План-конспект урока химии по теме : "Кристаллические решётки" 8 класс
план-конспект урока по химии (8 класс)

Тема: Кристаллические решетки

Цели.

Образовательная : Сформировать  понятие о кристаллическом и аморфном состоянии твердых веществ; познакомиться с типами кристаллических решеток, их взаимосвязью с видами химической связи и влиянием на физические свойства веществ; дать представление о законе постоянства состава веществ.

Воспитательная: продолжить формирование мировоззрения учащихся, рассмотреть взаимное влияние компонентов целого- структурных частиц веществ, в результате которого появляются новые свойства, воспитывать умения организовать свой учебный труд, соблюдать правила работы в коллективе.

Развивающая: развивать познавательный интерес школьников, используя проблемные ситуации; совершенствовать умения учащихся устанавливать причинно-следственную зависимость физических свойств веществ от химической связи и типа кристаллической решетки, предсказывать тип кристаллической решетки на основе физических свойств вещества.

Развивать логическое мышление, умения наблюдать и делать выводы.

Оборудование и реактивы. Модели кристаллических решеток, презентация.

Тип урока: усвоение нового материала

Форма организации работы. фронтальная, групповая.

Методы и приемы. объяснительно-иллюстративный, проблемный, демонстрационный .

Ход урока:

Здравствуйте, ребята. Садитесь.

Сегодня я хочу начать урок со слов поэта Леонида Мартынова:

«В мире этом – я знаю –

нет счета сокровищам,

Но весьма поучительно

для очей заглянуть

повнимательнее в нутро вещам,

прямо в нутро вещей».

Сегодня мы с вами сможем заглянуть прямо в «нутро вещей» и познакомиться с удивительным миром, изучение которого, поможет дать ответы на многие вопросы.

Почему воздух и зимой и летом газообразный?

Почему все металлы (кроме ртути) твердые, а среди неметаллов половина – газы? Почему молекулы газов свободно перемещаются в пространстве, а жидкости текут и льются?

Ответы на эти вопросы мы получим сегодня на уроке. Мы будем говорить о свойствах веществ. А на какие две группы можно разделить все свойства веществ? ( химические и физические). Сегодня мы будем говорить о физических свойствах веществ, а что к ним относится?

(Агрегатное состояние, цвет ,плотность ,растворимость, тепло и электропроводность, температура плавления,температура кипения)

Давайте рассмотрим физические свойства уже хорошо известных вам веществ.

Одинаковые ли физические свойства у этих веществ? (нет) Давайте определим типы химических связей в них

O2 КНС

H2O  КПС

NaCl  ИС

C  КНС

 Какой мы можем сделать вывод? (Типы связей разные) Так может быть от типа химической связи зависят физические свойства веществ? Это нам предстоит сегодня выяснить.

Перед вами две пары веществ: кислород и водород, хлорид натрия и хлорид калия. Сходны ли эти вещества по физическим свойствам? Действительно, есть вещества, у которых можно выделить общие физические свойства.

А можно ли предсказать общие физические свойства, зная строение вещества, и, наоборот: по физическим свойствам веществ определить их строение?

Какое вещество на Земле находится сразу в трех состояниях? От чего зависит агрегатное состояние веществ? (вода)

УЧЕНИКИ. Делают вывод: агрегатное состояние зависит от температуры, при которой находится вещество. Также агрегатное состояние зависит от характера его частиц (атомов, молекул, ионов), их расположения.

Итак, все вещества делятся на твердые , жидкие и газообразные. При этом твердые вещества также можно разделить на несколько групп. Вот например если сравнить пластилин и поваренную соль . Это твердые вещества? ( Да) Но они разве одинаковые по своим физическим свойствам? ( НЕт) Пластилин в отличие от железа не имеет температуры плавления, постепенно размягчается и переходит в текучее состояние. Таков, например, шоколад, который тает во рту, или жевательная резинка. Подобные вещества называют аморфными. Хлорид натрия относится к другой группе веществ- кристаллические. Внутреннее строение этих веществ разное

Для того,чтобы разобраться почему все вещества обладают разными фическими свойствами  и как можно предсказать физические свойства нам нужно изучить строение веществ. Строение веществ описывается понятием кристаллическая решетка.Его мы сегодня и изучим. Запишите тему:Кристаллические решетки.

Кристаллические вещества характеризуются правильным расположением частиц, из которых они построены: атомов, молекул или ионов. Эти частицы расположены в строго

определенных точках пространства – называемых узлами. Если соединить узлы прямыми линиями, то образуется пространственный каркас – кристаллическая решетка. В соответствии с видом частиц можно выделить четыре типа кристаллических решеток.

Установим взаимосвязь между типом решетки, видом химической связи и свойствами веществ одновременно заполняя таблицу (ТАБЛИЦА НА ЭКРАНЕ)

Ионная кристаллическая решетка.

Вопрос (В). Как вы думаете, для веществ с каким видом химической связи будет характерен такой вид решетки?

Ответ (О). Для веществ с ионной химической связью будет характерна ионная кристаллическая решетка.

В. Какие частицы будут находиться в узлах решетки.

О. Ионы.

В. Какие частицы называются ионами?

О. Ионы – частицы, имеющие положительный и отрицательный заряд.

Аналогия

Уподобим эту структуру группе расположенных в шахматном порядке мужчин и женщин (рис. 2). Пусть мужчины символизируют катионы, а женщины - анионы. Тогда каждый человек оказывается в зоне действия обаяния окружающих его представителей противоположного пола, к которым он (она) в силу закона притяжения противоположностей испытывает интерес. Интерес этот одинаково выражен во всех направлениях, поскольку на рисунке - холостые мужчины и незамужние женщины. Этим и объясняется повышенная прочность ионного кристалла.

Демонстрируется модель кристаллической решетки NaCl.

В кристаллах NaCl отдельных молекул хлорида натрия не существует. Весь кристалл следует рассматривать как гигантскую макромолекулу, состоящую из равного числа ионов Na+ и Cl—. Связи между ионами в таком кристалле очень прочные. Поэтому вещества с ионной решеткой обладают высокой твердостью, они тугоплавки, не летучи, хрупки, расплавы их проводят электрический ток, легко растворяются в воде. (Примеры, KCl^ ALCL3

Атомная кристаллическая решетка.

Демонстрируется кристаллическая решетка алмаза и графита.

В. Какие частицы будут находиться в узлах атомной кристаллической решетки?

О. Отдельные атомы.

В узлах атомной кристаллической решетки находятся отдельные атомы, связанные между собой ковалентными связями.

аналогия: Гимнастическая пирамида

Каждый гимнаст на ней символизирует атом углерода, связанный четырьмя ковалентными связями с соседними атомами. Целостность структуры поддерживается исключительно благодаря усилиям каждого из гимнастов. Таким образом, зависимость людей друг от друга в этой ситуации больше, чем на любом из предыдущих рисунков (это и является аналогией повышенной прочности атомного кристалла). Пирамида (см. рис. 3) демонстрирует также высокую взаимосвязанность узлов атомной кристаллической решетки: стоит одному из гимнастов ослабить только одну связку, и вся структура может рухнуть.

Так как атомы, подобно ионам, могут по-разному располагаться в пространстве, то образуются кристаллы разной формы. Атомную кристаллическую решетку имеют алмаз, графит, красный фосфор, германий, бор, кремний. Но атомную решетку имеют не только простые, но и сложные вещества, например, оксид алюминия, оксид кремния. Все эти вещества имеют высокие температуры плавления, они прочны, тверды, нелетучи, практически нерастворимы в жидкостях. графит алмаз демонстрация

Молекулярная кристаллическая решетка.

Демонстрируется йод кристаллический и порошок сера.

В. Что объединяет эти вещества?

О. Эти вещества неметаллы.

В. Какая химическая связь внутри молекул?

О. Внутри молекул связь ковалентная неполярная.

В. Какие физические свойства для них характерны?

О. Легкоплавкие, плохо растворимы в воде.

Аналогия

Можно уподобить эту структуру группе семейных пар (рис. 1). В каждой паре супругов связывают прочные узы брака (подобно прочной связи атомов внутри молекулы), а вот отношения между парами носят поверхностный характер: они могут дружить семьями, испытывать дружеские чувства, но довольно свободно могут обойтись и друг без друга.

Учитель. Молекулярную кристаллическую решетку могут иметь не только твердые простые вещества, как йод, сера, белый фосфор, но и газообразные — благородные газы, водород, азот, кислород, но и большинство твердых органических веществ (нафталин, глюкоза, сахар). В узлах находятся неполярные или полярные молекулы. Несмотря на то, что атомы внутри молекул связаны прочными ковалентными связями, между самими молекулами действуют слабые силы межмолекулярного взаимодействия.

Вывод: вещества с молекулярной кристаллической решеткой непрочные, имеют малую твердость, низкую температуру плавления, летучи, способны к возгонке (йод, например).

Металлическая кристаллическая решетка.

В. Какая химическая связь характерна для металлов?

О. Металлическая связь.

В. Какие физические свойства характерны для металлов?

О. Металлический блеск, тепло- и электропроводность, пластичность.

В. Объясните, в чем причины того, что у такого числа разнообразных веществ одинаковые физические свойства?

О. Металлы имеют одинаковое строение.

Учитель. В узлах металлической кристаллической решетки находятся атомы и положительные ионы металлов, а в объеме кристалла свободно перемещаются валентные электроны. электроны электростатически притягивают положительные ионы металлов. этим и объясняется стабильность решетки.

аналогия Для иллюстрации строения металлов в твердом состоянии найдена особенно экстравагантная аналогия. Группа мужчин (рис. 4) изображает катионы металлов (узлы металлической кристаллической решетки). Все пространство между ними заполнено летающими пчелами (это, понятно, свободные электроны). Рисунок убедительно иллюстрирует силы, удерживающие одноименно заряженные катионы в узлах решетки: при всем желании деваться некуда – всюду пчелы!

Итак,мы с вами сегодня познакомились с четырьмя типами кристаллических решеток и узнали про них много . Давайте проверим свои знания

Дополните фразы:

Свойства веществ зависят от……. (от типа кристаллической решетки)

Тип кристаллической решетки зависит от …….. (от вида химической связи)

Вещества в твердом состоянии делятся на ………….. и …………. .

Имеются 4 типа кристаллических решеток ……. , ………….., ………, ……….. .

Ванилин представляет собой легкоплавкие кристаллы с характерным запахом, нерастворимые в воде. У этого вещества …………………………… кристаллическая решетка.

Карборунд представляет собой тугоплавкое твердое вещество, без запаха, расплав его не проводит электрический ток. Имеет …………………….. кристаллическую решетку.

Белый фосфор представляет собой легкоплавкие кристаллы с характерным запахом, нерастворимые в воде, но хорошо растворимые в сероуглероде. Имеет …………….. кристаллическую решетку.