อนุภาคในโหนดของตาข่ายผลึกโมเลกุล พันธะเคมีและชนิดของผลึกขัดแตะ

ดังที่เราทราบ สารที่เป็นวัสดุทั้งหมดสามารถมีอยู่ในสถานะพื้นฐานสามสถานะ: ของเหลว ของแข็ง และก๊าซ จริงอยู่นอกจากนี้ยังมีสถานะของพลาสมาซึ่งนักวิทยาศาสตร์พิจารณาไม่น้อยกว่าสถานะของสสารที่สี่ แต่บทความของเราไม่เกี่ยวกับพลาสมา สถานะของแข็งของสสารจึงเป็นของแข็ง เนื่องจากมีโครงสร้างผลึกพิเศษ อนุภาคอยู่ในลำดับที่แน่นอนและมีการกำหนดไว้อย่างชัดเจน จึงทำให้เกิดผลึกขัดแตะ โครงสร้างของผลึกขัดแตะประกอบด้วยเซลล์พื้นฐานที่เหมือนกัน: อะตอม โมเลกุล ไอออน อนุภาคมูลฐานอื่น ๆ ที่เชื่อมต่อกันด้วยโหนดต่างๆ

ประเภทของตะแกรงคริสตัล

ขึ้นอยู่กับอนุภาคของตาข่ายคริสตัลมีสิบสี่ประเภทเราจะให้ความนิยมมากที่สุด:

• ตาข่ายคริสตัลไอออนิก
• ตาข่ายคริสตัลอะตอม
• ตาข่ายคริสตัลโมเลกุล
• เซลล์คริสตัล

ตาข่ายคริสตัลอิออน

คุณสมบัติหลักของโครงสร้างของผลึกตาข่ายของไอออนคือประจุไฟฟ้าที่ตรงกันข้ามอันที่จริงแล้วของไอออนอันเป็นผลมาจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่ก่อตัวขึ้นซึ่งกำหนดคุณสมบัติของสารที่มีตาข่ายผลึกไอออนิก และนี่คือการหักเห ความแข็ง ความหนาแน่น และความสามารถในการนำกระแสไฟฟ้า เกลืออาจเป็นตัวอย่างทั่วไปของโครงผลึกไอออนิก

ตาข่ายคริสตัลอะตอม

สารที่มีตาข่ายคริสตัลอะตอมตามกฎมีโหนดที่แข็งแรงในโหนดซึ่งประกอบด้วยอะตอมที่เหมาะสม พันธะโควาเลนต์เกิดขึ้นเมื่ออะตอมที่เหมือนกันสองอะตอมใช้อิเล็กตรอนแบบพี่น้องร่วมกัน ทำให้เกิดอิเล็กตรอนคู่ร่วมกันสำหรับอะตอมที่อยู่ใกล้เคียง ด้วยเหตุนี้ โควาเลนต์จึงยึดเกาะกับอะตอมอย่างแน่นหนาและสม่ำเสมอกันอย่างเข้มงวด บางทีนี่อาจเป็นลักษณะเด่นที่สุดของโครงสร้างของผลึกคริสตัลอะตอม องค์ประกอบทางเคมีที่มีพันธะคล้ายคลึงกันสามารถอวดความแข็ง จุดหลอมเหลวสูงได้ ตาข่ายคริสตัลอะตอมมีองค์ประกอบทางเคมีเช่นเพชร, ซิลิกอน, เจอร์เมเนียม, โบรอน

ตาข่ายคริสตัลโมเลกุล

ประเภทโมเลกุลของผลึกตาข่ายนั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยการมีอยู่ของโมเลกุลที่เสถียรและแน่นแฟ้น พวกเขาจะอยู่ที่โหนดของตาข่ายคริสตัล ในโหนดเหล่านี้ พวกมันถูกยึดไว้โดยแรงแวนเดอร์วาลส์ ซึ่งอ่อนกว่าแรงของปฏิกิริยาไอออนิกถึงสิบเท่า ตัวอย่างที่เด่นชัดของโครงตาข่ายคริสตัลโมเลกุลคือน้ำแข็ง ซึ่งเป็นสารที่เป็นของแข็ง ซึ่งมีคุณสมบัติในการเปลี่ยนเป็นของเหลว พันธะระหว่างโมเลกุลของผลึกตาข่ายนั้นอ่อนมาก

ตาข่ายคริสตัลโลหะ

ประเภทของพันธะของตาข่ายคริสตัลโลหะนั้นมีความยืดหยุ่นและเป็นพลาสติกมากกว่าพันธะไอออนิก ถึงแม้ว่าภายนอกจะคล้ายกันมากก็ตาม ลักษณะเด่นของมันคือการปรากฏตัวของไอออนบวกที่มีประจุบวก (ไอออนของโลหะ) ที่ไซต์ขัดแตะ ระหว่างโหนดอิเล็กตรอนที่มีชีวิตที่เกี่ยวข้องกับการสร้างสนามไฟฟ้า อิเล็กตรอนเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่าแก๊สไฟฟ้า การปรากฏตัวของโครงสร้างของตาข่ายคริสตัลโลหะดังกล่าวอธิบายคุณสมบัติของมัน: ความแข็งแรงทางกล, การนำความร้อนและไฟฟ้า, การหลอมละลาย

ตะแกรงคริสตัลวิดีโอ

และสุดท้ายคือวิดีโอคำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับคุณสมบัติของผลึกขัดแตะ

ย้อนกลับไปข้างหน้า

ความสนใจ! การแสดงตัวอย่างสไลด์มีวัตถุประสงค์เพื่อให้ข้อมูลเท่านั้นและอาจไม่ได้แสดงถึงขอบเขตทั้งหมดของการนำเสนอ หากคุณสนใจงานนี้ โปรดดาวน์โหลดเวอร์ชันเต็ม

ประเภทบทเรียน: รวมกัน.

วัตถุประสงค์ของบทเรียน:เพื่อสร้างเงื่อนไขสำหรับการก่อตัวของความสามารถของนักเรียนในการสร้างการพึ่งพาเชิงสาเหตุของคุณสมบัติทางกายภาพของสารกับชนิดของพันธะเคมีและชนิดของผลึกตาข่าย เพื่อทำนายชนิดของผลึกขัดแตะตามคุณสมบัติทางกายภาพของสาร

วัตถุประสงค์ของบทเรียน:

• เพื่อสร้างแนวคิดเกี่ยวกับสถานะผลึกและอสัณฐานของของแข็ง เพื่อให้นักเรียนรู้จักกับโครงตาข่ายคริสตัลประเภทต่างๆ เพื่อสร้างการพึ่งพาคุณสมบัติทางกายภาพของคริสตัลกับธรรมชาติของพันธะเคมีในผลึกและชนิดของผลึกตาข่าย เพื่อให้นักเรียนได้แนวคิดพื้นฐานเกี่ยวกับอิทธิพลของธรรมชาติของพันธะเคมีและชนิดของผลึกขัดแตะต่อคุณสมบัติของสาร
• เพื่อดำเนินการสร้างโลกทัศน์ของนักเรียนต่อไปโดยพิจารณาถึงอิทธิพลร่วมกันของส่วนประกอบของอนุภาคโครงสร้างทั้งหมดของสารซึ่งเป็นผลมาจากคุณสมบัติใหม่ที่ปรากฏเพื่อปลูกฝังความสามารถในการจัดระเบียบงานการศึกษาของพวกเขาเพื่อปฏิบัติตามกฎของ ทำงานเป็นทีม
• เพื่อพัฒนาความสนใจทางปัญญาของเด็กนักเรียนโดยใช้สถานการณ์ปัญหา

อุปกรณ์:ระบบเป็นระยะของ D.I. Mendeleev, คอลเลกชัน "โลหะ", อโลหะ: กำมะถัน, กราไฟท์, ฟอสฟอรัสแดง, ผลึกซิลิกอน, ไอโอดีน; การนำเสนอ "ประเภทของโครงตาข่ายคริสตัล" แบบจำลองของตะแกรงคริสตัลประเภทต่างๆ (เกลือ เพชรและกราไฟต์ คาร์บอนไดออกไซด์และไอโอดีน โลหะ) ตัวอย่างพลาสติกและผลิตภัณฑ์จากสิ่งเหล่านี้ แก้ว ดินน้ำมัน คอมพิวเตอร์ โปรเจ็กเตอร์

ระหว่างเรียน

1. ช่วงเวลาขององค์กร

ครูทักทายนักเรียนแก้ไขคนที่ขาดเรียน

2. การตรวจสอบความรู้ในหัวข้อ” พันธะเคมี ระดับของการเกิดออกซิเดชัน”

งานอิสระ (15 นาที)

3. การเรียนรู้เนื้อหาใหม่

ครูประกาศหัวข้อของบทเรียนและวัตถุประสงค์ของบทเรียน (สไลด์ 1,2)

นักเรียนเขียนวันที่และหัวข้อของบทเรียนลงในสมุดจด

อัพเดทความรู้.

ครูถามคำถามในชั้นเรียน:

1. คุณรู้จักอนุภาคประเภทใด ไอออน อะตอม และโมเลกุลมีประจุหรือไม่?
2. คุณรู้จักพันธะเคมีประเภทใด
3. สถานะของการรวมตัวของสารคืออะไร?

ครู:“สารอะไรก็ได้ที่เป็นก๊าซ ของเหลว และของแข็ง ตัวอย่างเช่นน้ำ ภายใต้สภาวะปกติ จะเป็นของเหลว แต่สามารถเป็นไอน้ำและน้ำแข็งได้ หรือออกซิเจนภายใต้สภาวะปกติคือก๊าซที่อุณหภูมิ -1940 C จะกลายเป็นของเหลวสีน้ำเงิน และที่อุณหภูมิ -218.8 ° C จะแข็งตัวเป็นก้อนคล้ายหิมะที่ประกอบด้วยผลึกสีน้ำเงิน ในบทนี้ เราจะพิจารณาสถานะของแข็งของสาร: อสัณฐานและผลึก (สไลด์ 3)

ครู:สารอสัณฐานไม่มีจุดหลอมเหลวที่ชัดเจน - เมื่อถูกความร้อนจะค่อยๆ อ่อนตัวและกลายเป็นของเหลว สารอสัณฐาน ได้แก่ ช็อกโกแลต ซึ่งละลายได้ทั้งในมือและในปาก หมากฝรั่ง, ดินน้ำมัน, ขี้ผึ้ง, พลาสติก (แสดงตัวอย่างของสารดังกล่าว) (สไลด์ 7)

สารที่เป็นผลึกมีจุดหลอมเหลวที่ชัดเจน และที่สำคัญที่สุดคือมีการจัดเรียงอนุภาคที่ถูกต้องตามจุดที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัดในอวกาศ (สไลด์ 5,6) เมื่อจุดเหล่านี้เชื่อมต่อกันด้วยเส้นตรง จะเกิดกรอบเชิงพื้นที่ขึ้น เรียกว่า คริสตัลแลตทิซ จุดที่อนุภาคคริสตัลตั้งอยู่เรียกว่าโหนดตาข่าย

นักเรียนเขียนคำจำกัดความลงในสมุดบันทึก: “โครงตาข่ายคริสตัลคือชุดของจุดในอวกาศซึ่งมีอนุภาคที่ก่อตัวเป็นผลึกอยู่ จุดที่อนุภาคของคริสตัลตั้งอยู่เรียกว่าโหนดของตาข่าย

ขึ้นอยู่กับชนิดของอนุภาคที่อยู่ในโหนดของตาข่ายนี้มี 4 ประเภทของตาข่าย (สไลด์ 8) หากมีไอออนในโหนดของโครงตาข่ายคริสตัล ตาข่ายดังกล่าวจะเรียกว่าไอออนิก

ครูถามคำถามนักเรียน:

- สิ่งที่จะเรียกว่าผลึกขัดแตะในโหนดที่มีอะตอมโมเลกุลอยู่?

แต่มีโครงผลึกอยู่ในโหนดซึ่งมีทั้งอะตอมและไอออน ตะแกรงดังกล่าวเรียกว่าโลหะ

ตอนนี้เราจะกรอกข้อมูลในตาราง: "คริสตัลแลตทิช, ประเภทของพันธะและคุณสมบัติของสาร" ในระหว่างการกรอกตาราง เราจะสร้างความสัมพันธ์ระหว่างชนิดของตาข่าย ประเภทของการเชื่อมต่อระหว่างอนุภาคและคุณสมบัติทางกายภาพของของแข็ง

พิจารณาตาข่ายคริสตัลประเภทที่ 1 ซึ่งเรียกว่าไอออนิก (สไลด์ 9)

พันธะเคมีในสารเหล่านี้คืออะไร?

ดูตาข่ายคริสตัลไอออนิก (แสดงแบบจำลองของตาข่ายดังกล่าว) ที่โหนดของมันคือไอออนที่มีประจุบวกและลบ ตัวอย่างเช่น ผลึกโซเดียมคลอไรด์ประกอบด้วยโซเดียมไอออนบวกและไอออนคลอไรด์เชิงลบในโครงตาข่ายรูปลูกบาศก์ สารที่มีโครงผลึกไอออนิกประกอบด้วยเกลือ ออกไซด์ และไฮดรอกไซด์ของโลหะทั่วไป สารที่มีโครงผลึกไอออนิกมีความแข็งและความแข็งแรงสูง มีคุณสมบัติทนไฟและไม่ระเหย

ครู:คุณสมบัติทางกายภาพของสารที่มีโครงข่ายผลึกอะตอมเหมือนกับของสารที่มีโครงผลึกไอออนิก แต่มักจะอยู่ในระดับสูง - แข็งมาก แข็งแรงมาก เพชร ซึ่งโครงผลึกอะตอมเป็นสารที่แข็งที่สุดของสารธรรมชาติทั้งหมด ทำหน้าที่เป็นมาตรฐานความแข็ง ซึ่งตามระบบ 10 จุด ได้รับคะแนนสูงสุด 10 คะแนน (สไลด์ 10) ตามตาข่ายคริสตัลประเภทนี้คุณจะป้อนข้อมูลที่จำเป็นลงในตารางโดยทำงานร่วมกับตำราเรียนอย่างอิสระ

ครู:ลองพิจารณาตะแกรงคริสตัลแบบที่ 3 ที่เรียกว่าเมทัลลิก (สไลด์ 11,12) ที่โหนดของโครงตาข่ายดังกล่าวมีอะตอมและไอออนซึ่งระหว่างนั้นอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระและผูกมัดให้เป็นชิ้นเดียว

โครงสร้างภายในของโลหะดังกล่าวกำหนดคุณสมบัติทางกายภาพของพวกมัน

ครู:คุณรู้คุณสมบัติทางกายภาพของโลหะอย่างไร? (ความเหนียว, ความเป็นพลาสติก, การนำไฟฟ้าและความร้อน, ความมันวาวของโลหะ)

ครู:สารทั้งหมดแบ่งเป็นกลุ่มใดตามโครงสร้าง (สไลด์ 12)

ให้เราพิจารณาประเภทของคริสตัลแลตทิซซึ่งมีสารที่รู้จักกันดี เช่น น้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ ออกซิเจน ไนโตรเจน และอื่นๆ เข้าครอบงำ เรียกว่าโมเลกุล (สไลด์ 14)

อนุภาคใดอยู่ที่โหนดของโครงตาข่ายนี้

พันธะเคมีในโมเลกุลที่ตำแหน่งขัดแตะสามารถเป็นได้ทั้งขั้วแบบโควาเลนต์และแบบไม่มีขั้วแบบโควาเลนต์ แม้ว่าอะตอมภายในโมเลกุลจะถูกผูกมัดด้วยพันธะโควาเลนต์ที่แรงมาก แต่แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลที่อ่อนแอยังทำหน้าที่ระหว่างโมเลกุลด้วยกันเอง ดังนั้นสารที่มีตะแกรงผลึกโมเลกุลจะมีความแข็งต่ำ มีจุดหลอมเหลวต่ำ และมีความผันผวน เมื่อสารที่เป็นก๊าซหรือของเหลวกลายเป็นของแข็งภายใต้สภาวะพิเศษ พวกมันจะมีโครงผลึกโมเลกุล ตัวอย่างของสารดังกล่าวอาจเป็นน้ำที่เป็นของแข็ง - น้ำแข็ง, คาร์บอนไดออกไซด์ที่เป็นของแข็ง - น้ำแข็งแห้ง ตาข่ายดังกล่าวมีแนฟทาลีนซึ่งใช้เพื่อป้องกันผลิตภัณฑ์ทำด้วยผ้าขนสัตว์จากแมลงเม่า

– คุณสมบัติใดของตาข่ายผลึกโมเลกุลที่กำหนดการใช้แนฟทาลีน? (ความผันผวน). อย่างที่คุณเห็น ตะแกรงผลึกโมเลกุลไม่เพียงแต่มีของแข็งได้เท่านั้น เรียบง่ายสาร: ก๊าซมีตระกูล, H 2, O 2, N 2, I 2, O 3, ฟอสฟอรัสขาว P 4 แต่ และซับซ้อน: น้ำที่เป็นของแข็ง ไฮโดรเจนคลอไรด์ที่เป็นของแข็ง และไฮโดรเจนซัลไฟด์ สารประกอบอินทรีย์ที่เป็นของแข็งส่วนใหญ่มีโครงผลึกโมเลกุล (แนฟทาลีน กลูโคส น้ำตาล)

ไซต์ขัดแตะประกอบด้วยโมเลกุลที่ไม่มีขั้วหรือไม่มีขั้ว แม้ว่าอะตอมภายในโมเลกุลจะถูกผูกมัดด้วยพันธะโควาเลนต์ที่แรง แต่แรงที่อ่อนแอของปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลก็กระทำการระหว่างโมเลกุลด้วยกันเอง

สรุป: สารมีความเปราะบาง มีความแข็งต่ำ มีจุดหลอมเหลวต่ำ ระเหยง่าย

คำถาม กระบวนการใดที่เรียกว่าการระเหิดหรือการระเหิด?

คำตอบ: การเปลี่ยนแปลงของสารจากสถานะของแข็งของการรวมกลุ่มทันทีเป็นสถานะก๊าซ โดยผ่านสถานะของเหลว เรียกว่า การระเหิดหรือการระเหิด.

สาธิตประสบการณ์ : ระเหิดไอโอดีน

จากนั้นนักเรียนผลัดกันตั้งชื่อข้อมูลที่เขียนลงในตาราง

ผลึกขัดแตะ ชนิดของพันธะและคุณสมบัติของสาร

ประเภทตาข่าย	ประเภทของอนุภาคที่ไซต์ขัดแตะ	ประเภทการสื่อสาร ระหว่างอนุภาค	ตัวอย่างสาร	คุณสมบัติทางกายภาพของสาร
อิออน	ไอออน	อิออน - พันธะที่แข็งแกร่ง	เกลือ เฮไลด์ (IA, IIA) ออกไซด์และไฮดรอกไซด์ของโลหะทั่วไป	แข็ง, แข็งแรง, ไม่ระเหย, เปราะ, ทนไฟ, ละลายได้มากในน้ำ, ละลายนำไฟฟ้า
อะตอม	อะตอม	1. โควาเลนต์ไม่มีขั้ว - พันธะมีความแข็งแรงมาก 2. ขั้วโควาเลนต์ - พันธะมีความแข็งแรงมาก	สารอย่างง่าย เอ: เพชร (C), กราไฟท์ (C), โบรอน (B), ซิลิกอน (Si) สารเชิงซ้อน : อะลูมิเนียมออกไซด์ (Al 2 O 3), ซิลิกอนออกไซด์ (IV) - SiO 2	แข็งมาก ทนไฟมาก แข็งแรง ไม่ระเหย ไม่ละลายในน้ำ
โมเลกุล	โมเลกุล	ระหว่างโมเลกุล - แรงอ่อน แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุล แต่ ภายในโมเลกุล - พันธะโควาเลนต์ที่แข็งแกร่ง	ของแข็งภายใต้สภาวะพิเศษ ซึ่งภายใต้สภาวะปกติจะเป็นก๊าซหรือของเหลว (O 2 , H 2 , Cl 2 , N 2 , Br 2 , H 2 O, CO 2 , HCl); กำมะถัน, ฟอสฟอรัสขาว, ไอโอดีน; อินทรียฺวัตถุ	เปราะบาง ระเหย หลอมได้ ระเหิดได้ มีความแข็งเล็กน้อย
โลหะ	อะตอมไอออน	โลหะ - ความแรงต่างกัน	โลหะและโลหะผสม	มีความเหนียว มีความเงา มีความเหนียว การนำความร้อนและการนำไฟฟ้า

ครู:เราได้อะไรจากงานที่ทำบนโต๊ะ?

สรุป 1: คุณสมบัติทางกายภาพของสารขึ้นอยู่กับชนิดของผลึกตาข่าย องค์ประกอบของสาร → ประเภทของพันธะเคมี → ประเภทของผลึกตาข่าย → คุณสมบัติของสาร . (สไลด์ 18).

คำถาม: คริสตัลแลตทิชชนิดใดข้างต้นที่ไม่พบในสารธรรมดา ?

ตอบ: ตาข่ายคริสตัลไอออนิก

คำถาม: ตะแกรงคริสตัลแบบใดที่ปกติสำหรับสารธรรมดา?

ตอบ: สำหรับสารธรรมดา - โลหะ - ตาข่ายคริสตัลโลหะ สำหรับอโลหะ - อะตอมหรือโมเลกุล

ทำงานร่วมกับระบบธาตุของ D.I. เมนเดเลเยฟ.

คำถาม:ธาตุโลหะในตารางธาตุอยู่ที่ไหน และเพราะเหตุใด องค์ประกอบไม่ใช่โลหะและเพราะเหตุใด

ตอบ : หากเราวาดเส้นทแยงมุมจากโบรอนถึงแอสทาทีนจากนั้นที่มุมล่างซ้ายจากเส้นทแยงมุมนี้จะมีองค์ประกอบโลหะเพราะ ที่ระดับพลังงานสุดท้าย พวกมันประกอบด้วยอิเล็กตรอนตั้งแต่หนึ่งถึงสามตัว เหล่านี้เป็นธาตุ I A, II A, III A (ยกเว้นโบรอน) เช่นเดียวกับดีบุกและตะกั่ว พลวง และองค์ประกอบทั้งหมดของกลุ่มย่อยทุติยภูมิ

องค์ประกอบอโลหะตั้งอยู่ที่มุมขวาบนของเส้นทแยงมุมนี้เพราะ ที่ระดับพลังงานสุดท้ายมีอิเล็กตรอนตั้งแต่สี่ถึงแปดตัว เหล่านี้คือธาตุ IV A, V A, VI A, VII A, VIII A และโบรอน

ครู:มาหาองค์ประกอบที่ไม่ใช่โลหะซึ่งสารธรรมดามีโครงผลึกอะตอม (คำตอบ: C, B, Si) และโมเลกุล ( คำตอบ: N, S, O , ฮาโลเจนและก๊าซมีตระกูล )

ครู: กำหนดข้อสรุปเกี่ยวกับวิธีการกำหนดชนิดของผลึกตาข่ายของสารอย่างง่าย ขึ้นอยู่กับตำแหน่งขององค์ประกอบในระบบธาตุของ D.I. Mendeleev

ตอบ: สำหรับธาตุโลหะที่อยู่ใน I A, II A, IIIA (ยกเว้นโบรอน) เช่นเดียวกับดีบุกและตะกั่ว และองค์ประกอบทั้งหมดของกลุ่มย่อยทุติยภูมิในสารธรรมดา ประเภทขัดแตะเป็นโลหะ

สำหรับธาตุที่ไม่ใช่โลหะ IV A และโบรอนในสารธรรมดา ผลึกขัดแตะเป็นอะตอม และองค์ประกอบ V A, VI A, VII A, VIII A ในสารธรรมดามีตาข่ายผลึกโมเลกุล

เรายังคงทำงานกับตารางที่เสร็จสมบูรณ์

ครู: มองอย่างใกล้ชิดที่โต๊ะ สังเกตรูปแบบใด

เราตั้งใจฟังคำตอบของนักเรียน จากนั้นจึงสรุปผลร่วมกับชั้นเรียน สรุป 2 (สไลด์ 17)

4. แก้ไขวัสดุ.

ทดสอบ (ควบคุมตนเอง):

สารที่มีตาข่ายผลึกโมเลกุลเป็นกฎ:
ก) ทนไฟและละลายได้สูงในน้ำ
b) หลอมได้และระเหยได้
ค) ของแข็งและนำไฟฟ้า
ง) การนำความร้อนและพลาสติก

แนวคิดของ "โมเลกุล" ใช้ไม่ได้กับหน่วยโครงสร้างของสาร:
น้ำ
ข) ออกซิเจน
ค) ไดมอนด์
ง) โอโซน

ตาข่ายคริสตัลอะตอมมีลักษณะเฉพาะสำหรับ:
ก) อลูมิเนียมและกราไฟท์
ข) กำมะถันและไอโอดีน
c) ซิลิคอนออกไซด์และโซเดียมคลอไรด์
ง) เพชรและโบรอน

หากสารสามารถละลายได้สูงในน้ำ มีจุดหลอมเหลวสูงและนำไฟฟ้าได้ แสดงว่าผลึกของสารนั้นมีลักษณะดังนี้:
ก) โมเลกุล
ข) นิวเคลียร์
ค) อิออน
ง) โลหะ

5. การสะท้อนกลับ

6. การบ้าน.

อธิบายโครงข่ายคริสตัลแต่ละประเภทตามแบบแปลน: สิ่งที่อยู่ในโหนดของตาข่ายคริสตัล หน่วยโครงสร้าง → ประเภทของพันธะเคมีระหว่างอนุภาคของโหนด → แรงปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคของคริสตัล → คุณสมบัติทางกายภาพเนื่องจาก ตาข่ายคริสตัล → สถานะรวมของสสารภายใต้สภาวะปกติ → ตัวอย่าง

ตามสูตรของสารที่กำหนด: SiC, CS 2 , NaBr, C 2 H 2 - กำหนดประเภทของผลึกตาข่าย (อิออนิก, โมเลกุล) ของสารประกอบแต่ละชนิดและบนพื้นฐานของสิ่งนี้ อธิบายคุณสมบัติทางกายภาพที่คาดหวังของแต่ละสารประกอบ สี่สาร

การก่อตัวของโมเลกุลจากอะตอมนำไปสู่การได้รับพลังงาน เนื่องจากภายใต้สภาวะปกติ สถานะโมเลกุลจะมีเสถียรภาพมากกว่าสถานะอะตอม

ในการพิจารณาหัวข้อนี้ คุณจำเป็นต้องรู้:

อิเล็กโตรเนกาติวีตี้คือความสามารถของอะตอมในการแทนที่คู่อิเล็กตรอนทั่วไปเข้าหาตัวมันเอง (ธาตุที่มีไฟฟ้ามากที่สุดคือฟลูออรีน)

ตาข่ายคริสตัลคือการจัดเรียงอนุภาคแบบสามมิติ

พันธะเคมีมีสามประเภทหลัก: โควาเลนต์ ไอออนิก และโลหะ

การเชื่อมต่อโลหะ ลักษณะของโลหะที่มีอิเล็กตรอนจำนวนน้อยที่ระดับพลังงานภายนอก (1 หรือ 2 ไม่ค่อย 3) อิเล็กตรอนเหล่านี้สูญเสียการเชื่อมต่อกับนิวเคลียสอย่างง่ายดายและเคลื่อนที่อย่างอิสระทั่วทั้งชิ้นโลหะ ก่อตัวเป็น "เมฆอิเล็กตรอน" และให้การเชื่อมต่อกับไอออนที่มีประจุบวกซึ่งเกิดขึ้นหลังจากที่อิเล็กตรอนถูกแยกออก ตาข่ายคริสตัลเป็นโลหะ ซึ่งจะกำหนดคุณสมบัติทางกายภาพของโลหะ: การนำความร้อนและไฟฟ้าสูง ความอ่อนตัวและความเป็นพลาสติก ความมันวาวของโลหะ

พันธะโควาเลนต์ เกิดขึ้นจากคู่อิเล็กตรอนทั่วไปของอะตอมที่ไม่ใช่โลหะ ในขณะที่แต่ละอะตอมมีโครงสร้างที่เสถียรของอะตอมของธาตุเฉื่อย

ถ้าพันธะเกิดขึ้นจากอะตอมที่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้เท่ากัน กล่าวคือ ความแตกต่างของอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ของสองอะตอมเป็นศูนย์ คู่อิเล็กตรอนจะตั้งอยู่อย่างสมมาตรระหว่างอะตอมทั้งสองและเรียกว่าพันธะ โควาเลนต์ไม่มีขั้ว

หากพันธะเกิดขึ้นจากอะตอมที่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตีต่างกัน และความแตกต่างของอิเล็กโตรเนกาติวีตีของสองอะตอมอยู่ในช่วงจากศูนย์ถึงประมาณสอง องค์ประกอบทางไฟฟ้า มีประจุลบบางส่วนเกิดขึ้น (ขั้วลบของโมเลกุล) และอีกอะตอมหนึ่งจะมีประจุบวกบางส่วนเกิดขึ้น (ขั้วบวกของโมเลกุล) การเชื่อมต่อดังกล่าวเรียกว่า ขั้วโควาเลนต์

หากพันธะเกิดขึ้นจากอะตอมที่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ต่างกัน และความแตกต่างของอิเล็กโตรเนกาติวีตีของอะตอมสองอะตอมนั้นมากกว่าสองอะตอม (ส่วนใหญ่มักจะเป็นอโลหะและโลหะ) เชื่อกันว่าอิเล็กตรอนส่งผ่านไปยังอะตอมที่ไม่ใช่ - อะตอมของโลหะ เป็นผลให้อะตอมนี้กลายเป็นไอออนที่มีประจุลบ อะตอมที่บริจาคอิเล็กตรอนเป็นไอออนที่มีประจุบวก พันธะระหว่างไอออนเรียกว่า พันธะไอออนิก

สารประกอบที่มีพันธะโควาเลนต์มีผลึกขัดแตะสองประเภท: อะตอมและโมเลกุล

ในโครงผลึกอะตอมที่โหนดมีอะตอมเชื่อมต่อกันด้วยพันธะโควาเลนต์ที่แข็งแกร่ง สารที่มีโครงข่ายคริสตัลดังกล่าวมีจุดหลอมเหลวสูง แข็งแรงและเป็นของแข็ง และไม่ละลายในของเหลวในทางปฏิบัติ ตัวอย่างเช่น เพชร ฮาร์ดโบรอน ซิลิกอน เจอร์เมเนียม และสารประกอบของธาตุบางชนิดที่มีคาร์บอนและซิลิกอน

ในโครงข่ายคริสตัลโมเลกุล โหนดเป็นโมเลกุลที่เชื่อมต่อกันด้วยปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลที่อ่อนแอ สารที่มีโครงข่ายดังกล่าวมีความแข็งต่ำและจุดหลอมเหลวต่ำ ไม่ละลายน้ำหรือละลายได้เล็กน้อยในน้ำ และในทางปฏิบัติจะไม่นำกระแสไฟฟ้าจากสารละลาย ตัวอย่างเช่น น้ำแข็ง ของแข็งคาร์บอนมอนอกไซด์ (IV) ไฮโดรเจนเฮไลด์ที่เป็นของแข็ง สารที่เป็นของแข็งที่เกิดขึ้นจากหนึ่ง- (ก๊าซมีตระกูล) สอง- (F 2, Cl 2, Br 2, I 2, H 2, O 2, N 2 ), สาม- (O 3), สี่- (P 4), แปด- (S 8) โมเลกุลอะตอม สารประกอบอินทรีย์ที่เป็นผลึกส่วนใหญ่มีโครงข่ายโมเลกุล

สารประกอบไอออนิกมีโครงผลึกไอออนิก ที่โหนดซึ่งมีไอออนที่มีประจุบวกและลบสลับกัน สารที่มีโครงตาข่ายไอออนิก วัสดุทนไฟและความผันผวนต่ำ มีความแข็งค่อนข้างสูงแต่เปราะ เกลือและด่างละลายและสารละลายนำกระแสไฟฟ้า

ตัวอย่างงาน

1. พันธะโควาเลนต์ "ธาตุ-ออกซิเจน" มีขั้วมากที่สุดอยู่ในโมเลกุลใด?

1) SO 2 2) ไม่ใช่ 3) Cl 2 O 4) H 2 O

วิธีการแก้:

ขั้วของพันธะถูกกำหนดโดยความแตกต่างในอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ของสองอะตอม (ในกรณีนี้คือองค์ประกอบและออกซิเจน) กำมะถัน ไนโตรเจน และคลอรีนอยู่ติดกับออกซิเจน ดังนั้นอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ของพวกมันจึงแตกต่างกันเล็กน้อย และมีเพียงไฮโดรเจนเท่านั้นที่อยู่ห่างไกลจากออกซิเจน ซึ่งหมายความว่าความแตกต่างของอิเล็กโตรเนกาติวีตี้จะมีขนาดใหญ่ และพันธะจะมีขั้วมากที่สุด

คำตอบ: 4)

2. พันธะไฮโดรเจนก่อตัวระหว่างโมเลกุล

1) เมทานอล 2) เมทานอล 3) อะเซทิลีน 4) เมทิลฟอร์เมต

วิธีการแก้:

อะเซทิลีนไม่มีองค์ประกอบอิเล็กโตรเนกาติฟอย่างแรงเลย Methanal H 2 CO และเมทิลฟอร์เมต HCOOSH 3 ไม่มีไฮโดรเจนรวมกับองค์ประกอบที่มีอิเล็กโตรเนกาทีฟอย่างแรง ไฮโดรเจนในนั้นรวมกับคาร์บอน แต่ในเมทานอล CH 3 OH พันธะไฮโดรเจนสามารถเกิดขึ้นได้ระหว่างอะตอมไฮโดรเจนของกลุ่มไฮดรอกโซหนึ่งกับอะตอมออกซิเจนของอีกโมเลกุลหนึ่ง

คำตอบ: 1)

ในธรรมชาติมีของแข็งอยู่สองประเภทซึ่งมีคุณสมบัติแตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัด เหล่านี้เป็นวัตถุอสัณฐานและผลึก และวัตถุอสัณฐานไม่มีจุดหลอมเหลวที่แน่นอน พวกมันจะค่อยๆ อ่อนตัวลงในระหว่างการให้ความร้อน แล้วเปลี่ยนเป็นสถานะของเหลว ตัวอย่างของสารดังกล่าวคือเรซินหรือดินน้ำมันธรรมดา แต่สถานการณ์ค่อนข้างแตกต่างกับสารที่เป็นผลึก พวกเขายังคงอยู่ในสถานะของแข็งจนถึงอุณหภูมิที่แน่นอนและหลังจากไปถึงแล้วสารเหล่านี้จะละลาย

มันเป็นเรื่องของโครงสร้างของสารดังกล่าว ในวัตถุที่เป็นผลึก อนุภาคที่ประกอบขึ้นจะอยู่ที่จุดใดจุดหนึ่ง และถ้าคุณเชื่อมมันด้วยเส้นตรง คุณจะได้กรอบจินตภาพชนิดหนึ่ง ซึ่งเรียกว่าโครงข่ายคริสตัล และประเภทของผลึกขัดแตะก็แตกต่างกันมาก และตามประเภทของอนุภาคที่พวกมัน "สร้างขึ้น" ตาข่ายแบ่งออกเป็นสี่ประเภท ได้แก่ ไอออนิก อะตอม โมเลกุล และ

และที่โหนดตามลำดับมีไอออนและระหว่างนั้นก็มีพันธะไอออนิก สามารถเป็นได้ทั้งแบบง่าย (Cl-, Na+) และเชิงซ้อน (OH-, SO2-) และผลึกขัดแตะประเภทนี้อาจมีโลหะไฮดรอกไซด์และออกไซด์ เกลือ และสารอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกัน ใช้ตัวอย่างเช่นโซเดียมคลอไรด์ธรรมดา มันสลับไอออนคลอรีนเชิงลบและโซเดียมไอออนบวกซึ่งก่อตัวเป็นตาข่ายคริสตัลลูกบาศก์ พันธะไอออนิกในโครงตาข่ายดังกล่าวมีความเสถียรมาก และสาร "สร้าง" ตามหลักการนี้มีความแข็งแรงและความแข็งสูงเพียงพอ

นอกจากนี้ยังมีคริสตัลแลตทิชชนิดต่างๆ ที่เรียกว่าอะตอม ที่นี่อะตอมตั้งอยู่ที่โหนดซึ่งมีพันธะโควาเลนต์ที่แข็งแกร่ง มีสารไม่มากที่มีโครงข่ายอะตอม เหล่านี้รวมถึงเพชร เช่นเดียวกับผลึกเจอร์เมเนียม ซิลิคอน และโบรอน มีสารที่ซับซ้อนกว่าบางชนิดที่มีตาข่ายคริสตัลอะตอมและตามลำดับ เหล่านี้คือหินคริสตัลและซิลิกา และในกรณีส่วนใหญ่ สารดังกล่าวมีความแข็งแรง แข็ง และทนไฟมาก พวกเขายังไม่ละลายน้ำในทางปฏิบัติ

และคริสตัลแลตทิชชนิดโมเลกุลก็มีสารหลายชนิด เหล่านี้รวมถึงน้ำแช่แข็งนั่นคือน้ำแข็งธรรมดา "น้ำแข็งแห้ง" - คาร์บอนมอนอกไซด์ที่แข็งตัวเช่นเดียวกับไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่เป็นของแข็งและไฮโดรเจนคลอไรด์ โครงตาข่ายโมเลกุลยังมีสารประกอบอินทรีย์ที่เป็นของแข็งจำนวนมาก ซึ่งรวมถึงน้ำตาล กลูโคส แนฟทาลีน และสารอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกัน และโมเลกุลที่อยู่ในโหนดของโครงตาข่ายดังกล่าวจะเชื่อมต่อกันด้วยพันธะเคมีแบบมีขั้วและแบบไม่มีขั้ว และแม้ว่าจะมีพันธะโควาเลนต์ที่แข็งแกร่งระหว่างอะตอมภายในโมเลกุล โมเลกุลเหล่านี้เองก็ถูกเก็บไว้ในโครงตาข่ายเนื่องจากพันธะระหว่างโมเลกุลที่อ่อนแอมาก ดังนั้นสารดังกล่าวจึงค่อนข้างระเหยง่าย ละลายง่าย และไม่มีความแข็งสูง

โลหะมีตะแกรงคริสตัลหลายประเภท และโหนดของมันสามารถมีทั้งอะตอมและไอออน ในเวลาเดียวกัน อะตอมสามารถเปลี่ยนเป็นไอออนได้อย่างง่ายดาย ทำให้อิเล็กตรอนของพวกมันถูก "ใช้งานทั่วไป" ในทำนองเดียวกัน ไอออนที่ "จับ" อิเล็กตรอนอิสระก็สามารถกลายเป็นอะตอมได้ และโครงตาข่ายดังกล่าวเป็นตัวกำหนดคุณสมบัติของโลหะ เช่น ความเหนียว ความอ่อนตัว การนำความร้อนและไฟฟ้า

นอกจากนี้ ประเภทของคริสตัลแลตทิชของโลหะและสารอื่นๆ ถูกแบ่งออกเป็นเจ็ดระบบหลักตามรูปร่างของเซลล์พื้นฐานของตาข่าย ที่ง่ายที่สุดคือลูกบาศก์เซลล์ นอกจากนี้ยังมีเซลล์รูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน tetragonal หกเหลี่ยม สี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน monoclinic และ triclinic ที่กำหนดรูปร่างของตาข่ายคริสตัลทั้งหมด แต่ในกรณีส่วนใหญ่ ตะแกรงคริสตัลนั้นซับซ้อนกว่าที่กล่าวไว้ข้างต้น นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าอนุภาคมูลฐานสามารถอยู่ได้ไม่เฉพาะในโหนดของโครงตาข่าย แต่ยังอยู่ตรงกลางหรือบนใบหน้าของมันด้วย และในบรรดาโลหะ ที่พบมากที่สุดคือโครงระแนงคริสตัลที่ซับซ้อนสามอัน: ลูกบาศก์ที่มีใบหน้าอยู่ตรงกลาง, ลูกบาศก์ที่อยู่ตรงกลางร่างกาย และหกเหลี่ยมที่อยู่ติดกัน ลักษณะทางกายภาพของโลหะไม่เพียงขึ้นอยู่กับรูปร่างของโครงผลึกเท่านั้น แต่ยังขึ้นกับระยะห่างระหว่างอะตอมและพารามิเตอร์อื่นๆ ด้วย

ไม่ใช่อะตอมหรือโมเลกุลเดี่ยวที่ทำปฏิกิริยาทางเคมี แต่เป็นสสาร สารจะจำแนกตามประเภทของพันธะ โมเลกุลและไม่ใช่โมเลกุล อาคาร

เหล่านี้คือสารที่ประกอบด้วยโมเลกุล พันธะระหว่างโมเลกุลในสารดังกล่าวอ่อนแอมาก อ่อนแอกว่าระหว่างอะตอมภายในโมเลกุลอย่างมาก และแตกตัวที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ - สารจะกลายเป็นของเหลวแล้วกลายเป็นก๊าซ (ไอโอดีนระเหิด) จุดหลอมเหลวและจุดเดือดของสารที่ประกอบด้วยโมเลกุลเพิ่มขึ้นตามน้ำหนักโมเลกุลที่เพิ่มขึ้น สารโมเลกุลรวมถึงสารที่มีโครงสร้างอะตอม (C, Si, Li, Na, K, Cu, Fe, W) ในหมู่พวกเขามีโลหะและอโลหะ

โครงสร้างที่ไม่ใช่โมเลกุลของสาร

สู่สาร ไม่ใช่โมเลกุลโครงสร้างประกอบด้วยสารประกอบไอออนิก สารประกอบของโลหะที่ไม่ใช่โลหะส่วนใหญ่มีโครงสร้างนี้: เกลือทั้งหมด (NaCl, K 2 S0 4), ไฮไดรด์ (LiH) และออกไซด์ (CaO, MgO, FeO) บางส่วน (NaOH, KOH) สารไอออนิก (ไม่ใช่โมเลกุล) มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูง

ของแข็ง: ผลึกและอสัณฐาน

สารอสัณฐานไม่มีจุดหลอมเหลวที่ชัดเจน - เมื่อถูกความร้อนจะค่อยๆ อ่อนตัวและกลายเป็นของเหลว ตัวอย่างเช่นในสถานะอสัณฐานคือดินน้ำมันและเรซินต่างๆ

สารที่เป็นผลึกมีลักษณะเฉพาะโดยการจัดเรียงที่ถูกต้องของอนุภาคที่ประกอบด้วย: อะตอม โมเลกุล และไอออน - ที่จุดที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัดในอวกาศ เมื่อจุดเหล่านี้เชื่อมต่อกันด้วยเส้นตรง จะเกิดกรอบพื้นที่เรียกว่า ตาข่ายคริสตัล. จุดที่อนุภาคคริสตัลตั้งอยู่เรียกว่า โหนดตาข่าย.

ขึ้นอยู่กับประเภทของอนุภาคที่ตั้งอยู่ที่โหนดของตาข่ายคริสตัลและลักษณะของการเชื่อมต่อระหว่างพวกเขา ตะแกรงคริสตัลสี่ประเภทมีความโดดเด่น: ไอออนิก อะตอม โมเลกุล และโลหะ .

ตาข่ายคริสตัลอิออน

อิออนเรียกว่าผลึกขัดแตะในโหนดที่มีไอออน พวกมันเกิดขึ้นจากสารที่มีพันธะไอออนิก ซึ่งสามารถเชื่อมโยงกับทั้งไอออนอย่างง่าย Na +, Cl - และเชิงซ้อน S0 4 2-, OH - ดังนั้น เกลือ ออกไซด์และไฮดรอกไซด์ของโลหะบางชนิดจึงมีโครงผลึกไอออนิก ตัวอย่างเช่น ผลึกโซเดียมคลอไรด์ถูกสร้างขึ้นจากไอออนบวก Na + และประจุลบ Cl ที่สลับกัน ก่อตัวเป็นตาข่ายรูปลูกบาศก์

อิออนคริสตัลขัดแตะของเกลือแกง

พันธะระหว่างไอออนในผลึกดังกล่าวมีความเสถียรมาก ดังนั้นสารที่มีโครงตาข่ายไอออนิกจึงมีความแข็งและความแข็งแรงสูงค่อนข้างสูง เป็นสารทนไฟและไม่ระเหย

ตาข่ายคริสตัลอะตอม

นิวเคลียร์เรียกว่าคริสตัลแลตทิซในโหนดที่มีอะตอมแต่ละตัว ในโครงตาข่ายดังกล่าว อะตอมเชื่อมต่อกันด้วยพันธะโควาเลนต์ที่แรงมาก ตัวอย่างของสารที่มีตะแกรงผลึกประเภทนี้คือเพชร ซึ่งเป็นหนึ่งในการดัดแปลงคาร์บอนแบบ allotropic

ผลึกอะตอมของเพชร

สารส่วนใหญ่ที่มีตาข่ายคริสตัลอะตอมมีจุดหลอมเหลวสูงมาก (ตัวอย่างเช่น ในเพชร มีอุณหภูมิมากกว่า 3500 ° C) พวกมันมีความแข็งแรงและแข็ง ไม่ละลายน้ำในทางปฏิบัติ

ตะแกรงคริสตัลโมเลกุล

โมเลกุลเรียกว่าคริสตัลแลตทิซที่โหนดซึ่งโมเลกุลตั้งอยู่

ผลึกคริสตัลโมเลกุลของไอโอดีน

พันธะเคมีในโมเลกุลเหล่านี้สามารถเป็นได้ทั้งแบบมีขั้ว (HCl, H 2 O) และแบบไม่มีขั้ว (N 2 , O 2) แม้ว่าอะตอมภายในโมเลกุลจะถูกผูกมัดด้วยพันธะโควาเลนต์ที่แรงมาก แต่ก็มีแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลที่อ่อนแอระหว่างโมเลกุลด้วย ดังนั้นสารที่มีตะแกรงผลึกโมเลกุลจะมีความแข็งต่ำ จุดหลอมเหลวต่ำ และระเหยง่าย สารประกอบอินทรีย์ที่เป็นของแข็งส่วนใหญ่มีโครงผลึกโมเลกุล (แนฟทาลีน กลูโคส น้ำตาล)

ตาข่ายคริสตัลเมทัลลิค

สารที่มีพันธะโลหะมี โลหะขัดแตะคริสตัล

ที่โหนดของโครงตาข่ายดังกล่าวมีอะตอมและไอออน (อะตอมหรือไอออนซึ่งอะตอมของโลหะหมุนได้ง่ายทำให้อิเล็กตรอนภายนอก "สำหรับการใช้งานทั่วไป") โครงสร้างภายในของโลหะดังกล่าวเป็นตัวกำหนดคุณสมบัติทางกายภาพเฉพาะของพวกมัน: ความอ่อนตัว ความเป็นพลาสติก การนำไฟฟ้าและความร้อน และความมันวาวของโลหะที่มีลักษณะเฉพาะ