Кристаллические решетки
8 класс
Тип урока: Урок изучения нового материала.
Вид урока: урок – теоретического исследования и практическая работа.
Цель: Сформировать понимание и обеспечить усвоение теоретических знаний о
зависимости физических свойств веществ от их строения через овладение
представлениями о типах кристаллических решеток.
Задачи:
Образовательные:
создать условия для самостоятельного решения учебных и познавательных задач;
способствовать актуализации и закреплению знаний учащихся об агрегатных
состояниях вещества и условиях перехода из одного состояния в другое;
обеспечить ознакомление с понятиями «аморфного» и «кристаллического»
веществ, выявления зависимости свойств веществ от типов кристаллических
решеток, химической связи и строения атомов;
создать условия для овладения первичными навыками определения типа
кристаллической решетки и по ней физических свойств веществ;
Развивающие:
способствовать развитию познавательного интереса учащихся к предмету;
развивать логические познавательные умения (анализ, классификация, сравнение,
обобщение, формулирование выводов);
развивать навыки работы с информацией, представленной в различном виде
(текстовая, видео, графическая), и перевода её в другую форму, систематизации в
виде схемы или таблицы;
развивать коммуникативные навыки общения через работу в парах;
Воспитательные:
культуры умственного труда (ведения записей, самостоятельного оформления
информации и др.).
Методы и технологии обучения: информационно-коммуникационные технологии
(видеосюжеты, презентация в программе PowerPoint), проблемное обучение, практическая
работа, самостоятельная работа учащихся.
Оборудование: презентация «Кристаллические решетки», модели кристаллических
решеток разных типов (поваренной соли, алмаза и графита, углекислого газа и йода,
металлов), пластилин, поваренная соль, проволока медная и алюминевая; компьютер,
проектор, интерактивная доска.
1. Организационный момент урока. Приветствие.
Проверка готовности обучающихся к уроку (наличие
всех необходимых учебных принадлежностей).
Учитель:
Здравствуйте, уважаемые ребята. Меня зовут Надежда Николаевна. Сегодня
работать на уроке мы будем вместе. Результаты нашей работы мы будем фиксировать в
рабочем листе. Подпишите его. Здесь же мы будем оценивать свою работу. Итак, начнем.
II.Подготовка к восприятию нового материла
Мир веществ очень разнообразен. Рано или поздно каждый человек задает себе
вопросы: “Почему воздух всегда – зимой и летом – газообразный?”, “Почему в чайнике
вода закипает и превращается в пар, а железо при тех же условиях остается твердым?”,
“Почему газы летают в пространстве, а жидкости текут и льются?” Нас удивляет блеск
различных металлов, разнообразие природных минералов. Мы уже не можем обойтись без
современных сплавов, пластмасс. А нужные лекарства спасают жизнь. Нас окружает
огромное количество веществ. На слайде №1 вы видите несколько уже известных для вас
формул веществ: поваренной соли, воды, кислорода, песка, железа.
Далее следует беседа учителя с учащимися по вопросам:
1). Скажите, к какому классу веществ относится каждое вещество?
2). С помощью, каких химических связей они образованы?
3). В каких агрегатных состояниях находятся эти соединения при обычных условиях?
4). А может одно вещество находиться в разных агрегатных состояниях? Приведите
пример.
Слайд№2
Слайд№3
Слайд№4(Учащимся предлагается записать в рабочем листе агрегатные состояния
вещества)
5). Как вы думаете, почему вещества при одинаковых условиях находятся в разных
агрегатных состояниях?
6). Какие виды частиц вы знаете?
7). Имеют ли заряды ионы, атомы, молекулы?
(Учащиеся устно со своих мест отвечают на вопросы учителя)
III. Изучение нового материала.
1. Ознакомление с целью урока
Слайд №5
Проблемный вопрос:
от чего
зависит
агрегатное
состояние
веществ?
(заслушиваются ответы учащихся, а затем со слайда 4 правильный ответ).( от
физических условий в которых находится вещество. Например , кислород, который
при температуре –1940С превращается в жидкость голубого цвета, при температуре
–
0
218,8 С затвердевает в снегообразную массу, состоящую из кристаллов синего цвета).
Слайд 6 Тема урока(запишем в рабочем листе
Сегодня на уроке мы будем рассматривать вещества в твёрдом агрегатном состоянии.
Проведём опыт №1. Отломите кусочек пластилина и кусочек графита (грифеля).
Сравните сколы (края).
Проведём опыт №2. Возьмите в ладошку кусочек пластилина и проволоку, сожмите
и подержите. Что наблюдаем?
Далее учитель продолжает рассказ.
Различают 2 вида твёрдых веществ – аморфные и кристаллические (смотрите слайд 7)
Дописываем схему в рабочем листе слайд7
Вопрос: Какие из предложенных вам веществ являются аморфными, а какие
кристаллическими?
Слайд 9
Проблемные вопрос 1). Как объяснить существование твёрдых веществ со столь
различными свойствами?
2). Почему кристаллические вещества при ударе раскалываются в определённых
плоскостях, а аморфные вещества этим свойством не обладают?
Свойства веществ в твёрдом состоянии зависят от типа кристаллической решётки
(прежде всего от того, какие частицы находятся в её узлах), что , в свою очередь ,
обусловлено типом химической связи в данном веществе.
Для аморфного состояния характерно наличие только ближнего порядка. Структуры
аморфных веществ напоминают жидкости, однако обладают гораздо меньшей текучестью.
Аморфное состояние обычно неустойчиво. Под действием механических нагрузок или
при изменении температуры аморфные тела могут закристаллизоваться.
Геометрически правильная форма вещества в твёрдом состоянии получила
название кристалла, а подобное состояние – кристаллического. Оно характеризуется
правильным расположением частиц в строго определенных точках пространства. При
мысленном соединении этих точек пересекающимися прямыми линиями образуется
пространственный каркас, который называют кристаллической решеткой. Точки, в
которых размещены частицы, называются узлами кристаллической решетки.
Далее учащиеся со слайда 10 записывают в свои тетради определения понятиям
“кристаллическая решётка”, “кристалл”, ”узлы решётки” и перечисляют типы самих
кристаллических решёток. Слайд №11
Учитель (на слайдах12-17) и на демонстрационном столе демонстрирует модели разных
типов кристаллических решёток.
Физкультминутка:1.Домик
2. Руки в замок перед грудю
3. Вращение головой
4. Руки вверх соединить наклоны вперёд и назад
Далее учитель продолжает:
“Изучать особенности каждого типа кристаллической решётки вы будете самостоятельно,
в группах (учитель делит класс на 4 группы учащихся, примерно одинаковых по своим
силам; I группа изучает ионные кристаллические решётки, II группа -атомные, III
группа – молекулярные, IV группа – металлические). Откройте в учебниках страницы 146148, а также для каждой группы свой маршрутный лиси .На слайде 18 вам дана таблица
(такие же таблицы в распечатанном виде лежат у вас на партах на листах формата А 4).
Каждая группа рассматривает только свой тип кристаллической решётки и заносит свои
ответы в таблицу. После того как вы справитесь за определённое время, кто-нибудь один
из группы должен выступить. Успехов вам в работе”
Приложение №2
Таблица 1. Кристаллические решётки, вид связи и свойства веществ
После того как каждый представитель из 4 групп учащихся
выступит,
учителем и демонстрируется слайд 18 с полностью заполненной таблицей (учитель по
ходу проверки , если у учащихся возникнут вопросы , даёт пояснения , уделяя особое
внимание взаимосвязи типа кристаллической решетки , вида химической связи и свойств
твёрдых веществ).
Слайд 19
Таблица 1. Кристаллические решётки, вид связи и свойства веществ
Вид частиц в Вид связи между
узлах решётки
частицами
Примеры
веществ
Наиболее
характерные
физические свойства
Ионы (катионы и
анионы)
Ионная
Соли , оксиды и
гидроксиды
типичных
металлов
,
галогениды (IА и
IIА групп)
Тугоплавкие
,
нелетучие , твёрдые ,
многие растворимы в
воде и проводят эл.
ток в растворе и в
расплаве
Ковалентная
Очень
твёрдые
и
Алмаз , графит ,
прочные
,
тугокремний , бор ,
плавкие , нелетучие ,
кварц
нерастворимы в воде
Между молекулами
слабые
силы
межмолекулярного
притяжения,
а
внутри молекул –
прочная
ковалентная связь
При
обычных
условиях – газы,
жидкости
с
низкими
температурами
плавления (H2O,
CO2, NH3, H2S,
CH4, O2, N2, P4,
S8,
этанол,
нафталин
,
сахароза)
Атомы
Молекулы
Атомы
Положительно
заряженные ионы
Металлическая
и
обобществленные
электроны
Металлы
сплавы
Легкоплавкие,
летучие, в твёрдом
виде
хрупкие,
способны к возгонке ,
имеют
малую
твёрдость
Ковкие, пластичные,
тягучие, электро- и
и
теплопроводные
,
имеют металлический
блеск
Учитель ещё раз повторяет классу, что тип кристаллической решётки зависит от
вида химической связи в веществе:
1)вещества с ионной связью имеют ионную кристаллическую решётку;
2)вещества с ковалентной связью имеют атомную или молекулярную кристаллическую
решётку;
3)вещества с металлической связью имеют металлическую кристаллическую решётку.
Далее учитель продолжает беседу с классом.
Обратите внимание на зависимость типа кристаллических решёток для простых веществ
от положения химических элементов в ПСХЭ Д. И. Менделеева (смотрите на слайд 20).
Вопрос классу учащихся: “Скажите, а какой тип кристаллической решётки из
изученных сегодня на уроке не встречается в простых веществах?”
IV. Проверка усвоения изученного материала.
Вопросы учащимся:
1). Сделайте вывод, от чего зависят свойства веществ?
1). От типа кристаллических решёток.
2). От чего зависит тип кристаллической решётки?
2). От вида химической связи
3). От чего зависит вид связи?
3). От строения атома.
4). Какую классификацию твёрдых веществ вы узнали сегодня на уроке?
4). Вещества в твёрдом агрегатном состоянии делятся на аморфные и кристаллические.
5). Какие типы кристаллических решёток вы теперь знаете?
5). Ионные, атомные, молекулярные, металлические
Слайд 21
Определите тип кристаллической решётки в представленных на слайде веществах
6) Как вы думаете, какие 3 из 9 предложенных веществ имеют одинаковую
кристаллическую решётку (по вертикали, горизонтали, диагонали)?
Слайд 22
NaCl
N2 O
Mg(OH)2
Верный ответ: Слайд 23
CO2
KJ
NH3
Cl2
O2
NaOH
NaCl ‒ K2S ‒ NaOH
V. Закрепление нового материала.
Задание классу. Учащиеся письменно в своих рабочих листах выполняют тест по теме
“Кристаллические решётки” (смотрят на вопросы и варианты ответов на Интерактивной
доске) и
Проводят взаимопроверку
Поднимите розовую карточку у кого -5
жёлтую-4
зелёную -3
Ответы на тест Слайд 24
VI. Подведение итогов урока. Рефлексия.
Учитель задаёт вопросы:
“Что вы сегодня узнали нового?”, “С какими понятиями вы познакомились на уроке?”, “С
какими трудностями вы столкнулись?”
После беседы с детьми учитель, озвучивая, выставляет оценки учащимся, хвалит их за
работу на уроке.
VII. Домашнее задание.
П.22, с.146-149, упр.1-4,с.152устно)
Творческое задание; «Выращивание кристаллов в домашних условиях»; для тех кто
заинтересовался на уроке кристаллами и кристаллическими решётками
Учителем проводится инструктаж по домашнему заданию (смотрите на слайд25)
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
1 . РудзитсГ.Е, ФельдманФ.Г. Химия; Неорганическая химия, учебник 8 класс, 2007 год
2. Гара Н. Н. , Зуева М. В. Сборник заданий для проведения промежуточной
аттестации: 8-9: книга для учителя. – М.: Просвещение , 2013. – 175 с. , ил. – (Текущий
контроль).
3. Новошинский И. И. , Новошинская Н. С. Химия. 8 класс: учебник для
общеобразовательных учреждений. Базовый уровень. – М.: ООО “ТИД Русское слово-РС”
, 2013. – 224 с. , ил.
4. Рябов М. А. , Невская Е. Ю. Тесты по химии к учебнику О. С. Габриеляна
Химия. 8 класс. – М.: Экзамен , 2013. – 64 с. , ил. – (Текущий контроль).
5. Хомченко Г. П. Пособие по химии для поступающих в ВУЗы. – 5-е издание ,
исправленное и дополненное. – М.: Новая Волна , 2012. – 464 с. , ил
6. Интернет-ресурсы.
ПРИЛОЖЕНИЯ
№1
ТЕСТ ПО ТЕМЕ: “КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ РЕШЁТКИ”
1. Среди перечисленных веществ выберите вещество, которое имеет
кристаллическое строение:
а) воск; б) сосновая смола; г)поваренная соль; д) пластилин
2. Выберите вещество, имеющее атомную кристаллическую решётку
а)сульфат меди (II);
б) алмаз;
в)лёд (вода).
3. Выберите вещество , имеющее ионную кристаллическую решётку:
а) “сухой лёд” (твёрдый CO2);
б) оксид кремния (IV); в) хлорид натрия;
4. Выберите вещество, имеющее металлическую кристаллическую решётку
а) цинк;
б) алмаз;
в) графит;
5. Выберите вещество, имеющее молекулярную кристаллическую решётку
а) гидроксид натрия б)хлорид калия;
в) лёд (вода)
6. В узлах металлической решётки находятся
а)атомы и катионы (положительно заряженные ионы); б)молекулы
в) ионы
7. С каким типом кристаллической решётки вещество хорошо проводит
электрический ток:
а)с молекулярной;
б)с атомной;
в) с ионной;
г) с металлической?
8. У какого из веществ выше температура плавления:
а) иодида калия;
б) йода;
в) йодоводорода;
ОТВЕТЫ НА ТЕСТ
1-г
5-в
2-б
6-а
4-а
7-г
3-в
8-а
КРИТЕРИЙ ОЦЕНИВАНИЯ
“5″ – 7 – 8 правильных ответов;
“4″ – 6 – 5 правильных ответов;
“3″ – 3 – 4 правильных ответов;
“2″ – 2 и меньше правильных ответов
Приложение 2
Кристаллические и аморфные вещества
В кристаллических веществах атомы расположены в строгом порядке – в узлах
кристаллической решетки. В аморфных веществах атомы расположены беспорядочно, так
же, как и в жидкостях. Кристаллические вещества имеют строго определенную
температуру плавления. Это объясняется так: атомы в узлах кристаллической решетки не
могут свободно двигаться, а могут лишь совершать небольшие колебания. При
нагревании твердого кристаллического вещества атомы в узлах решетки начинают
колебаться сильнее. Наконец, при какой-то определенной температуре колебания
становятся настолько сильными, что атомы больше не могут удерживаться в
кристаллической решетке и вещество плавится, превращаясь в жидкость. Аморфные
вещества не имеют строго определенной температуры плавления. Так как в аморфном
веществе атомы расположены беспорядочно, то при повышении температуры они
приобретают все большую свободу движения, и вещество не плавится, а постепенно
размягчается, превращаясь в очень вязкую жидкость. Чем выше температура, тем меньше
вязкость, тем более подвижна жидкость. Пластилин в отличие от металлов и хлорида
натрия не имеет определенной температуры плавления он (пластилин) постепенно
размягчается и переходит в текучее состояние. Таков, например, шоколад, который тает
во рту, или жевательная резинка, а также стекло, пластмассы, смолы, воск. Такие
вещества называют аморфными,а металлы и хлорид натрия кристаллические. Таким
образом, различают два вида твердых веществ: аморфные икристаллические.
Приложение №3
Ионные кристаллические решётки
Кристаллические решетки, состоящие из ионов, называются
ионными. Их образуют вещества с ионной связью. Примером может служить кристалл
хлорида натрия, в котором, как уже отмечалось, каждый ион натрия окружен шестью
хлорид-ионами, а каждый хлорид-ион - шестью ионами натрия. Такому расположению
соответствует наиболее плотная упаковка, если ионы представить в виде шаров,
размещенных в кристалле. Очень часто кристаллические решетки изображают, как
показано на рисунке.
Итак, в кристалле хлорида натрия нельзя выделить отдельные молекулы соли. Их
нет. Весь кристалл следует рассматривать как гигантскую макромолекулу, состоящую из
равного числа ионов Na+ и Cl-, NanCln, где n - большое число. Связи между ионами в таком
кристалле весьма прочны. Поэтому вещества с ионной решеткой обладают сравнительно
высокой твердостью. Они тугоплавки и малолетучи. Плавление ионных кристаллов
приводит к нарушению геометрически правильной ориентации ионов относительно друг
друга и уменьшению прочности связи между ними. Поэтому расплавы их проводят
электрический ток. Ионные соединения, как правило, легко растворяются в жидкостях,
состоящих из полярных молекул, например в воде.
Приложение №4
Атомные кристаллические решётки
Кристаллические решетки, в узлах
которых
находятся
отдельные
атомы,
называютсяатомными. Атомы в таких решетках
соединены
между
собой
прочными
ковалентными связями. Примером может
служить алмаз – одна из модификаций углерода.
Алмаз состоит из атомов углерода, каждый из
которых связан с четырьмя соседними атомами.
В решетке алмаза, как и в решетке хлорида
натрия, молекулы отсутствуют. Весь кристалл
следует
рассматривать
как
гигантскую
молекулу. Атомная кристаллическая решетка
характерна для твердого бора, кремния,
германия и соединений некоторых элементов с
углеродом и кремнием.
Приложение №5
Молекулярные кристаллические решётки
Кристаллические решетки, состоящие из молекул (полярных и неполярных),
называютсямолекулярными.
Молекулы в таких решетках соединены между собой сравнительно слабыми
межмолекулярными силами. Поэтому вещества с молекулярной решеткой имеют малую
твердость и низкие температуры плавления, нерастворимы или малорастворимы в воде, их
растворы почти не проводят электрический ток. Число неорганических веществ с
молекулярной решеткой невелико.
Примерами их являются лед, твердый оксид углерода (IV) («сухой лед»), твердые
галогеноводороды, твердые простые вещества, образованные одно- (благородные газы),
двух- (F2, Сl2, Br2, I2, Н2, О2, N2), трех- (О3), четырех- (Р4), восьми- (S8) атомными
молекулами. Молекулярная кристаллическая решетка йода показана на рис . Большинство
кристаллических органических соединений имеют молекулярную решетку.
Приложение №6
Металлические кристаллические решётки
Металлической называется такая кристаллическая решетка, узлы которой
сформированы атомами и положительными ионами (катионами) металла со свободными
валентными электронами (отцепившимися от атомов при образовании ионов),
беспорядочно движущимися в объеме кристалла. Однако эти электроны по существу
являются полусвободными, так как могут беспрепятственно перемещаться только в
рамках, которые ограничивает данная кристаллическая решетка.
Электростатические электроны и положительные ионы металлов взаимно
притягиваются, чем объясняется стабильность металлической кристаллической решетки.
Совокупность свободных движущихся электронов называют электронным газом – он
обеспечивает хорошую электро- и теплопроводность металлов. При появлении
электрического напряжения электроны устремляются к положительной частице, участвуя
в создании электрического тока и взаимодействуя с ионами.
Металлическая кристаллическая решетка характерна, главным образом, для
элементарных металлов, а также для соединений различных металлов друг с другом.
Основные свойства, которые присущи
металлическим кристаллам(механическая
прочность,
летучесть,
температура
плавления),
достаточно
сильно
колеблются. Однако такие физические
свойства, как пластичность, ковкость,
высокая электро- и теплопроводность,
характерный
металлический
блеск
свойственны
лишь
исключительно
кристаллам с металлической решеткой.
На рисунке представлена металлическая кристаллическая решетка железа.
Приложение№7(к домашнему заданию)
Памятка
«Выращивание кристаллов»
Кристаллы можно вырастить в бытовых условиях. Попробуйте выполнить творческое
домашнее задание по выращиванию кристаллов.
Оборудование и реактивы.Чистые стаканы, картон, карандаш, нитки; вода, соль (NaCl,
или СuSO4, или KNO3.)
Ход работы
Первый способ.
Приготовьте насыщенный раствор выбранной вами соли. Для этого в горячую воду
насыпьте порциями соль и перемешивайте до растворения. Как только соль перестанет
растворяться, раствор насыщен. Раствор профильтруйте через марлю. Этот раствор
налейте в стакан, положите карандаш с ниткой и грузом (пуговичка, например). Через 2–3
дня груз должен обрасти кристалликами.
Второй способ.
Банку с насыщенным раствором закройте картоном и подождите, пока при медленном
охлаждении на дно выпадут кристаллы. Обсушите кристаллы на салфетке, несколько
самых привлекательных укрепите на нитке, привяжите к карандашу и опустите в
насыщенный раствор, освобожденный от других кристаллов. Кристаллы могут расти 2–3
недели.
Рабочий лист ученика 8 класса:
Тема урока:
Состояние вещества
Кристалл-
Кристаллическая решётка-
Узлы кристаллической решёткиТипы кристаллических решёток
NaCl
N2O
Mg(OH)2
CO2
KJ
NH3
Cl2
O2
NaOH
Тест: 1.
5.
2.
6.
3.
7.
4.
8.
КРИТЕРИЙ ОЦЕНИВАНИЯ
“5″ – 7 – 8 правильных ответов;
“4″ – 6 – 5 правильных ответов;
“3″ – 4 – 3 правильных ответов;
“2″ – 2 и меньше правильных ответов.
Типы кристаллических решёток
Тип решётки
Вид частиц в
узлах
решётки
Вид связи
между
частицами
Примеры
веществ
Наиболее характерные
физические свойства
