Konspekt keemia tunnist teemal "kristallvõred". Aine struktuur

"Jood inimkehas" – kilpnäärmehaigustele pöörasid tähelepanu mitte ainult arstid, vaid ka ülemjuhatajad. Nõrk oksüdeeriv ja redutseeriv aine. Jood täidab kehas järgmisi funktsioone. Looduslikult esinevatest halogeenidest on see kõige raskem. KOGEMUS 1. Joodi saamine. Inimkeha koosneb 60% veest, 34% orgaanilisest ainest ja 6% anorgaanilisest ainest.

"Kristallilised ja amorfsed ained" - Amorfsed ja kristalsed ained. Puuduvad rangelt määratletud Tm ja Tbp. Valge fosfor P4. keemiline side kovalentne mittepolaarne. Kristallvõrede tüübid. Grafiit. Võrekohtades on aatomioonid. Kristalliliste ainete omadused. Keemiline side on ioonne. Näited: metallid. Teemant. Näited: lihtained (H2, N2, O2, F2, P4, S8, Ne, He), kompleksained (CO2, H2O, suhkur C12H22O11 jne).

"Kristallvõrede keemia" - Kristallvõrede tüübid. Teemant on kõige kõvem looduslik materjal. Molekulaarseid võre nimetatakse kristallvõredeks, mille sõlmedes paiknevad molekulid. Mateeria on see, millest füüsiline keha koosneb. Metallvõresid nimetatakse võredeks, mille sõlmedes on metalli aatomid ja ioonid. Aine struktuur.

"Jood inimese kehas" - Õppetöö tulemused. 3. "A" klassi õpilaste katse tulemused. Joodi puudus Venemaal. Võite võtta vetikate baasil valmistatud preparaate - pruunvetikas. Pöörake tähelepanu jodeeritud munale, piimale, suhkrule. Ärahoidmine. Tooted, mis takistavad kehal joodi omastamist:

"CO2 süsinikdioksiid" - Maa atmosfääris neelavad kiirgust H2O, CO2, O3 jne molekulid Süsinikdioksiid ... Koostoime veega. Mis on selles hapu? Süsinikdioksiid. Näiteks on kasvuhooned varustatud gaasidega, mis väljuvad katlaruumist. C6n12o6 + 6o2. Mis on süsinikdioksiid? Kasvuhooneefekt. 6co2 + 6n2o. Reaktsioon leelisega.

"Joodi kasutamine" – eriti joodirikkad on meretooted: kala, rannakarbid, kalmaar, krevetid.Joodi avastas 1811. aastal prantsuse keemik B. Courtois. Headeks joodiallikateks on piimatooted, mõned teraviljad, juur- ja puuviljad. Avastamise ajalugu. Elemendi nimi pärineb kreeka sõnast jood. Rakendus tööstuses.

Ainete molekulaarne ja mittemolekulaarne struktuur. Aine struktuur

Keemilistesse vastasmõjudesse ei astu mitte üksikud aatomid ega molekulid, vaid ained. Aineid eristatakse sideme tüübi järgi molekulaarne ja mittemolekulaarne struktuur. Molekulidest koosnevaid aineid nimetatakse molekulaarsed ained. Molekulidevahelised sidemed on sellistes ainetes väga nõrgad, palju nõrgemad kui molekuli sees olevate aatomite vahel ja juba suhteliselt madalal temperatuuril need katkevad – aine muutub vedelikuks ja seejärel gaasiks (joodisublimatsioon). Molekulidest koosnevate ainete sulamis- ja keemistemperatuur tõusevad koos molekulmassi suurenemisega. To molekulaarsed ained hõlmab aatomstruktuuriga aineid (C, Si, Li, Na, K, Cu, Fe, W), nende hulgas on metalle ja mittemetalle. Ainetele mittemolekulaarne struktuur hõlmavad ioonseid ühendeid. Enamikul metallide ja mittemetallide ühenditest on selline struktuur: kõik soolad (NaCl, K 2 SO 4), mõned hüdriidid (LiH) ja oksiidid (CaO, MgO, FeO), alused (NaOH, KOH). Ioonsed (mittemolekulaarsed) ained on kõrged temperatuurid sulamine ja keemine.


Tahked ained: amorfsed ja kristalsed

Tahked ained jagunevad kristalne ja amorfne.

Amorfsed ained neil ei ole selget sulamistemperatuuri - kuumutamisel need järk-järgult pehmenevad ja muutuvad vedelaks. Amorfses olekus on näiteks plastiliin ja erinevad vaigud.

Kristallilised ained neid iseloomustab nende koostises olevate osakeste õige paigutus: aatomid, molekulid ja ioonid - rangelt määratletud ruumipunktides. Kui need punktid on ühendatud sirgjoontega, moodustub ruumiline raam, mida nimetatakse kristallvõreks. Punkte, kus kristalliosakesed paiknevad, nimetatakse võresõlmedeks. Sõltuvalt kristallvõre sõlmedes paiknevate osakeste tüübist ja nendevahelise seose olemusest eristatakse nelja tüüpi kristallvõresid: ioonseid, aatom-, molekulaarseid ja metallilisi.

Kristallvõret nimetatakse ioonseks, mille kohtades on ioone. Neid moodustavad ioonse sidemega ained, mida saab seostada nii lihtioonidega Na +, Cl - kui ka komplekssete SO 4 2-, OH - ioonidega. Järelikult on metallide sooladel, osadel oksiididel ja hüdroksiididel ioonsed kristallvõred. Näiteks on naatriumkloriidi kristall ehitatud vahelduvatest positiivsetest Na + ja negatiivsetest Cl - ioonidest, moodustades kuubikujulise võre. Ioonidevahelised sidemed sellises kristallis on väga stabiilsed. Seetõttu iseloomustab ioonvõrega aineid suhteliselt kõrge kõvadus ja tugevus, need on tulekindlad ja mittelenduvad.

Kristallvõre - a) ja amorfne võre - b).


Kristallvõre - a) ja amorfne võre - b).

Aatomikristallvõred

tuumaenergia nimetatakse kristallvõredeks, mille sõlmedes on üksikud aatomid. Sellistes võredes on aatomid omavahel seotud väga tugevad kovalentsed sidemed. Seda tüüpi kristallvõrega ainete näide on teemant, üks süsiniku allotroopsetest modifikatsioonidest. Enamikul aatomikristallvõrega ainetel on väga kõrge sulamistemperatuur (näiteks teemandis on see üle 3500 °C), need on tugevad ja kõvad, praktiliselt lahustumatud.



Molekulaarkristallvõred

Molekulaarne nimetatakse kristallvõredeks, mille sõlmedes paiknevad molekulid. Keemilised sidemed nendes molekulides võivad olla nii polaarsed (HCl, H 2 O) kui ka mittepolaarsed (N 2, O 2). Vaatamata asjaolule, et molekulide aatomid on seotud väga tugevate kovalentsete sidemetega, molekulide endi vahel toimivad nõrgad molekulidevahelise tõmbejõud. Seetõttu on molekulaarsete kristallvõredega ained madala kõvaduse, madala sulamistemperatuuriga ja lenduvad. Enamikul tahketel orgaanilistel ühenditel on molekulaarsed kristallvõred (naftaleen, glükoos, suhkur).


Molekulaarkristallvõre (süsinikdioksiid)

Metallist kristallvõred

Ained koos metalliline side neil on metallist kristallvõre. Selliste võre sõlmedes on aatomid ja ioonid(mõnikord aatomid, mõnikord ioonid, milleks metalliaatomid kergesti muutuvad, andes oma välised elektronid "üldiseks kasutamiseks"). Sellised sisemine struktuur metallid määrab neile iseloomulikud füüsikalised omadused: plastilisus, plastilisus, elektri- ja soojusjuhtivus, iseloomulik metalliline läige.

petulehed

Üks hämmastavamaid elemente, mis võivad moodustada tohutul hulgal orgaanilisi ja anorgaanilisi ühendeid, on süsinik. See element on oma omadustelt nii ebatavaline, et isegi Mendelejev ennustas sellele veel avaldamata omadustest rääkides suurt tulevikku.

Hiljem sai see praktiliselt kinnitust. Sai teada, et see on meie planeedi peamine biogeenne element, mis on osa absoluutselt kõigist elusolenditest. Lisaks võib see eksisteerida vormides, mis on igas mõttes radikaalselt erinevad, kuid koosnevad samal ajal ainult süsinikuaatomitest.

Üldiselt on sellel struktuuril palju funktsioone ja me püüame neid käsitleda artikli käigus.

Süsinik: valem ja asend elementide süsteemis

Perioodilises süsteemis paikneb element süsinik IV (uue mudeli järgi 14) rühmas, peamises alarühmas. Selle aatomnumber on 6 ja aatommass 12,011. Elemendi tähistus märgiga C näitab selle nime ladina keeles - carboneum. Süsinik eksisteerib mitmel erineval kujul. Seetõttu on selle valem erinev ja sõltub konkreetsest modifikatsioonist.

Reaktsioonivõrrandite kirjutamiseks on aga loomulikult olemas konkreetne tähistus. Üldiselt, kui rääkida ainest puhtal kujul, võetakse kasutusele süsiniku C molekulvalem ilma indekseerimiseta.

Elementide avastamise ajalugu

Iseenesest on see element tuntud juba antiikajast. On ju üks olulisemaid mineraale looduses kivisüsi. Seetõttu ei olnud ta iidsete kreeklaste, roomlaste ja teiste rahvuste jaoks saladus.

Lisaks sellele sordile kasutati ka teemante ja grafiiti. Viimasega oli pikka aega palju segaseid olukordi, kuna sageli võeti grafiidi jaoks selliseid ühendeid ilma koostist analüüsimata, näiteks:

  • hõbedane plii;
  • raudkarbiid;
  • molübdeensulfiid.

Kõik need värviti mustaks ja seetõttu peeti neid grafiidiks. Hiljem see arusaamatus klaariti ja see süsiniku vorm muutus iseendaks.

Alates 1725. aastast on teemandid muutunud suure kaubandusliku tähtsusega ning 1970. aastal hakati omandama nende kunstliku saamise tehnoloogiat. Alates 1779. aastast, tänu Karl Scheele tööle, Keemilised omadused et süsinik eksponeerib. Sellest sai alguse mitmed olulised avastused selle elemendi vallas ja see sai aluseks kõigi selle kõige ainulaadsemate omaduste selgitamisel.

Süsiniku isotoobid ja levik looduses

Vaatamata asjaolule, et vaadeldav element on üks olulisemaid biogeenseid elemente, on selle kogusisaldus maakoore massis 0,15%. See on tingitud asjaolust, et see allub pidevale ringlusele, looduses toimuvale looduslikule tsüklile.

Üldiselt on süsinikku sisaldavaid mineraalseid ühendeid mitu. Need on sellised looduslikud tõud nagu:

  • dolomiidid ja lubjakivid;
  • antratsiit;
  • põlevkivi;
  • maagaas;
  • kivisüsi;
  • õli;
  • pruunsüsi;
  • turvas;
  • bituumen.

Lisaks ei tohiks unustada elusolendeid, kes on vaid süsinikuühendite hoidla. Moodustasid nad ju valke, rasvu, süsivesikuid, nukleiinhappeid, mis tähendab kõige elutähtsamaid struktuurimolekule. Üldiselt langeb kuivkeha kaalu teisendamisel 70 kg-ks puhtale elemendile 15. Ja nii on see iga inimesega, rääkimata loomadest, taimedest ja muudest elukatest.

Kui arvestada ka vett ehk hüdrosfääri kui tervikut ja atmosfääri, siis on olemas süsiniku-hapniku segu, mida väljendatakse valemiga CO 2 . Dioksiid või süsinikdioksiid on üks peamisi õhu moodustavaid gaase. Just sellisel kujul on süsiniku massiosa 0,046%. Veelgi rohkem süsihappegaasi on lahustunud ookeanide vetes.

Süsiniku kui elemendi aatommass on 12,011. Teatavasti arvutatakse see väärtus kõigi looduses esinevate isotoopliikide aatommasside aritmeetilise keskmisena, võttes arvesse nende arvukust (protsendina). See kehtib ka kõnealuse aine kohta. On kolm peamist isotoopi, milles süsinikku leidub. See on:

  • 12 C - selle massiosa valdavas enamuses on 98,93%;
  • 13C - 1,07%;
  • 14 C - radioaktiivne, poolestusaeg 5700 aastat, stabiilne beeta emitter.

Proovide geokronoloogilise vanuse määramise praktikas kasutatakse laialdaselt radioaktiivset isotoopi 14 C, mis on oma pika lagunemisperioodi tõttu indikaatoriks.

Elemendi allotroopsed modifikatsioonid

Süsinik on element, mis eksisteerib lihtsa ainena mitmel kujul. See tähendab, et see on võimeline moodustama suurima arvu tänapäeval teadaolevaid allotroopseid modifikatsioone.

1. Kristallilised variatsioonid – eksisteerivad tugevate struktuuridena korrapäraste aatom-tüüpi võretega. Sellesse rühma kuuluvad sellised sordid nagu:

  • teemandid;
  • fullereenid;
  • grafiit;
  • karabiinid;
  • lonsdaleiidid;
  • ja torud.

Kõik need erinevad kristallvõre struktuuri poolest, mille sõlmedes on süsinikuaatom. Sellest ka täiesti ainulaadsed, mitte sarnased omadused, nii füüsikalised kui keemilised.

2. Amorfsed vormid - need moodustuvad süsinikuaatomist, mis on osa mõnedest looduslikest ühenditest. See tähendab, et need ei ole puhtad sordid, vaid väikestes kogustes muude elementide lisanditega. Sellesse rühma kuuluvad:

  • Aktiveeritud süsinik;
  • kivi ja puit;
  • tahm;
  • süsinik nanovaht;
  • antratsiit;
  • klaasjas süsinik;
  • tehnilist tüüpi aine.

Neid ühendavad ka kristallvõre struktuursed omadused, mis selgitavad ja avaldavad omadusi.

3. Süsinikuühendid klastrite kujul. Selline struktuur, milles aatomid on seestpoolt suletud spetsiaalsesse konformatsiooniõõnsusse, täidetud veega või muude elementide tuumadega. Näited:

  • süsiniku nanokoonused;
  • astraleenid;
  • dikarbon.

Amorfse süsiniku füüsikalised omadused

Kuna allotroopsed modifikatsioonid on väga erinevad, on süsiniku ühiseid füüsikalisi omadusi raske tuvastada. Lihtsam on rääkida konkreetsest vormist. Näiteks amorfsel süsinikul on järgmised omadused.

  1. Kõigi vormide keskmes on peeneteralised grafiidisordid.
  2. Kõrge soojusmahtuvus.
  3. Head juhtivad omadused.
  4. Süsiniku tihedus on umbes 2 g/cm 3 .
  5. Kuumutamisel üle 1600 0 C toimub üleminek grafiidivormidele.

Tahma- ja kivisorte kasutatakse laialdaselt inseneritöödel. Need ei ole puhtal kujul süsiniku modifitseerimise ilming, vaid sisaldavad seda väga suurtes kogustes.

Kristalliline süsinik

On mitmeid võimalusi, kus süsinik on aine, mis moodustab tavalisi kristalle erinevat tüüpi kus aatomid on järjestikku ühendatud. Selle tulemusena moodustuvad järgmised modifikatsioonid.

  1. - kuup, milles on ühendatud neli tetraeedrit. Selle tulemusena on iga aatomi kõik kovalentsed keemilised sidemed maksimaalselt küllastunud ja tugevad. See seletab füüsikalisi omadusi: süsiniku tihedus on 3300 kg/m 3 . Kõrge kõvadus, madal soojusmahtuvus, elektrijuhtivuse puudumine – kõik see on kristallvõre struktuuri tulemus. Seal on tehniliselt saadud teemante. Need tekivad grafiidi üleminekul järgmisele modifikatsioonile kõrge temperatuuri ja teatud rõhu mõjul. Üldiselt on see sama kõrge kui tugevus - umbes 3500 0 C.
  2. Grafiit. Aatomid paiknevad sarnaselt eelmise aine struktuuriga, kuid küllastunud on vaid kolm sidet ning neljas muutub pikemaks ja nõrgemaks, see ühendab võre kuusnurksete rõngaste "kihte". Selle tulemusena selgub, et grafiit on katsudes pehme, rasvane must aine. Sellel on hea elektrijuhtivus ja kõrge sulamistemperatuur - 3525 0 С. See on võimeline sublimeerima - sublimeerima tahkest olekust gaasilisse olekusse, möödudes vedelast olekust (temperatuuril 3700 0 С). Süsiniku tihedus on 2,26 g/cm3, mis on palju väiksem kui teemandil. See seletab nende erinevaid omadusi. Tänu kristallvõre kihilisele struktuurile on võimalik kasutada grafiiti pliiatsijuhtmete valmistamiseks. Üle paberi kandes kooruvad soomused maha ja jätavad paberile musta jälje.
  3. Fullereenid. Need avati alles eelmise sajandi 80ndatel. Need on modifikatsioonid, milles süsinikud on omavahel ühendatud spetsiaalseks kumeraks suletud struktuuriks, mille keskel on tühimik. Ja kristalli vorm - hulktahukas, õige organisatsioon. Aatomite arv on paaris. Fullereeni kuulsaim vorm C 60 . Uurimise käigus leiti sarnase aine proove:
  • meteoriidid;
  • põhjasetted;
  • folguriidid;
  • šungiidid;
  • kosmoses, kus need sisaldusid gaaside kujul.

Kõik kristallilise süsiniku sordid on väga praktilise tähtsusega, kuna neil on mitmeid tehniliselt kasulikke omadusi.

Keemiline aktiivsus

Molekulaarsel süsinikul on oma stabiilse konfiguratsiooni tõttu madal reaktsioonivõime. Seda saab reaktsioonidesse sundida ainult aatomile lisaenergiat andes ja välistasandi elektrone aurustuma sundides. Sel hetkel muutub valents 4. Seetõttu on ühendites selle oksüdatsiooniaste + 2, + 4, - 4.

Peaaegu kõik reaktsioonid lihtsate ainetega, nii metallide kui ka mittemetallidega, toimuvad kõrgete temperatuuride mõjul. Kõnealune element võib olla nii oksüdeerija kui ka redutseerija. Viimased omadused ilmnevad selles aga eriti selgelt ja sellel põhineb selle kasutamine metallurgia- ja muudes tööstusharudes.

Üldiselt sõltub keemilise koostoime tekkimise võimalus kolmest tegurist:

  • süsiniku dispersioon;
  • allotroopne modifikatsioon;
  • reaktsiooni temperatuur.

Seega tekib mõnel juhul koostoime järgmiste ainetega:

  • mittemetallid (vesinik, hapnik);
  • metallid (alumiinium, raud, kaltsium ja teised);
  • metallioksiidid ja nende soolad.

See ei reageeri hapete ja leelistega, väga harva halogeenidega. Süsiniku omadustest on olulisim võime moodustada üksteisega pikki ahelaid. Nad võivad tsüklis sulgeda, moodustada oksi. Nii tekivad orgaanilised ühendid, mida tänapäeval on miljoneid. Nende ühendite aluseks on kaks elementi - süsinik, vesinik. Kompositsioonis võib olla ka teisi aatomeid: hapnikku, lämmastikku, väävlit, halogeene, fosforit, metalle ja teisi.

Põhiühendid ja nende omadused

Seal on palju erinevaid süsinikku sisaldavaid ühendeid. Neist kuulsaima valem on CO 2 - süsinikdioksiid. Kuid lisaks sellele oksiidile on olemas ka CO - monooksiid või süsinikmonooksiid, samuti suboksiid C 3 O 2.

Seda elementi sisaldavate soolade hulgas on kõige levinumad kaltsium- ja magneesiumkarbonaadid. Niisiis on kaltsiumkarbonaadil nimes mitu sünonüümi, kuna see esineb looduses järgmisel kujul:

  • kriit;
  • marmor;
  • lubjakivi;
  • dolomiit.

Leelismuldmetallide karbonaatide tähtsus väljendub selles, et nad on aktiivsed osalejad nii stalaktiitide ja stalagmiitide kui ka põhjavee moodustumise protsessides.

Süsinikhape on teine ​​ühend, mis moodustab süsinikku. Selle valem on H2CO3. Tavalisel kujul on see aga äärmiselt ebastabiilne ja laguneb lahuses kohe süsihappegaasiks ja veeks. Seetõttu on lahusena teada ainult selle soolad, mitte iseennast.

Süsinikhalogeniidid - saadakse peamiselt kaudselt, kuna otsene süntees toimub ainult väga kõrgetel temperatuuridel ja madala saagisega. Üks levinumaid - CCL 4 - süsiniktetrakloriid. Mürgine ühend, mis võib sissehingamisel põhjustada mürgistust. Saadakse radikaalsete fotokeemiliste asendusreaktsioonide teel metaanis.

Metallkarbiidid on süsinikuühendid, mille oksüdatsiooniaste on 4. Võimalikud on ka seosed boori ja räniga. Mõnede metallide (alumiinium, volfram, titaan, nioobium, tantaal, hafnium) karbiidide peamine omadus on kõrge tugevus ja suurepärane elektrijuhtivus. Boorkarbiid B 4 C on teemandi järel üks kõvemaid aineid (Mohsi järgi 9,5). Neid ühendeid kasutatakse nii inseneri- kui ka keemiatööstuses süsivesinike tootmise allikatena (kaltsiumkarbiid koos veega põhjustab atsetüleeni ja kaltsiumhüdroksiidi moodustumist).

Paljud metallisulamid on valmistatud süsiniku abil, tõstes seeläbi oluliselt nende kvaliteeti ja spetsifikatsioonid(teras on raua ja süsiniku sulam).

Erilist tähelepanu väärivad arvukad süsiniku orgaanilised ühendid, milles see on põhielement, mis võib pikkades ahelates ühineda samade aatomitega. erinev struktuur. Need sisaldavad:

  • alkaanid;
  • alkeenid;
  • areenid;
  • valgud;
  • süsivesikud;
  • nukleiinhapped;
  • alkoholid;
  • karboksüülhapped ja paljud teised aineklassid.

Süsiniku kasutamine

Süsinikuühendite ja selle allotroopsete modifikatsioonide tähtsus inimelus on väga suur. Võite nimetada mõned kõige globaalsemad tööstusharud, et teha selgeks, et see on tõsi.

  1. See element moodustab igat tüüpi orgaanilist kütust, millest inimene saab energiat.
  2. Metallurgiatööstus kasutab süsinikku kõige tugevama redutseerijana metallide saamiseks nende ühenditest. Siin kasutatakse laialdaselt ka karbonaate.
  3. Ehitus ja keemiatööstus tarbivad tohutul hulgal süsinikuühendeid uute ainete sünteesiks ja vajalike saaduste saamiseks.

Võite nimetada ka selliseid majandussektoreid nagu:

  • tuumatööstus;
  • juveeliäri;
  • tehnilised seadmed (määrdeained, kuumakindlad tiiglid, pliiatsid jne);
  • kivimite geoloogilise vanuse määramine - radioaktiivne märgistusaine 14 C;
  • süsinik on suurepärane adsorbent, mis võimaldab seda kasutada filtrite valmistamiseks.

Tsikli looduses

Looduses leiduv süsiniku mass on kaasatud pidevasse tsüklisse, mis ringleb iga sekund ümber maakera. Seega neelavad atmosfääri süsinikuallika - CO 2 - taimed ja vabastavad kõik elusolendid hingamise käigus. Atmosfääri sattudes imendub see uuesti ja seega tsükkel ei peatu. Samas põhjustab orgaaniliste jääkide surm süsiniku eraldumist ja selle kogunemist maapinnale, kust see seejärel taas elusorganismide poolt neeldub ja gaasi kujul atmosfääri paisatakse.

USE kodifitseerija teemad: Molekulaarse ja mittemolekulaarse struktuuriga ained. Kristallvõre tüüp. Ainete omaduste sõltuvus nende koostisest ja struktuurist.

Molekulaarkineetiline teooria

Kõik molekulid koosnevad väikestest osakestest, mida nimetatakse aatomiteks. Kõik praegu avastatud aatomid kogutakse perioodilisustabelisse.

Atom on aine väikseim keemiliselt jagamatu osake, mis säilitab oma keemilised omadused. Aatomid ühenduvad üksteisega keemilised sidemed. Oleme varem kaalunud a. Enne selle artikliga tutvumist uurige kindlasti teooriat teemal: Keemiliste sidemete tüübid!

Nüüd vaatame, kuidas osakesed saavad aines ühineda.

Sõltuvalt osakeste paiknemisest üksteise suhtes võivad nendest moodustuvate ainete omadused suuresti erineda. Seega, kui osakesed asuvad üksteisest eemal kaugele(osakeste vaheline kaugus on palju suurem kui osakeste endi suurus), nad praktiliselt ei suhtle üksteisega, nad liiguvad ruumis juhuslikult ja pidevalt, siis on meil tegemist gaas .

Kui osakesed paiknevad Sulgeüksteisele, kuid kaootiliselt, rohkem omavahel suhelda, muuta intensiivseks võnkuvad liigutusedühes asendis, kuid võib hüpata teise asendisse, siis on see struktuuri mudel vedelikud .

Kui osakesed paiknevad Sulgeüksteisele, aga rohkemgi korrastatud, ja rohkem suhelda omavahel, kuid liiguvad ainult ühes tasakaaluasendis, praktiliselt ilma teise liikumata positsiooniga, millega me tegeleme tahke .

Enamik tuntud kemikaale ja segusid võivad esineda tahkes, vedelas ja gaasilises olekus. Lihtsaim näide on vesi. Tavatingimustes on see vedel, 0 o C juures külmub - läheb vedelast olekust üle tahke, ja 100 ° C juures keeb - läheb sisse gaasifaas- veeaur. Samal ajal on paljud ained tavatingimustes gaasid, vedelikud või tahked ained. Näiteks õhk, lämmastiku ja hapniku segu, on tavatingimustes gaas. Aga kl kõrgsurve ja madal temperatuur, lämmastik ja hapnik kondenseeruvad ning lähevad vedelasse faasi. Tööstuses kasutatakse aktiivselt vedelat lämmastikku. Mõnikord isoleeritud plasma, sama hästi kui vedelkristallid, eraldi faasidena.

Üksikute ainete ja segude paljusid omadusi seletatakse sellega osakeste vastastikune paigutus ruumis üksteise suhtes!

See artikkel kaalub omadused tahked ained , olenevalt nende struktuurist. Tahkete ainete füüsikalised omadused: sulamistemperatuur, elektrijuhtivus, soojusjuhtivus, mehaaniline tugevus, plastilisus jne.

Sulamistemperatuur on temperatuur, mille juures aine muutub tahkest olekust vedelaks ja vastupidi.

on aine võime deformeeruda purunemata.

Elektrijuhtivus on aine võime juhtida voolu.

Vool on laetud osakeste järjestatud liikumine. Seega saavad voolu juhtida ainult ained, milles see on laetud osakeste liikumine. Voolujuhtimise võime järgi jagunevad ained juhtideks ja dielektrikuteks. Juhtmed on ained, mis võivad juhtida voolu (st sisaldavad liikuvaid laetud osakesi). Dielektrikud on ained, mis praktiliselt ei juhi voolu.

Tahkes aines võivad aine osakesed paikneda kaootiliselt, või korrapärasem umbes. Kui tahke aine osakesed paiknevad ruumis kaootiliselt, nimetatakse ainet amorfne. Amorfsete ainete näited - kivisüsi, vilgukivi klaas.

Kui tahke aine osakesed paiknevad ruumis korrapäraselt, s.o. vormi korduvad kolmemõõtmelised geomeetrilised struktuurid, nimetatakse sellist ainet kristall ja struktuur ise kristallvõre . Enamik meile teadaolevatest ainetest on kristallid. Osakesed ise asuvad sõlmed kristallvõre.

Kristallilisi aineid eristavad eelkõige osakestevahelise keemilise sideme tüüp kristallis - aatom, molekulaarne, metalliline, ioonne; kristallvõre kõige lihtsama raku geomeetrilise kuju järgi - kuup-, kuusnurkne jne.

Sõltuvalt sellest, osakeste tüüp, mis moodustavad kristallvõre , eristama aatomi-, molekulaar-, ioon- ja metallikristallstruktuur .

Aatomikristallvõre

Aatomkristallvõre tekib siis, kui neid on aatomid. Aatomid on omavahel seotud kovalentsed keemilised sidemed. Sellest lähtuvalt on selline kristallvõre väga vastupidav, seda pole lihtne hävitada. Aatomikristallvõre võivad moodustada kõrge valentsiga aatomid, s.t. suure hulga sidemetega naaberaatomitega (4 või enam). Reeglina on need mittemetallid: lihtsad ained - räni, boor, süsinik (teemanti, grafiidi allotroopsed modifikatsioonid) ja nende ühendid (boorsüsinik, räni(IV)oksiid jne)..). Kuna mittemetallide vahel tekib valdavalt kovalentne keemiline side, vabad elektronid(nagu ka muud laetud osakesed) aatomkristallvõrega ainetes enamikul juhtudel ei. Seetõttu on need ained tavaliselt juhivad elektrit väga halvasti, s.t. on dielektrikud. Need on üldised mustrid, millest on mitmeid erandeid.

Osakeste vaheline suhtlus aatomikristallides: .

Kristalli sõlmedes aatomkristallstruktuuriga korrastatud aatomid.

Faasi olek aatomikristallid normaalsetes tingimustes: reeglina tahked ained.

Ained, mis moodustavad tahkes olekus aatomkristalle:

  1. Lihtsad ained kõrge valentsus (asub perioodilise tabeli keskel): boor, süsinik, räni jne.
  2. Nendest mittemetallidest moodustuvad komplekssed ained: ränidioksiid (ränioksiid, kvartsliiv) SiO 2 ; ränikarbiid (korund) SiC; boorkarbiid, boornitriid jne.

Füüsikalised omadused aatomkristallvõrega ained:

tugevus;

- tulekindlus (kõrge sulamistemperatuur);

- madal elektrijuhtivus;

- madal soojusjuhtivus;

— keemiline inertsus (mitteaktiivsed ained);

- lahustumatus lahustites.

Molekulaarkristallvõre on võre, mille sõlmed on molekulid. hoiavad molekule kristallis molekulidevahelise tõmbejõu nõrgad jõud (van der Waalsi väed, vesiniksidemed või elektrostaatiline külgetõmme). Sellest lähtuvalt on selline kristallvõre reeglina üsna lihtne hävitada. Molekulaarse kristallvõrega ained - habras, habras. Mida suurem on molekulide vaheline tõmbejõud, seda kõrgem on aine sulamistemperatuur. Molekulaarse kristallvõrega ainete sulamistemperatuurid ei ole reeglina kõrgemad kui 200-300K. Seetõttu eksisteerib tavatingimustes enamik molekulaarse kristallvõrega aineid kujul gaasid või vedelikud. Molekulaarne kristallvõre moodustub reeglina tahkel kujul hapete, mittemetallide oksiidide, muude mittemetallide binaarsete ühendite, lihtsate ainete abil, mis moodustavad stabiilseid molekule (hapnik O 2, lämmastik N 2, vesi H 2 O jne), orgaanilised ained. Reeglina on need ained, millel on kovalentne polaarne (harva mittepolaarne) side. Sest elektronid osalevad keemilistes sidemetes, molekulaarse kristallvõrega ained - dielektrikud, halvad soojusjuhid.

Osakeste vaheline suhtlus molekulaarsetes kristallides: m molekulidevahelised, elektrostaatilised või molekulidevahelised tõmbejõud.

Kristalli sõlmedes paigutatud molekulaarse kristallstruktuuriga molekulid.

Faasi olek molekulaarsed kristallid normaalsetes tingimustes: gaasid, vedelikud ja tahked ained.

Ained, moodustub tahkes olekus molekulaarsed kristallid:

  1. Lihtsad mittemetallilised ained, mis moodustavad väikeseid tugevaid molekule (O2, N2, H2, S8 ja teised);
  2. Keerulised ained (mittemetallide ühendid) kovalentsete polaarsete sidemetega (välja arvatud räni ja boori oksiidid, räni ja süsiniku ühendid) - vesi H 2 O, vääveloksiid SO 3 jne.
  3. Monatoomilised haruldased gaasid (heelium, neoon, argoon, krüptoon ja jne);
  4. Enamik orgaanilisi aineid, millel ei ole ioonseid sidemeid metaan CH 4, benseen C 6 H 6 jne.

Füüsikalised omadused molekulaarse kristallvõrega ained:

- sulavus (madal sulamistemperatuur):

— kõrge kokkusurutavus;

- molekulaarsed kristallid tahkel kujul, samuti lahustes ja sulatistes ei juhi voolu;

- faasiolek normaaltingimustes - gaasid, vedelikud, tahked ained;

— kõrge volatiilsus;

- madal kõvadus.

Iooniline kristallvõre

Kui kristalli sõlmedes on laetud osakesi - ioonid, saame rääkida ioonkristallvõre . Reeglina vahelduvad ioonsed kristallid positiivsed ioonid(katioonid) ja negatiivsed ioonid(anioonid), nii et osakesed kristallis jäävad alles elektrostaatilise külgetõmbe jõud . Olenevalt kristalli tüübist ja kristalli moodustavate ioonide tüübist võivad sellised ained olla päris tugev ja sitke. Tahkes olekus ioonkristallides reeglina liikuvaid laetud osakesi ei ole. Kuid kui kristall on lahustunud või sulanud, ioonid vabanevad ja võivad liikuda välise elektrivälja toimel. Need. juhivad voolu ainult lahustes või sulades ioonsed kristallid. Ioonkristallvõre on iseloomulik ainetele, millel on ioonne keemiline side. Näited selliseid aineid soola NaCl kaltsiumkarbonaat- CaCO 3 jne. Ioonkristallvõre moodustub reeglina tahkes faasis metallide ja mittemetallide soolad, alused, samuti metallioksiidid ja kahekomponentsed ühendid.

Osakeste vaheline suhtlus ioonkristallides: .

Kristalli sõlmedes ioonvõrega ioonid.

Faasi olek ioonkristallid normaaltingimustes: tavaliselt tahked ained.

Keemilised ained ioonse kristallvõrega:

  1. Soolad (orgaanilised ja anorgaanilised), sealhulgas ammooniumisoolad (Näiteks, ammooniumkloriid NH4Cl);
  2. alused;
  3. metallioksiidid;
  4. Binaarsed ühendid, mis sisaldavad metalle ja mittemetalle.

Ioonse kristallstruktuuriga ainete füüsikalised omadused:

- kõrge sulamistemperatuur (tulekindel);

- ioonkristallide lahused ja sulamid - voolujuhid;

- enamus ühendeid lahustuvad polaarsetes lahustites (vees);

- tahke faasi enamikus ühendites normaaltingimustes.

Lõpuks iseloomustatakse metalle eriline liik ruumiline struktuur - metallist kristallvõre, mis on tingitud metalliline keemiline side . Metalli aatomid hoiavad valentselektrone üsna nõrgalt. Metallist moodustatud kristallis toimuvad samaaegselt järgmised protsessid: mõned aatomid loovutavad elektrone ja muutuvad positiivselt laetud ioonideks; need elektronid liiguvad kristallis juhuslikult; osa elektrone tõmbab ioonide poole. Need protsessid toimuvad samaaegselt ja juhuslikult. Seega ioonid ilmuvad , nagu ioonse sideme moodustamisel ja moodustuvad ühised elektronid nagu kovalentse sideme tekkimisel. Vabad elektronid liiguvad juhuslikult ja pidevalt kogu kristalli ruumala ulatuses, nagu gaas. Seetõttu nimetatakse neid mõnikord elektrongaas ". Suure hulga mobiilsete laetud osakeste, metallide olemasolu tõttu juhtida elektrit, soojust. Metallide sulamistemperatuur on väga erinev. Samuti iseloomustatakse metalle omapärane metalliline läige, vormitavus, st. võime muuta kuju ilma hävitamiseta tugeva mehaanilise pinge all, tk. keemilised sidemed ei katke.

Osakeste vaheline suhtlus : .

Kristalli sõlmedes metallrestiga metalliioonid ja aatomid.

Faasi olek metallid tavatingimustes: tavaliselt tahked ained(erand - elavhõbe, vedelik tavatingimustes).

Keemilised ained metallist kristallvõrega - lihtained - metallid.

Metallkristallvõrega ainete füüsikalised omadused:

- kõrge soojus- ja elektrijuhtivus;

- vormitavus ja plastilisus;

- metalliline läige;

— metallid on üldiselt lahustites lahustumatud;

Enamik metalle on normaalsetes tingimustes tahked.

Erinevate kristallvõredega ainete omaduste võrdlus

Kristallvõre tüüp (või kristallvõre puudumine) võimaldab hinnata aine põhilisi füüsikalisi omadusi. Erinevate kristallvõredega ühendite tüüpiliste füüsikaliste omaduste ligikaudseks võrdlemiseks on seda väga mugav kasutada keemilised ained koos iseloomulikud omadused. Näiteks molekulaarvõre jaoks süsinikdioksiid, aatomi kristallvõre jaoks - teemant, metalli jaoks - vask ja ioonse kristallvõre jaoks - soola, naatriumkloriid NaCl.

Moodustunud lihtainete struktuuride koondtabel keemilised elemendid perioodilisustabeli peamistest alarühmadest (sekundaarsete alamrühmade elemendid on metallid, seetõttu on neil metalliline kristallvõre).

Ainete omaduste ja struktuuri seoste lõpptabel:
























Tagasi edasi

Tähelepanu! Slaidi eelvaade on ainult informatiivsel eesmärgil ja ei pruugi esindada esitluse kogu ulatust. Kui olete huvitatud see töö palun laadige alla täisversioon.

Tunni tüüp: kombineeritud.

Tunni põhieesmärk: Anda õpilastele konkreetseid ideid amorfsete ja kristalsete ainete, kristallvõre tüüpide kohta, teha kindlaks seos ainete struktuuri ja omaduste vahel.

Tunni eesmärgid.

Õpetuslik: kujundada arusaamu tahkete ainete kristalse ja amorfse oleku kohta, tutvustada õpilasi erinevat tüüpi kristallvõredega, teha kindlaks kristalli füüsikaliste omaduste sõltuvus kristallis oleva keemilise sideme olemusest ja kristalli tüübist. võre, anda õpilastele põhiideed keemiliste sidemete olemuse ja kristallvõre tüüpide mõjust aine omadustele, anda õpilastele aimu koostise püsivuse seadusest.

Hariduslik: jätkata õpilaste maailmapildi kujundamist, arvestada terviku komponentide – ainete struktuursete osakeste – vastastikust mõju, mille tulemusena ilmnevad uued omadused, kasvatada oma õppetöö korraldamise oskust, järgima meeskonnas töötamise reegleid.

Arendav: arendada koolinoorte kognitiivset huvi probleemsituatsioonide abil; täiendada õpilaste oskusi tuvastada ainete füüsikaliste omaduste põhjus-tagajärg sõltuvust keemilisest sidemest ja kristallvõre tüübist, ennustada kristallvõre tüüpi lähtuvalt aine füüsikalistest omadustest.

Varustus: D.I.Mendelejevi perioodiline süsteem, kollektsioon “Metallid”, mittemetallid: väävel, grafiit, punane fosfor, hapnik; Ettekanne “Kristallvõred”, erinevat tüüpi kristallvõrede mudelid (sool, teemant ja grafiit, süsinikdioksiid ja jood, metallid), plastide ja nendest valmistatud toodete näidised, klaas, plastiliin, vaigud, vaha, närimiskumm, šokolaad, arvuti , multimeedia installatsioon, videoeksperiment “Bensoehappe sublimatsioon”.

Tundide ajal

1. Organisatsioonimoment.

Õpetaja tervitab õpilasi, parandab puudujaid.

Seejärel räägib ta tunni teema ja tunni eesmärgi. Õpilased kirjutavad tunni teema vihikusse. (Slaid 1, 2).

2. Kodutööde kontrollimine

(2 õpilast tahvlil: määrake ainete keemilise sideme tüüp järgmiste valemitega:

1) NaCl, CO 2, I 2; 2) Na, NaOH, H 2 S (vastus kirjutage tahvlile ja kaasatakse küsitlusesse).

3. Olukorra analüüs.

Õpetaja: Mida keemia õpib? Vastus: Keemia on teadus ainetest, nende omadustest ja ainete muundumisest.

Õpetaja: Mis on aine? Vastus: Mateeria on see, millest füüsiline keha koosneb. (Slaid 3).

Õpetaja: Milliseid ainete koondseisundeid te teate?

Vastus: Agregatsioonil on kolm olekut: tahke, vedel ja gaasiline. (Slaid 4).

Õpetaja: Tooge näiteid ainete kohta, mis erinevatel temperatuuridel võivad esineda kõigis kolmes agregatsiooni olekus.

Vastus: Vesi. Tavatingimustes on vesi vedelas olekus, kui temperatuur langeb alla 0 0 C, muutub vesi tahkeks olekuks - jääks ja temperatuuri tõustes 100 0 C-ni saame veeauru (gaasiline olek).

Õpetaja (lisa): Iga ainet võib saada tahkel, vedelal ja gaasilisel kujul. Lisaks veele on tegemist metallidega, mis tavatingimustes on tahkes olekus, kuumutamisel hakkavad nad pehmenema ja teatud temperatuuril (t pl) muutuvad vedelaks - sulavad. Edasisel kuumutamisel, keemistemperatuurini, hakkavad metallid aurustuma, s.t. minna gaasilisse olekusse. Mis tahes gaasi saab temperatuuri langetades muuta vedelaks ja tahkeks: näiteks hapnik, mis temperatuuril (-194 0 C) muutub siniseks vedelikuks ja temperatuuril (-218,8 0 C) tahkub lumetaoline kristallidest koosnev mass sinist värvi. Tänases õppetükis käsitleme aine tahket olekut.

Õpetaja: Nimetage, millised tahked ained on teie tabelitel.

Vastus: Metallid, plastiliin, lauasool: NaCl, grafiit.

Õpetaja: Mis sa arvad? Millist neist ainetest on üleliigne?

Vastus: Plastiliin.

Õpetaja: Miks?

Tehakse oletusi. Kui õpilastel on raske, siis õpetaja abiga jõutakse järeldusele, et plastiliinil, erinevalt metallidest ja naatriumkloriidist, puudub spetsiifiline sulamistemperatuur – see (plastiliin) pehmeneb järk-järgult ja muutub vedelaks. Selline on näiteks suussulav šokolaad ehk närimiskumm, aga ka klaas, plastik, vaigud, vaha (selgitamisel näitab õpetaja nende ainete klassiproove). Selliseid aineid nimetatakse amorfseteks. (slaid 5) ning metallid ja naatriumkloriid on kristalsed. (Slaid 6).

Seega on tahkeid aineid kahte tüüpi : amorfne ja kristalne. (slaid 7).

1) Amorfsetel ainetel ei ole kindlat sulamistemperatuuri ja osakeste paigutus neis ei ole rangelt ette nähtud.

Kristallilistel ainetel on rangelt määratletud sulamistemperatuur ja mis kõige tähtsam, neid iseloomustab osakeste õige paigutus, millest need on ehitatud: aatomid, molekulid ja ioonid. Need osakesed asuvad ruumis rangelt määratletud punktides ja kui need sõlmed on ühendatud sirgjoontega, moodustub ruumiline raam - kristallrakk.

Õpetaja küsib probleemsed küsimused

Kuidas seletada nii erinevate omadustega tahkete ainete olemasolu?

2) Miks jagunevad kristalsed ained kokkupõrkel teatud tasapindadel, samas kui amorfsetel ainetel see omadus puudub?

Kuulake õpilaste vastuseid ja suunake need nende juurde järeldus:

Ainete omadused tahkes olekus sõltuvad kristallvõre tüübist (peamiselt sellest, millised osakesed on selle sõlmedes), mille omakorda määrab keemilise sideme tüüp antud aines.

Kodutöö kontrollimine:

1) NaCl - ioonne side,

CO 2 - kovalentne polaarne side

I 2 - kovalentne mittepolaarne side

2) Na - metalliline side

NaOH - ioonside Na + ja OH - vahel (kovalentne O ja H)

H 2 S - kovalentne polaarne

esiküsitlus.

  • Millist sidet nimetatakse ioonseks?
  • Millist sidet nimetatakse kovalentseks?
  • Mis on polaarne kovalentne side? mittepolaarne?
  • Mida nimetatakse elektronegatiivsuseks?

Järeldus: On loogiline jada, nähtuste seos looduses: Aatomi ehitus-> EO-> Keemiliste sidemete liigid-> Kristallvõre tüüp-> Ainete omadused . (slaid 10).

Õpetaja: Sõltuvalt osakeste tüübist ja nendevahelise seose olemusest eristuvad nad nelja tüüpi kristallvõre: ioonsed, molekulaarsed, aatomilised ja metallilised. (Slaid 11).

Tulemused on koostatud järgmises tabelis, näidistabelina õpilastele laual. (vt lisa 1). (Slaid 12).

Ioonilised kristallvõred

Õpetaja: Mis sa arvad? Millise keemilise sidemega ainete puhul on seda tüüpi võre iseloomulik?

Vastus: Ioonse keemilise sidemega ainete puhul on iseloomulik ioonvõre.

Õpetaja: Millised osakesed asuvad võre sõlmedes?

Vastus: Joona.

Õpetaja: Milliseid osakesi nimetatakse ioonideks?

Vastus: Ioonid on osakesed, millel on positiivne või negatiivne laeng.

Õpetaja: Mis on ioonide koostis?

Vastus: Lihtne ja keeruline.

Demo on naatriumkloriidi (NaCl) kristallvõre mudel.

Õpetaja selgitus: Naatriumkloriidi kristallvõre sõlmedes on naatriumi- ja klooriioonid.

NaCl kristallides ei ole üksikuid naatriumkloriidi molekule. Kogu kristalli tuleks käsitleda kui hiiglaslikku makromolekuli, mis koosneb võrdsest arvust Na + ja Cl - ioonidest, Na n Cl n , kus n on suur arv.

Ioonidevahelised sidemed sellises kristallis on väga tugevad. Seetõttu on ioonvõrega ained suhteliselt suure kõvadusega. Need on tulekindlad, mittelenduvad, rabedad. Nende sulandid juhivad elektrivoolu (Miks?), lahustuvad kergesti vees.

Ioonsed ühendid on metallide (IA ja II A), soolade, leeliste binaarsed ühendid.

Aatomikristallvõred

Teemandi ja grafiidi kristallvõrede demonstreerimine.

Õpilastel on laual grafiidi näidised.

Õpetaja: Millised osakesed asuvad aatomi kristallvõre sõlmedes?

Vastus: Üksikud aatomid asuvad aatomi kristallvõre sõlmedes.

Õpetaja: Milline keemiline side tekib aatomite vahel?

Vastus: Kovalentne keemiline side.

Õpetaja selgitus.

Tõepoolest, aatomikristallvõre sõlmedes on üksikud aatomid, mis on omavahel seotud kovalentsete sidemetega. Kuna aatomid, nagu ioonid, võivad ruumis paikneda erinevalt, tekivad erineva kujuga kristallid.

Teemandi aatomikristallvõre

Nendes võredes pole molekule. Kogu kristalli tuleks käsitleda kui hiiglaslikku molekuli. Seda tüüpi kristallvõredega ainete näideteks on süsiniku allotroopsed modifikatsioonid: teemant, grafiit; samuti boor, räni, punane fosfor, germaanium. Küsimus: Mis on need ained koostiselt? Vastus: Lihtne koostiselt.

Aatomikristallvõred pole mitte ainult lihtsad, vaid ka keerulised. Näiteks alumiiniumoksiid, ränioksiid. Kõik need ained on väga kõrge sulamistemperatuuriga (teemandil üle 3500 0 C), tugevad ja kõvad, mittelenduvad, vedelikes praktiliselt lahustumatud.

Metallist kristallvõred

Õpetaja: Poisid, teie laudadel on metallide kogu, vaatame neid proove.

Küsimus: Mis on metallidele iseloomulik keemiline side?

Vastus: metallist. Side metallides positiivsete ioonide vahel sotsialiseeritud elektronide abil.

Küsimus: Millised on metallide üldised füüsikalised omadused?

Vastus: Läige, elektrijuhtivus, soojusjuhtivus, plastilisus.

Küsimus: Selgitage, miks nii paljudel erinevatel ainetel on samad füüsikalised omadused?

Vastus: Metallidel on üks struktuur.

Metallide kristallvõre mudelite demonstreerimine.

Õpetaja selgitus.

Metallilise sidemega ainetel on metallilised kristallvõred

Selliste võre sõlmedes on aatomid ja positiivsed metalliioonid ning valentselektronid liiguvad kristalli põhimassis vabalt. Elektronid tõmbavad elektrostaatiliselt positiivseid metalliioone. See seletab võre stabiilsust.

Molekulaarkristallvõred

Õpetaja demonstreerib ja nimetab aineid: jood, väävel.

Küsimus: Mis on neil ainetel ühist?

Vastus: Need ained on mittemetallid. Lihtne koostiselt.

Küsimus: Mis on keemiline side molekulide sees?

Vastus: Molekulide sees olev keemiline side on kovalentne mittepolaarne.

Küsimus: Millised on nende füüsikalised omadused?

Vastus: Lenduv, sulav, vees vähelahustuv.

Õpetaja: Võrdleme metallide ja mittemetallide omadusi. Õpilased vastavad, et omadused on põhimõtteliselt erinevad.

Küsimus: Miks on mittemetallide omadused metallide omadest nii erinevad?

Vastus: metallidel on metalliline side, mittemetallidel aga mittepolaarne kovalentne side.

Õpetaja: Seetõttu on võre tüüp erinev. Molekulaarne.

Küsimus: Millised osakesed on võrekohtades?

Vastus: Molekulid.

Süsinikdioksiidi ja joodi kristallvõrede demonstreerimine.

Õpetaja selgitus.

Molekulaarkristallvõre

Nagu näete, võib molekulaarkristallvõre olla mitte ainult tahke aine lihtne ained: väärisgaasid, H 2, O 2, N 2, I 2, O 3, valge fosfor P 4, aga ka keeruline: tahke vesi, tahke vesinikkloriid ja vesiniksulfiid. Enamikul tahketel orgaanilistel ühenditel on molekulaarsed kristallvõred (naftaleen, glükoos, suhkur).

Võresaidid sisaldavad mittepolaarseid või polaarseid molekule. Vaatamata asjaolule, et molekulide sees olevad aatomid on seotud tugevate kovalentsete sidemetega, toimivad molekulide endi vahel molekulidevahelise interaktsiooni nõrgad jõud.

Järeldus: Ained on haprad, madala kõvadusega, madal temperatuur sulav, lenduv, sublimatsioonivõimeline.

küsimus : Millist protsessi nimetatakse sublimatsiooniks või sublimatsiooniks?

Vastus : Aine üleminekut tahkest agregatsiooni olekust kohe gaasilisse olekusse, möödudes vedelast olekust, nimetatakse sublimatsioon või sublimatsioon.

Kogemuste demonstreerimine: bensoehappe sublimatsioon (videokogemus).

Töötage valmis tabeliga.

Lisa 1. (17. slaid)

Kristallvõred, sideme tüüp ja ainete omadused

Võre tüüp

Osakeste tüübid võrekohtades

Osakestevahelise ühenduse tüüp Aine näited Ainete füüsikalised omadused
Iooniline ioonid Iooniline – tugev side Tüüpiliste metallide soolad, halogeniidid (IA, IIA), oksiidid ja hüdroksiidid Tahke, tugev, mittelenduv, rabe, tulekindel, paljud vees lahustuvad, sulavad juhivad elektrit
Aatomiline aatomid 1. Kovalentne mittepolaarne – side on väga tugev

2. Kovalentne polaarne – side on väga tugev

Lihtsad ained a: teemant (C), grafiit (C), boor (B), räni (Si).

Liitained:

alumiiniumoksiid (Al 2 O 3), ränioksiid (IY)-SiO 2

Väga kõva, väga tulekindel, tugev, mittelenduv, vees lahustumatu
Molekulaarne molekulid Molekulide vahel on nõrgad molekulidevahelise tõmbejõud, kuid molekulide sees on see tugev kovalentne side Tahked ained eritingimustes, mis tavatingimustes on gaasid või vedelikud

(O 2, H 2, Cl 2, N 2, Br 2,

H20, CO2, HCl);

väävel, valge fosfor, jood; orgaaniline aine

Habras, lenduv, sulav, sublimatsioonivõimeline, väikese kõvadusega
metallist aatomi ioonid Erineva tugevusega metall Metallid ja sulamid Tempermalmist, on läige, plastilisus, soojus- ja elektrijuhtivus

Küsimus: Millist tüüpi kristallvõre eespool käsitletutest ei leidu lihtainetes?

Vastus: Ioonilised kristallvõred.

Küsimus: Millised kristallvõred on tüüpilised lihtainetele?

Vastus: Lihtainetele - metallidele - metallkristallvõre; mittemetallide puhul - aatomi või molekulaarne.

Töötage D.I. Mendelejevi perioodilise süsteemiga.

Küsimus: Kus on metallielemendid perioodilises tabelis ja miks? Elemendid on mittemetallid ja miks?

Vastus: Kui joonistada diagonaal boorist astatiinile, siis sellest diagonaalist vasakpoolses alumises nurgas on metallelemendid, sest. viimasel energiatasemel sisaldavad nad ühte kuni kolme elektroni. Need on elemendid I A, II A, III A (va boor), samuti tina ja plii, antimon ja kõik sekundaarsete alarühmade elemendid.

Mittemetallist elemendid asuvad selle diagonaali paremas ülanurgas, kuna viimasel energiatasemel sisaldavad neli kuni kaheksa elektroni. Need on elemendid IY A, Y A, YI A, YII A, YIII A ja boor.

Õpetaja: Leiame mittemetallist elemente, milles lihtainetel on aatomkristallvõre (Vastus: C, B, Si) ja molekulaarne ( Vastus: N, S, O , halogeenid ja väärisgaasid ).

Õpetaja: Sõnastage järeldus, kuidas saate määrata lihtsa aine kristallvõre tüüpi, sõltuvalt elementide asukohast D. I. Mendelejevi perioodilises süsteemis.

Vastus: Metallelementide puhul, mis on I A, II A, IIIA (v.a boor), samuti tina ja plii ning kõigi lihtaine teiseste alarühmade elementide puhul on võre tüüp metalliline.

Mittemetalliliste elementide IY A ja boori puhul lihtaines on kristallvõre aatom; ja elementidel Y A, YI A, YII A, YIII A lihtainetes on molekulaarne kristallvõre.

Jätkame tööd valmis tabeliga.

Õpetaja: Vaadake hoolikalt lauda. Millist mustrit täheldatakse?

Kuulame hoolega õpilaste vastuseid, misjärel koos klassiga järeldame:

On järgmine muster: kui ainete struktuur on teada, siis saab ennustada nende omadusi või vastupidi: kui on teada ainete omadused, siis saab määrata ka struktuuri. (Slaid 18).

Õpetaja: Vaadake hoolikalt lauda. Millist muud ainete klassifikatsiooni oskate soovitada?

Kui õpilastel on raske, selgitab õpetaja seda Ained võib jagada molekulaarseteks ja mittemolekulaarseteks aineteks. (Slaid 19).

Molekulaarsed ained koosnevad molekulidest.

Mittemolekulaarse struktuuriga ained koosnevad aatomitest, ioonidest.

Koostise püsivuse seadus

Õpetaja: Täna tutvume ühe keemia põhiseadusega. See on koostise püsivuse seadus, mille avastas prantsuse keemik J. L. Proust. Seadus kehtib ainult molekulaarstruktuuriga ainete kohta. Praegu kõlab seadus järgmiselt: "Molekulaarsetel keemilistel ühenditel on olenemata nende valmistamise meetodist püsiv koostis ja omadused." Kuid mittemolekulaarse struktuuriga ainete puhul ei kehti see seadus alati.

Seaduse teoreetiline ja praktiline tähendus seisneb selles, et selle alusel saab ainete koostist väljendada keemiliste valemite abil (paljude mittemolekulaarse struktuuriga ainete puhul näitab keemiline valem mitte tegeliku, vaid ainete koostist). tingimuslik molekul).

Järeldus: Aine keemiline valem sisaldab palju teavet.(Slaid 21)

Näiteks SO 3:

1. Konkreetne aine on väävelgaas ehk vääveloksiid (YI).

2. Aine liik – kompleks; klass - oksiid.

3. Kvalitatiivne koostis - koosneb kahest elemendist: väävlist ja hapnikust.

4. Kvantitatiivne koostis - molekul koosneb 1 väävliaatomist ja 3 hapnikuaatomist.

5. Suhteline molekulmass - M r (SO 3) \u003d 32 + 3 * 16 \u003d 80.

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

7. Palju muud teavet.

Omandatud teadmiste kinnistamine ja rakendamine

(Slaid 22, 23).

Tic-tac-toe mäng: kriipsuta maha vertikaalselt, horisontaalselt, diagonaalselt ained, millel on sama kristallvõre.

Peegeldus.

Õpetaja esitab küsimuse: "Poisid, mida uut te tunnis õppisite?".

Õppetunni kokkuvõte

Õpetaja: Poisid, võtame meie tunni peamised tulemused kokku - vastake küsimustele.

1. Milliseid ainete klassifikatsioone õppisite?

2. Kuidas mõistate terminit kristallvõre.

3. Milliseid kristallvõre tüüpe te praegu teate?

4. Millist ainete struktuuri ja omaduste mustrit õppisite?

5. Millises agregatsiooniseisundis on ainetel kristallvõred?

6. Millist keemia põhiseadust sa tunnis õppisid?

Kodutöö: §22, konspekt.

1. Koostage ainete valemid: kaltsiumkloriid, ränioksiid (IY), lämmastik, vesiniksulfiid.

Määrake kristallvõre tüüp ja proovige ennustada: millised peaksid olema nende ainete sulamistemperatuurid.

2. Loovülesanne -> koosta lõigu jaoks küsimused.

Õpetaja tänab tunni eest. Annab õpilastele hindeid.