المواد ذات البلورية الذرية. المشابك الكريستال. أنواع الشبكات الكريستالية. التركيب البلوري الذري للمعادن

استمرار الجدول. Z4

تنقسم البلورات إلى ثلاث فئات بناءً على التوصيل الكهربائي:

الموصلات من النوع الأول- الموصلية الكهربائية 10 4 - 10 6 (أوم × سم) -1 - مواد ذات شبكة بلورية معدنية تتميز بوجود "حاملات تيار" - إلكترونات تتحرك بحرية (معادن وسبائك).

العوازل (العوازل)- الموصلية الكهربائية 10 -10 -10 -22 (أوم × سم) -1 - المواد ذات الشبكة الذرية والجزيئية والأيونية في كثير من الأحيان، والتي لديها طاقة ربط عالية بين الجزيئات (الماس، الميكا، البوليمرات العضوية، إلخ).

أشباه الموصلات - الموصلية الكهربائية 10 4 -10 -10 (أوم × سم) -1 - المواد ذات الشبكة البلورية الذرية أو الأيونية التي لديها طاقة ربط بين الجزيئات أضعف من العوازل. مع زيادة درجة الحرارة، تزداد التوصيلية الكهربائية لأشباه الموصلات (القصدير الرمادي، البورون، السيليكون، إلخ).

نهاية العمل -

هذا الموضوع ينتمي إلى القسم:

أساسيات الكيمياء العامة

اقرأ على الموقع: أساسيات الكيمياء العامة. سي إم دروتسكايا..

إذا كنت بحاجة مواد إضافيةحول هذا الموضوع، أو لم تجد ما كنت تبحث عنه، ننصحك باستخدام البحث في قاعدة بيانات الأعمال لدينا:

ماذا سنفعل بالمواد المستلمة:

إذا كانت هذه المادة مفيدة لك، فيمكنك حفظها على صفحتك على الشبكات الاجتماعية:

يعد المعدن من أكثر المواد شيوعًا التي يفضل الناس دائمًا العمل بها. وفي كل عصر كانت الأفضلية تعطى أنواع مختلفةهذه المواد المذهلة. وبالتالي، فإن الألفية الرابعة إلى الثالثة قبل الميلاد تعتبر العصر النحاسي أو العصر النحاسي. في وقت لاحق يتم استبداله بالبرونز، ثم يدخل حيز التنفيذ ما لا يزال ذا صلة اليوم - الحديد.

اليوم، من الصعب عموما أن نتخيل أنه كان من الممكن الاستغناء عن المنتجات المعدنية، لأن كل شيء تقريبا، من الأدوات المنزلية والأدوات الطبية إلى المعدات الثقيلة والخفيفة، يتكون من هذه المواد أو يتضمن أجزاء فردية منها. لماذا تمكنت المعادن من اكتساب هذه الشعبية؟ دعونا نحاول معرفة ما هي الميزات وكيف أنها متأصلة في بنيتها.

المفهوم العام للمعادن

"الكيمياء. الصف التاسع" هو كتاب مدرسي يستخدمه تلاميذ المدارس. ومن هنا تتم دراسة المعادن بالتفصيل. النظر في حالتهم الجسدية و الخصائص الكيميائيةتم تخصيص فصل كبير، لأن تنوعهم كبير للغاية.

ومن هذا العصر يوصى بإعطاء الأطفال فكرة عن هذه الذرات وخصائصها، لأن المراهقين يمكنهم بالفعل تقدير أهمية هذه المعرفة بشكل كامل. إنهم يرون جيدًا أن تنوع الأشياء والآلات والأشياء الأخرى من حولهم يعتمد على طبيعة معدنية.

ما هو المعدن؟ ومن وجهة نظر الكيمياء، تصنف هذه الذرات عادة على أنها تلك التي تحتوي على:

• صغيرة على المستوى الخارجي؛
• تظهر خصائص تصالحية قوية.
• لها نصف قطر ذري كبير؛
• كيف تحتوي المواد البسيطة على عدد محدد الخصائص الفيزيائية.

يمكن الحصول على أساس المعرفة حول هذه المواد من خلال النظر في التركيب الذري البلوري للمعادن. وهذا ما يفسر كل ميزات وخصائص هذه المركبات.

في الجدول الدوري، يتم تخصيص معظم الجدول بأكمله للمعادن، لأنها تشكل جميع المجموعات الفرعية الثانوية والرئيسية من المجموعة الأولى إلى المجموعة الثالثة. ولذلك فإن تفوقهم العددي واضح. الأكثر شيوعا هي:

• الكالسيوم.
• الصوديوم.
• التيتانيوم.
• حديد؛
• المغنيسيوم؛
• الألومنيوم؛
• البوتاسيوم.

تتمتع جميع المعادن بعدد من الخصائص التي تسمح لها بالاندماج في مجموعة واحدة كبيرة من المواد. وفي المقابل، يتم تفسير هذه الخصائص بدقة من خلال التركيب البلوري للمعادن.

خصائص المعادن

وتشمل الخصائص المحددة للمواد المعنية ما يلي.

1. لمعان معدني. يمتلكها جميع ممثلي المواد البسيطة، ومعظمهم متماثلون، ولا يختلف سوى عدد قليل منهم (الذهب والنحاس والسبائك).
2. القابلية للطرق واللدونة - القدرة على التشوه والتعافي بسهولة تامة. يتم التعبير عنها بدرجات مختلفة في ممثلين مختلفين.
3. تعد الموصلية الكهربائية والحرارية إحدى الخصائص الرئيسية التي تحدد مجالات تطبيق المعدن وسبائكه.

يشرح التركيب البلوري للمعادن والسبائك سبب كل من الخصائص المشار إليها ويتحدث عن خطورتها في كل ممثل محدد. إذا كنت تعرف ميزات مثل هذا الهيكل، فيمكنك التأثير على خصائص العينة وضبطها حسب المعلمات المرغوبة، وهو ما كان يفعله الناس لعدة عقود.

التركيب البلوري الذري للمعادن

ما هو هذا الهيكل، ما الذي يتميز به؟ يشير الاسم نفسه إلى أن جميع المعادن هي بلورات في الحالة الصلبة، أي في الظروف العادية (باستثناء الزئبق، وهو سائل). ما هو الكريستال؟

هذه صورة رسومية تقليدية تم إنشاؤها عن طريق تقاطع الخطوط الوهمية عبر الذرات التي تصطف على طول الجسم. وبعبارة أخرى، كل معدن يتكون من ذرات. إنهم موجودون فيه ليس بشكل فوضوي، ولكن بشكل صحيح للغاية ومتسق. لذا، إذا قمت بدمج كل هذه الجزيئات عقليًا في هيكل واحد، فستحصل على صورة جميلة على شكل جسم هندسي منتظم ذي شكل ما.

وهذا ما يسمى عادة بالشبكة البلورية للمعدن. إنها معقدة للغاية وضخمة من الناحية المكانية، لذلك، من أجل البساطة، لا يتم عرضها كلها، ولكن فقط جزء منها، خلية أولية. يتم تجميع مجموعة من هذه الخلايا معًا وتنعكس في شبكات بلورية وتشكلها. الكيمياء والفيزياء والمعادن هي العلوم التي تدرس السمات الهيكلية لهذه الهياكل.

في حد ذاتها عبارة عن مجموعة من الذرات الموجودة على مسافة معينة من بعضها البعض وتنسق حول نفسها عددًا ثابتًا تمامًا من الجزيئات الأخرى. وتتميز بكثافة التعبئة والمسافة بين الهياكل المكونة ورقم التنسيق. بشكل عام، كل هذه المعلمات هي خصائص البلورة بأكملها، وبالتالي تعكس الخصائص التي يظهرها المعدن.

هناك العديد من الأصناف التي تشترك جميعها في ميزة واحدة - تحتوي العقد على ذرات، ويوجد بداخلها سحابة من غاز الإلكترون، والتي تتشكل من خلال الحركة الحرة للإلكترونات داخل البلورة.

أنواع الشبكات الكريستالية

عادةً ما يتم دمج أربعة عشر نوعًا مختلفًا من بنية الشبكة في ثلاثة أنواع رئيسية. وهم على النحو التالي:

1. مكعب محوره الجسم.
2. سداسية معبأة قريبة.
3. مكعب محوره الوجه.

تمت دراسة التركيب البلوري للمعادن فقط عندما أصبح من الممكن الحصول على صور عالية التكبير. وقد تم تصنيف أنواع الشبكات لأول مرة من قبل العالم الفرنسي برافيه، الذي يطلق عليه أحيانًا اسمه.

شعرية محورها الجسم

هيكل الشبكة البلورية للمعادن من هذا النوعيمثل الهيكل التالي. هذا مكعب يحتوي على ثماني ذرات في عقده. ويوجد واحد آخر في وسط المساحة الداخلية الحرة للخلية، وهو ما يفسر اسم "مركز الجسم".

يعد هذا أحد الخيارات المتاحة لأبسط بنية لخلية الوحدة، وبالتالي الشبكة بأكملها. المعادن التالية لديها هذا النوع:

• الموليبدينوم.
• الفاناديوم.
• الكروم.
• المنغنيز.
• حديد ألفا؛
• الحديد بيتا وغيرها.

الخصائص الرئيسية لهؤلاء الممثلين هي درجة عالية من المرونة والليونة والصلابة والقوة.

شعرية تركز على الوجه

التركيب البلوري للمعادن التي لها شبكة مكعبة مركزية الوجه هو الهيكل التالي. هذا مكعب يحتوي على أربع عشرة ذرة. تشكل ثمانية منها عقدًا شبكية، وتوجد ستة أخرى، واحدة على كل وجه.

لديهم هيكل مماثل:

• الألومنيوم؛
• النيكل.
• يقود؛
• حديد جاما
• نحاس.

الخصائص المميزة الرئيسية - تألق ألوان مختلفة، الخفة، القوة، المرونة، زيادة المقاومة للتآكل.

شعرية سداسية

التركيب البلوري للمعادن ذات المشابك هو كما يلي. تعتمد خلية الوحدة على منشور سداسي. هناك 12 ذرة في عقدها، واثنتان أخريان في القواعد، وثلاث ذرات تقع بحرية داخل الفضاء الموجود في وسط الهيكل. هناك سبعة عشر ذرة في المجموع.

المعادن مثل:

• ألفا تيتانيوم؛
• المغنيسيوم؛
• ألفا الكوبالت.
• الزنك.

الخصائص الرئيسية هي درجة عالية من القوة، تألق فضي قوي.

عيوب في التركيب البلوري للمعادن

ومع ذلك، فإن جميع أنواع الخلايا التي تم النظر فيها قد يكون لها أيضًا عيوب طبيعية، أو ما يسمى بالعيوب. وقد يرجع ذلك إلى أسباب مختلفة: الذرات الأجنبية والشوائب الموجودة في المعادن، والمؤثرات الخارجية، وما إلى ذلك.

لذلك، هناك تصنيف يعكس العيوب التي قد تحتوي عليها الشبكات البلورية. والكيمياء كعلم يدرس كل منها من أجل تحديد السبب وطريقة التخلص منها حتى لا تتغير خصائص المادة. لذا فإن العيوب هي كما يلي.

1. بقعة. وهي تأتي في ثلاثة أنواع رئيسية: الشواغر، والشوائب، أو الذرات المخلوعة. أنها تؤدي إلى تدهور الخواص المغناطيسية للمعدن والتوصيل الكهربائي والحراري.
2. الخطي أو الخلع. هناك الحافة والمسمار. أنها تؤدي إلى تدهور قوة ونوعية المواد.
3. العيوب السطحية. يؤثر مظهروهيكل المعادن.

حاليًا، تم تطوير طرق لإزالة العيوب والحصول على بلورات نقية. ومع ذلك، ليس من الممكن القضاء عليها تماما؛ لا توجد شبكة بلورية مثالية.

أهمية المعرفة حول التركيب البلوري للمعادن

من المواد المذكورة أعلاه، من الواضح أن المعرفة حول البنية الدقيقة والبنية تجعل من الممكن التنبؤ بخصائص المادة والتأثير عليها. وعلم الكيمياء يسمح لك بذلك. الصف التاسع .مدرسة ثانويةأثناء عملية التعلم، يتم التركيز على تطوير فهم واضح لدى الطلاب لأهمية السلسلة المنطقية الأساسية: التكوين - البنية - الخصائص - التطبيق.

يتم توضيح المعلومات حول التركيب البلوري للمعادن بشكل واضح للغاية وتسمح للمعلم أن يشرح بوضوح ويظهر للأطفال مدى أهمية معرفة التركيب الدقيق من أجل استخدام جميع الخصائص بشكل صحيح وكفء.

كما نعلم بالفعل، يمكن أن توجد المادة في ثلاث حالات من التجمع: غازية, صعبو سائل. الأكسجين، الذي يكون في الظروف العادية في حالة غازية، عند درجة حرارة -194 درجة مئوية يتحول إلى سائل مزرق، وعند درجة حرارة -218.8 درجة مئوية يتحول إلى كتلة تشبه الثلج مع بلورات أزرق.

يتم تحديد المدى الحراري لوجود المادة في الحالة الصلبة من خلال نقاط الغليان والانصهار. المواد الصلبة هي بلوريو غير متبلور.

ش مواد غير متبلورةلا توجد نقطة انصهار ثابتة - عند تسخينها، فإنها تليين تدريجيا وتتحول إلى حالة سائلة. في هذه الحالة، على سبيل المثال، يتم العثور على الراتنجات المختلفة والبلاستيك.

المواد البلوريةوتتميز بالترتيب المنتظم للجزيئات التي تتكون منها: الذرات والجزيئات والأيونات، في نقاط محددة بدقة في الفضاء. عندما ترتبط هذه النقاط بخطوط مستقيمة، يتم إنشاء إطار مكاني، ويسمى الشبكة البلورية. تسمى النقاط التي تقع فيها الجزيئات البلورية العقد شعرية.

يمكن أن تحتوي عقد الشبكة التي نتخيلها على أيونات وذرات وجزيئات. هذه الجسيمات تؤدي حركات تذبذبية. وعندما ترتفع درجة الحرارة، يزداد أيضًا مدى هذه التذبذبات، مما يؤدي إلى التمدد الحراري للأجسام.

اعتمادًا على نوع الجزيئات الموجودة في عقد الشبكة البلورية وطبيعة الاتصال بينها، يتم تمييز أربعة أنواع من الشبكات البلورية: أيوني, الذري, جزيئيو معدن.

أيونيوتسمى هذه الشبكات البلورية حيث توجد الأيونات في العقد. وتتكون من مواد ذات روابط أيونية، والتي يمكن أن تربط كلاً من الأيونات البسيطة Na+، Cl-، والأيونات المعقدة SO24-، OH-. وهكذا فإن الشبكات البلورية الأيونية تحتوي على أملاح وبعض الأكاسيد والهيدروكسيلات المعدنية، أي. تلك المواد التي توجد فيها رابطة كيميائية أيونية. لنأخذ على سبيل المثال بلورة كلوريد الصوديوم؛ فهي تتكون من أيونات Na+ وأيونات CL- سالبة متناوبة، وتشكل معًا شبكة على شكل مكعب. الروابط بين الأيونات في مثل هذه البلورة مستقرة للغاية. ولهذا السبب، تتمتع المواد ذات الشبكة الأيونية بقوة وصلابة عالية نسبيًا، فهي مقاومة للحرارة وغير متطايرة.

الذريالشبكات البلورية هي تلك الشبكات البلورية التي تحتوي عقدها على ذرات فردية. وفي مثل هذه الشبكات، ترتبط الذرات ببعضها البعض بواسطة روابط تساهمية قوية جدًا. على سبيل المثال، الماس هو أحد التعديلات المتآصلة للكربون.

المواد ذات الشبكة البلورية الذرية ليست شائعة جدًا في الطبيعة. وتشمل هذه البورون البلوري والسيليكون والجرمانيوم، بالإضافة إلى المواد المعقدة، على سبيل المثال تلك التي تحتوي على أكسيد السيليكون (IV) - SiO 2: السيليكا والكوارتز والرمل والبلور الصخري.

الغالبية العظمى من المواد ذات الشبكة البلورية الذرية لها وجود كبير جدًا درجات حرارة عاليةذوبان (للماس تتجاوز درجة حرارته 3500 درجة مئوية)، وهذه المواد قوية وصلبة وغير قابلة للذوبان عمليا.

جزيئيوتسمى هذه الشبكات البلورية حيث توجد الجزيئات في العقد. يمكن أيضًا أن تكون الروابط الكيميائية في هذه الجزيئات قطبية (HCl, H 2 0) أو غير قطبية (N 2, O 3). وعلى الرغم من أن الذرات الموجودة داخل الجزيئات مرتبطة بروابط تساهمية قوية جدًا، إلا أن قوى الجذب بين الجزيئات الضعيفة تعمل بين الجزيئات نفسها. ولهذا السبب تتميز المواد ذات الشبكات البلورية الجزيئية بالصلابة المنخفضة ونقطة الانصهار المنخفضة والتطاير.

ومن أمثلة هذه المواد الماء الصلب - الجليد، وأول أكسيد الكربون الصلب (IV) - "الثلج الجاف"، وكلوريد الهيدروجين الصلب وكبريتيد الهيدروجين، والمواد الصلبة البسيطة التي تتكون من واحد - (الغازات النبيلة)، واثنين - (H 2، O 2، CL 2 , N 2 , I 2)، ثلاثة - (O 3)، أربعة - (P 4)، ثمانية جزيئات (S 8). تحتوي الغالبية العظمى من المركبات العضوية الصلبة على شبكات بلورية جزيئية (النفثالين والجلوكوز والسكر).

blog.site، عند نسخ المادة كليًا أو جزئيًا، يلزم وجود رابط للمصدر الأصلي.

يمكن أن يكون هناك شبكات بلورية أولية شكل مختلفولكن ثلاثة منها فقط هي من خصائص المعادن: مكعب محوره الجسم - مخفية،

مكعب محوره الوجه - FCC،

سداسية معبأة بإحكام - HCP.

1. شعرية مكعبة مركزية الجسم؛

له شكل مكعب منتظم توجد ذراته في الزوايا وعند تقاطع الأقطار في وسط المكعب. يحتوي التنغستن والكروم والفاناديوم والصوديوم على مثل هذه الشبكة.

2. شعرية مكعبة محورها الوجه.

وتقع الذرات في زوايا المكعب وعند تقاطع أقطار كل وجه. الألومنيوم والنحاس والنيكل والمنغنيز لديها مثل هذه الشبكة.

3.شعرية سداسية معبأة قريبة.

له شكل منشور سداسي، وتقع الذرات في زوايا ومركز قاعدة المنشور السداسية وثلاث ذرات في المستوى الأوسط للمنشور. يحتوي الجرافيت والزنك والمغنيسيوم على مثل هذه الشبكة.

ويمكن تصور أي جسم بلوري بأنه مبني من خلايا بلورية أولية نتيجة التكرار المتكرر. تهتز الذرات الموجودة في الشبكة البلورية بالقرب من نقاط التوازن، وفقط مع زيادة كبيرة في درجة الحرارة يمكن تمزق الذرات من أماكنها وضمان الانتقال إلى مكان آخر.

يمكن أن يحتوي الحديد والمعادن الأخرى على نوعين أو أكثر من الشبكات المستقرة الموجودة عند درجات حرارة مختلفة. وتسمى هذه الظاهرة التآصلهي قدرة نفس المعدن على تغيير نوع الشبكة البلورية عند درجات حرارة مختلفة.

تعتمد خصائص المواد الصلبة على المسافات بين الذرات، وهذه المسافات في البلورات تختلف في اتجاهات مختلفة، أي أن كثافة الذرات مختلفة. ولذلك فإن خصائص البلورات المقاسة في اتجاهات مختلفة تختلف. وتسمى هذه الظاهرة تباينهو عدم تجانس الخصائص في اتجاهات مختلفة. ومن هنا الخصائص الفيزيائية والكيميائية والميكانيكية المختلفة.

لاستخدام معاينات العرض التقديمي، قم بإنشاء حساب Google وقم بتسجيل الدخول إليه: https://accounts.google.com

التسميات التوضيحية للشرائح:

أنواع الشبكات البلورية L.A. Zaitseva مدرس الكيمياء، المدرسة الثانوية رقم 9، لابينسك

أهداف الدرس تكوين مفاهيم حول الحالة البلورية وغير المتبلورة للمواد الصلبة إعطاء فكرة عن أنواع الشبكات البلورية تحديد العلاقة بين بنية المواد وخصائصها

إجابات الاختبار رقم 1 الخيار 1 الخيار 2 1)ب 1)ج 2)ب 2)ج 3)د 3)ج 4)ب 4)ب 5)ج 5)ب 6)3512 (نقطتان) 6)2434 (نقطتان) النتيجة 5- 7 نقاط 4- 6-5 3- 4-3

المادة هي ما يتكون منه الجسم المادي.

حالة المادة الصلبة السائلة الغازية

المواد غير المتبلورة

المواد البلورية

مادة صلبة غير متبلورة لا يوجد تحديد tm، ترتيب الجزيئات فيها غير مرتب بشكل صارم، زجاج راتينج، البلاستيسين، شمع بلاستيك، بلوري محدد tm، الترتيب الصحيح للجزيئات التي بنيت منها: الذرات، الأيونات، الجزيئات، كلوريد الصوديوم، معادن الجرافيت

الشبكات البلورية للمواد هي ترتيب مرتب للجزيئات (الذرات والجزيئات والأيونات) في نقاط محددة بدقة في الفضاء. تسمى نقاط وضع الجزيئات بالعقد البلورية.

الخلاصة: تعتمد خصائص المواد في الحالة الصلبة على نوع الشبكة البلورية (في المقام الأول على الجزيئات الموجودة في عقدها).

الخلاصة: هيكل ذرة EO نوع الرابطة الكيميائية نوع الشبكة البلورية خصائص المواد

أنواع الشبكات البلورية الأيونية الذرية الجزيئية المعدنية

الشبكات البلورية الجزيئية تسمى الشبكات البلورية جزيئية، حيث توجد الجزيئات في العقد. الروابط الكيميائية فيها تساهمية، قطبية وغير قطبية. الروابط في الجزيئات قوية، لكن الروابط بين الجزيئات ليست قوية. المواد التي تحتوي على MCR هشة، ولها صلابة منخفضة، درجة حرارة منخفضةذوبان، متطايرة، قادرة على التسامي في الظروف العادية، فهي في حالة غازية أو سائلة.

أرز. 1 مجموعة من المتزوجين (تشبيه البلورة الجزيئية)

الشبكات البلورية الأيونية تحتوي الشبكات البلورية الأيونية على أملاح وبعض الأكاسيد وهيدروكسيدات المعادن. دعونا نفكر في بنية بلورة ملح الطعام، التي توجد في عقدها أيونات الكلور والصوديوم. الروابط بين الأيونات في البلورة قوية جدًا ومستقرة. ولذلك، فإن المواد ذات الشبكة الأيونية لها صلابة وقوة عالية، وهي مقاومة للحرارة وغير متطايرة. الشبكات البلورية الأيونية هي تلك التي تحتوي عقدها على أيونات. تتشكل من مواد ذات روابط أيونية.

أرز. 2. قوة الجذب الرومانسية (تشابه البلورة الأيونية)

الشبكات البلورية الذرية تسمى الشبكات البلورية الذرية بالشبكات البلورية، حيث توجد في عقدها ذرات فردية مرتبطة بروابط تساهمية قوية جدًا. هناك عدد قليل من المواد ذات الشبكة البلورية الذرية الموجودة في الطبيعة. وتشمل هذه البورون والسيليكون والجرمانيوم والكوارتز والماس. المواد التي تحتوي على ACR لها نقاط انصهار عالية وصلابة متزايدة. الماس هو أصعب المواد الطبيعية.

أرز. 3. هرم الجمباز (تشبيه البلورة الذرية)

الشبكات البلورية المعدنية تسمى الشبكات المعدنية بالشبكات التي تحتوي عقدها على ذرات وأيونات معدنية. تتميز المعادن بالخصائص الفيزيائية: اللدونة، والليونة، واللمعان المعدني، والتوصيل الكهربائي والحراري العالي

أرز. 4. بين النحل (تشبيه الهيكل المعدني)

الشبكات البلورية ونوع الرابطة وخصائص المواد. نوع الشبكة أنواع الجزيئات في مواقع الشبكة نوع الرابطة بين الجزيئات أمثلة على المواد الخواص الفيزيائية للمواد الأيونات الأيونية الأيونية - رابطة قوية أملاح، هاليدات (IA، IIA)، أكاسيد وهيدروكسيدات المعادن النموذجية صلبة، قوية، غير متطايرة، هشة، حرارية، كثيرة الذوبان في الماء، تذوب الذرات الذرية موصلة للتيار الكهربائي 1. تساهمية غير قطبية - الرابطة قوية جداً 2. تساهمية قطبية - الرابطة قوية جداً المواد البسيطة أ: الماس (C)، الجرافيت (C) والبورون (B)، والسيليكون (سي). المواد المعقدة: أكسيد الألومنيوم (Al 2 O 3)، أكسيد السيليكون (IY) - SiO 2 صلبة جدًا، شديدة المقاومة، قوية، غير متطايرة، غير قابلة للذوبان في الماء الجزيئات الجزيئية بين الجزيئات توجد قوى تجاذب بين الجزيئات ضعيفة، ولكن داخل الجزيئات هناك رابطة تساهمية قوية المواد الصلبة في ظل ظروف خاصة، والتي في الظروف العادية هي غازات أو سوائل (O 2، H 2، Cl 2، N 2، Br 2، H 2 O، CO 2، HCl)؛ الكبريت والفوسفور الأبيض واليود. مواد عضوية ضعيفة، متطايرة، قابلة للانصهار، قادرة على التسامي، ذات صلابة منخفضة أيونات ذرات المعدن معدن - متفاوت القوة معادن وسبائك قابلة للطرق، لها بريق، ليونة، موصلية حرارية وكهربائية

الخلاصة: هناك النمط التالي: إذا كانت بنية المواد معروفة، فيمكن التنبؤ بخصائصها، أو العكس: إذا كانت خصائص المواد معروفة، فيمكن تحديد البنية.

مسح المواد رأسيًا وأفقيًا وقطريًا التي لها نفس الشبكة البلورية. NaCl N 2 O Mg (OH) 2 CO 2 K 2 S NH 3 Cl 2 O 2 NaOH NaCl N 2 O Mg (OH) 2 CO 2 K 2 S NH 3 Cl 2 O 2 NaOH

M gCl 2 H 2 O Na NaNO 3 SO 2 KOH K HCl HBr M gCl 2 H 2 O Na NaNO 3 SO 2 KOH K HCl HBr

إجابات الاختبار رقم 2 1)أ 2) د 3)ج 4)أ 5)ج 6)أ 7)ب 8)ج 9)أ

ملخص الدرس ما تصنيفات المواد التي تعلمتها؟ كيف تفهم مصطلح شعرية الكريستال؟ في أي حالة من التجمع تكون للمواد شبكات بلورية؟ ما هي أنواع الشبكات البلورية التي تعرفها الآن؟ ما هي الانتظامات في بنية وخصائص المواد التي تعلمت عنها؟

الواجب المنزلي، الفقرة 11، التمرين 1-3، إنشاء تخطيطات شبكية بلورية

معاينة:

الموضوع: أنواع الشبكات البلورية

المهام:

التعليمية: تكوين مفاهيم حول الحالة البلورية وغير المتبلورة للمواد الصلبة، لتعريف الطلاب بها أنواع مختلفةالشبكات البلورية، تحديد اعتماد الخواص الفيزيائية للبلورة على طبيعة الرابطة الكيميائية في البلورة ونوع الشبكة البلورية، منح الطلاب فهمًا أساسيًا لتأثير طبيعة الرابطة الكيميائية وأنواع الشبكات البلورية حول خواص المادة إعطاء الطلاب فكرة عن قانون ثبات التركيب.

التعليمية: مواصلة تشكيل النظرة العالمية للطلاب، والنظر في التأثير المتبادل لمكونات جزيئات المواد ذات البنية الكاملة، ونتيجة لذلك تظهر خصائص جديدة، وتطوير القدرة على تنظيم عملهم التعليمي، ومراقبة قواعد العمل ضمن فريق .

التنموية: تنمية الاهتمام المعرفي لأطفال المدارس باستخدام المواقف الإشكالية ؛ تحسين قدرات الطلاب على إثبات اعتماد السبب والنتيجة للخواص الفيزيائية للمواد على الروابط الكيميائية ونوع الشبكة البلورية، للتنبؤ بنوع الشبكة البلورية بناءً على الخواص الفيزيائية للمادة.

معدات: الجدول الدوري D.I Mendeleev، مجموعة "المعادن"، اللافلزات: الكبريت، ملح الطعام، البلاستيسين؛ عرض "الشبكات البلورية"، نماذج للشبكات البلورية أنواع مختلفة(ملح الطعام، الماس والجرافيت، ثاني أكسيد الكربون واليود، المعادن)، عينات من البلاستيك والمنتجات المصنوعة منها، الزجاج، البلاستيسين، الراتنجات، الشمع، العلكة، الشوكولاتة، الكمبيوتر، تركيب الوسائط المتعددة، تجربة فيديو “تسامي حمض البنزويك ".

تقدم الدرس

I. مسح الطلاب

1. لكي نتعرف على الشبكات البلورية يجب أن نتذكر ما هي: الجسم المادي، الروابط الكيميائية، أنواع الروابط: تساهمية (قطبية وغير قطبية)، أيونية، معدنية، هيدروجينية.

2. ارسم مخططات تكوين الروابط في المواد: N 2، ح 2 ق، كابر 2

3. قم بإجراء الاختبار (التحقق من الاختبار)

ثانيا. تعلم مواد جديدة

1. المواد في حالات مختلفة من التجميع. أعط أمثلة على المواد التي يمكن أن تتواجد في حالات التجمع الثلاث عند درجات حرارة مختلفة.

إجابة : ماء. في الظروف العادية، يكون الماء في حالة سائلة عندما تنخفض درجة الحرارة إلى ما دون الصفر 0 من الماء يتحول إلى الحالة الصلبة - الجليد، وعندما ترتفع درجة الحرارة إلى 100 0 وبهذا نحصل على بخار الماء (الحالة الغازية).

مدرس (إضافة): يمكن الحصول على أي مادة في الحالة الصلبة والسائلة والغازية. بالإضافة إلى الماء، هذه هي المعادن التي تكون في الظروف العادية في حالة صلبة، عند تسخينها، تبدأ في التليين، وعند درجة حرارة معينة (ر)رر ) تتحول إلى حالة سائلة - تذوب. مع مزيد من التسخين، إلى نقطة الغليان، تبدأ المعادن في التبخر، أي. الدخول في الحالة الغازية. يمكن تحويل أي غاز إلى الحالة السائلة أو الصلبة عن طريق خفض درجة الحرارة: على سبيل المثال الأكسجين الذي عند درجة حرارة (-194) 0 ج) يتحول إلى سائل أزرق، وعند درجة حرارة (-218.8 0 ج) تتصلب إلى كتلة تشبه الثلج وتتكون من بلورات زرقاء. اليوم في الصف سوف ننظر إلى الحالة الصلبة للمادة.

سؤال إشكالي: المعادن، البلاستيسين، الملح، الشوكولاتة، العلكة، الكبريت، العينات البلاستيكية، الشمع. ما هو القاسم المشترك بين هذه المواد وكيف تختلف؟

يتم وضع الافتراضات. إذا كان الطلاب يجدون صعوبة، فبمساعدة المعلم يتوصلون إلى استنتاج مفاده أن البلاستيسين، على عكس المعادن وكلوريد الصوديوم، ليس لديه نقطة انصهار معينة - فهو (البلاستيسين) يلين تدريجياً ويتحول إلى حالة سائلة. على سبيل المثال، الشوكولاتة التي تذوب في الفم، أو العلكة، وكذلك الزجاج والبلاستيك والراتنجات والشمع (عند الشرح، يعرض المعلم عينات الفصل من هذه المواد). وتسمى هذه المواد غير متبلورة، وتسمى المعادن وكلوريد الصوديوم البلورية.

وهكذا، يتم التمييز بين نوعين من المواد الصلبة: غير متبلور و بلوري.

(الشريحة 5,6)

المواد غير المتبلورة ليس لها نقطة انصهار محددة، وترتيب الجزيئات فيها غير منظم بشكل صارم.

المواد البلورية لديها بدقة درجة حرارة معينةالذوبان، والأهم من ذلك، أنها تتميز بالترتيب الصحيح للجزيئات التي بنيت منها (الشريحة 7).

الشبكة البلورية هي الإطار المكاني للمادة (الشريحة 8).

تعتمد خصائص المواد في الحالة الصلبة على نوع الشبكة البلورية (في المقام الأول على الجزيئات الموجودة في عقدها)، والتي بدورها يتم تحديدها حسب نوع الرابطة الكيميائية في مادة معينة (الشريحة 9).

خاتمة: يمكن تتبع التسلسل المنطقي والترابط بين الظواهر في الطبيعة: بنية الذرة -> EO -> أنواع الروابط الكيميائية -> نوع الشبكة البلورية -> خواص المواد.

(الشريحة 10).ويتم التمييز بينها حسب نوع الجزيئات وطبيعة الاتصال بينها: أربعة أنواع من المشابك الكريستالالأيونية والجزيئية والذرية والمعدنية.

(الشريحة 11).1. الشبكة البلورية الجزيئية

(العمل مع الجداول ونص الفقرة)

تحتوي المواد ذات التركيب الجزيئي على جزيئات ذات روابط تساهمية قوية بين الذرات عند عقد الشبكة البلورية. وفي الوقت نفسه، تكون الجزيئات الفردية أقل ترابطًا بكثير، مما يجعل البلورة الجزيئية هشة إلى حد ما. (الشريحة 12)

2. القياس

يمكن تشبيه هذا الهيكل بمجموعة من المتزوجين (الشكل 1). يرتبط كل زوج من الزوجين بروابط زواج قوية (مثل رابطة قوية من الذرات داخل الجزيء)، لكن العلاقة بين الزوجين سطحية: يمكن أن يكونوا أصدقاء مع عائلات، ويشعرون بمشاعر ودية، ولكن يمكنهم الاستغناء عن بعضهم البعض بحرية تامة .

أرز. 1 مجموعة المتزوجين (التشبيه البلوري الجزيئي) (الشريحة 13)

2. شعرية الكريستال الأيونية

(العمل مع الجداول ونص الفقرة)

في المواد ذات الشبكة الأيونية، توجد أيونات مشحونة بشكل معاكس في العقد، والتي يتم تثبيتها بواسطة قوى الجذب الكهروستاتيكية. (الشريحة 14)

2. القياس

دعونا نشبه هذا الهيكل بمجموعة من الرجال والنساء مرتبة في نمط رقعة الشطرنج (الشكل 2). دع الرجال يرمزون إلى الكاتيونات والنساء يرمزن إلى الأنيونات. ثم يجد كل شخص نفسه في منطقة تأثير سحر ممثلي الجنس الآخر من حوله، والذي يهتم به (هي) بسبب قانون جذب الأضداد. ويتم التعبير عن هذا الاهتمام بشكل متساوٍ في جميع الاتجاهات، حيث تظهر الصورة رجالاً غير متزوجين ونساء غير متزوجات. وهذا ما يفسر زيادة قوة البلورة الأيونية.

أرز. 2. قوة الجذب الرومانسية (تشبيه البلورة الأيونية) (الشريحة 15)

3. الشبكة البلورية الذرية

(العمل مع الجداول ونص الفقرة)

توجد في عقد الشبكة البلورية الذرية ذرات متصلة بروابط تساهمية قوية في شبكة مكانية ممتدة. في هذه الحالة، يتميز الهيكل بالوحدة الداخلية بحيث يمكننا القول أن البلورة بأكملها تمثل جزيءًا واحدًا.

2. القياس.

دعونا نتخيل هذا الهيكل على شكل هرم جمباز.

أرز. 3. هرم الجمباز (تشبيه البلورة الذرية) (الشريحة 17)

يرمز كل لاعب جمباز إلى ذرة كربون متصلة بأربع روابط تساهمية مع الذرات المجاورة. يتم الحفاظ على سلامة الهيكل فقط من خلال جهود كل لاعب جمباز. وبالتالي، فإن اعتماد الناس على بعضهم البعض في هذه الحالة أكبر مما هو عليه في أي من الأرقام السابقة (وهذا تشبيه للقوة المتزايدة للبلورة الذرية). يوضح الهرم (انظر الشكل 3) أيضًا الترابط العالي لعقد الشبكة البلورية الذرية: إذا أضعف أحد لاعبي الجمباز رباطًا واحدًا فقط، فقد ينهار الهيكل بأكمله.

4. شعرية كريستال معدنية

(العمل مع الجداول ونص الفقرة)

المعادن ذات الرابطة الكيميائية المعدنية لها هذا النوع من الشبكة البلورية. (الشريحة 18)

2. القياس

لتوضيح بنية المعادن في الحالة الصلبة، تم العثور على تشبيه باهظ بشكل خاص. تصور مجموعة من الرجال (الشكل 4) الكاتيونات المعدنية (عقد الشبكة البلورية المعدنية). كل المساحة بينهما مليئة بالنحل الطائر (هذه بالطبع إلكترونات حرة). يوضح الشكل بشكل مقنع القوى التي تحمل الكاتيونات المشحونة بشكل مماثل في مواقع الشبكة: بغض النظر عن مدى صعوبة محاولتك، لا يوجد مكان تذهب إليه - هناك نحل في كل مكان!

أرز. 4. بين النحل (تشبيه الهيكل المعدني) (الشريحة 19)

خاتمة: هناك النمط التالي: إذا كانت بنية المواد معروفة،

ومن ثم يمكنك التنبؤ بخواصها، أو العكس: إذا كانت خواصها معروفة

المواد، ثم يمكن تحديد الهيكل.(الشريحة 21)

العمل بنص الفقرة، جداول "أنواع الشبكات البلورية"، "اعتماد خصائص المواد على نوع الرابطة الكيميائية"

مهمة العمل الجماعي:

1 مجموعة

1 . ما هي الخصائص المميزة للمواد ذات الشبكة الجزيئية؟

3. أعط أمثلة على المواد ذات الشبكة البلورية الجزيئية؟

المجموعة الثانية

1 . ما هي الخصائص المميزة للمواد ذات الشبكة الأيونية؟

2. ما هي حالتهم التجميعية؟

3. أعط أمثلة على المواد ذات الشبكة البلورية الأيونية؟

3 مجموعة

1 . ما هي الخصائص المميزة للمواد ذات الشبكة الذرية؟

2. ما هي حالتهم التجميعية؟

3. أعط أمثلة على المواد ذات الشبكة البلورية الذرية؟

4 مجموعة

1 . ما هي الخصائص المميزة للمواد ذات الشبكة المعدنية؟

2. ما هي حالتهم التجميعية؟

3. أعط أمثلة على المواد ذات الشبكة المعدنية؟

(الشريحة 22،23،24)

قم بشطب المواد التي لها نفس الشبكة البلورية رأسياً وأفقياً وقطرياً.

إبزيم: