu hỏi: Loại mạng tinh thể nào được thảo luận ở trên không được tìm thấy trong chất đơn giản?

Trả lời: Mạng tinh thể ion.

Câu hỏi: Mạng tinh thể nào là đặc trưng của các chất đơn giản?

Trả lời: Đối với các chất đơn giản - kim loại - mạng tinh thể kim loại; đối với phi kim loại - nguyên tử hoặc phân tử.

Làm việc với Hệ thống định kỳ D.I. Mendeleev.

Câu hỏi: Các nguyên tố kim loại nằm ở đâu trong Bảng tuần hoàn và tại sao? Các nguyên tố phi kim loại và tại sao?

Trả lời : Nếu bạn vẽ một đường chéo từ boron đến astatine thì ở góc dưới bên trái của đường chéo này sẽ có các nguyên tố kim loại, bởi vì ở mức năng lượng cuối cùng chúng chứa từ một đến ba electron. Đây là các nguyên tố I A, II A, III A (trừ boron), cũng như thiếc và chì, antimon và tất cả các nguyên tố thuộc phân nhóm thứ cấp.

Các nguyên tố phi kim nằm ở góc trên bên phải của đường chéo này, bởi vì ở mức năng lượng cuối cùng chúng chứa từ bốn đến tám electron. Đó là các nguyên tố IV A, V A, VI A, VII A, VIII A và boron.

Giáo viên: Hãy tìm các nguyên tố phi kim mà chất đơn giản của chúng có mạng tinh thể nguyên tử (Đáp án: C, B, Si) và phân tử ( Đáp án: N, S, O , halogen và khí hiếm )

Giáo viên: Đưa ra kết luận về cách xác định loại mạng tinh thể của một chất đơn giản tùy thuộc vào vị trí của các nguyên tố trong Bảng tuần hoàn của D.I.

Trả lời: Đối với các nguyên tố kim loại thuộc I A, II A, IIIA (trừ boron), cũng như thiếc và chì, và tất cả các nguyên tố thuộc phân nhóm thứ cấp trong một chất đơn giản, loại mạng tinh thể là kim loại.

Đối với các nguyên tố phi kim loại IV A và boron trong một chất đơn giản, mạng tinh thể là nguyên tử; và các nguyên tố V A, VI A, VII A, VIII A trong các chất đơn giản có mạng tinh thể phân tử.

Chúng tôi tiếp tục làm việc với bảng đã hoàn thành.

Giáo viên: Nhìn kỹ vào bàn. Mô hình nào có thể được quan sát?

Chúng tôi lắng nghe cẩn thận câu trả lời của học sinh và sau đó cùng cả lớp đưa ra kết luận. Kết luận 2 (slide 17)

4. Cố định vật liệu.

Kiểm tra (tự kiểm soát):

Các chất có mạng tinh thể phân tử, theo quy luật:
a) Chịu lửa và hòa tan cao trong nước
b) Dễ nóng chảy và dễ bay hơi
c) Chất rắn và dẫn điện
d) Dẫn nhiệt và nhựa

Khái niệm “phân tử” không áp dụng cho đơn vị cấu trúc của một chất:
nước
b) Ôxi
c) Kim cương
d) Ôzôn

Mạng tinh thể nguyên tử có đặc điểm:
a) Nhôm và than chì
b) Lưu huỳnh và iốt
c) Oxit silic và natri clorua
d) Kim cương và boron

Nếu một chất hòa tan nhiều trong nước, có nhiệt độ nóng chảy cao và dẫn điện thì mạng tinh thể của nó là:
a) Phân tử
b) Hạt nhân
c) Ion
đ) Kim loại

5. Suy ngẫm.

6. Bài tập về nhà.

Nêu đặc điểm của từng loại mạng tinh thể theo sơ đồ: Các nút của mạng tinh thể là gì, đơn vị cấu trúc → Kiểu liên kết hóa học giữa các hạt của nút → Lực tương tác giữa các hạt của tinh thể → Tính chất vật lý do tinh thể gây ra mạng → Trạng thái tổng hợp của chất trong điều kiện bình thường → Ví dụ.

Sử dụng công thức của các chất đã cho: SiC, CS 2, NaBr, C 2 H 2 - xác định loại mạng tinh thể (ion, phân tử) của mỗi hợp chất và dựa trên đó, mô tả các tính chất vật lý dự kiến ​​của từng chất trong số bốn chất đó vật liệu xây dựng.