Презентація «Залежність фізичних властивостей речовин від їхньої будови» з хімії для 11 класу

Запропонуйте учням розглянути кварц і скло та назвати помітні відмінності. Запитайте, чи можуть обидва матеріали бути твердими, але мати різний порядок частинок. Підведіть клас до думки, що властивості пов’язані не лише зі складом, а й із будовою.

Дайте учням хвилину, щоб запропонувати пояснення за підказками. Відмінності пояснюються будовою речовин і типом кристалічних ґраток. Зверніть увагу, що тут зіставлено ознаки різних станів і типів ґраток. Зафіксуйте початкові припущення для перевірки під час уроку.

Розкажіть, що досліди Дж. Д. Бернала показали наявність певного порядку в аморфних речовинах. У 1960 році група під керівництвом П. Дювеза отримала металеве скло Au₇₅Si₂₅. Це було отримано шляхом екстремально швидкого охолодження. Джерело: Григорович, с. 48.

Поясніть, що поділ стосується розміщення структурних частинок у просторі. У кристалічних речовинах порядок повторюється, а в аморфних немає періодичної структури. Уточніть, що відсутність періодичності не означає повну відсутність будь-якого локального порядку.

Попросіть учнів порівняти рядки й сформулювати головну відмінність. У кристалічних речовинах порядок частинок характерний для всього об’єму монокристала, в аморфних він зберігається на відстані 1–2 структурних частинок. Аморфне тіло поступово розм’якшується, а не переходить у рідину за однієї чіткої температури. Джерело: Григорович, с. 47.

Попросіть учнів назвати знайомі матеріали. Серед аморфних речовин також названо віск, пластичну сірку та смоли. Швидке охолодження розплавленого цукру дає змогу отримати аморфну речовину. Джерело: Григорович, с. 47.

Покажіть, що визначення типу ґратки починається з частинок у вузлах. Далі учні встановлюють спосіб їх утримання й зіставляють його з класифікацією. Типова помилка полягає в тому, що ґратку намагаються визначити лише за одним прикладом властивості.

Порівняйте частинки у вузлах кожного типу ґраток. Для металічної будови доповніть опис тим, що металічний зв’язок утворюється за участю вільних електронів. Молекули в ґратці утримуються міжмолекулярними силами, а за наявності можуть виникати водневі зв’язки. Не ототожнюйте молекулярні ґратки з ковалентними зв’язками всередині молекули.

Поясніть, що йонна ґратка містить позитивні й негативні йони, тоді як у молекулярній ґратці вузли займають молекули. У молекулярних речовинах молекули утримуються слабшою міжмолекулярною взаємодією. Йонні речовини проводять струм у розчинах і розплавах, а не в твердому стані. Молекулярні речовини зазвичай не проводять струм у твердому й рідкому станах; деякі розчини кислот проводять його через дисоціацію.

Правильна відповідь: водний розчин і розплав. У цих станах йони рухливі й можуть переносити заряд. Типова помилка полягає в тому, що учні плутають тверду йонну ґратку з рухливими йонами розчину.

Зіставте міцні ковалентні зв’язки між атомами з будовою металів, у якій задіяні вільні електрони. Підкресліть характерні для металів провідність і пластичність. Графіт має атомну будову, але проводить електричний струм.

Запропонуйте учням пояснити ознаки через будову речовин. Кварц є прикладом атомної речовини, а йод має молекулярні кристалічні ґратки й здатний до сублімації. Не підказуйте відповідь одразу.

Попросіть учнів назвати властивість, яка пояснює кожне застосування. Метали використовують у побуті, машинобудуванні та будівництві з огляду на їхню провідність, ковкість і пластичність. Аморфні сплави також застосовують для виготовлення інструментів, пружин і деталей механізмів.

Нагадайте, що сухим льодом називають твердий карбон(IV) оксид. У підручнику наведено його використання для охолодження продуктів, очищення поверхонь і створення ефекту туману. Запитайте, яке застосування показане на кожному фото.

Поясніть, що металеве скло та інші аморфні метали отримували шляхом екстремально швидкого охолодження розплаву. Швидке охолодження розплавленого цукру також може дати аморфну речовину. Джерело: Григорович, с. 47–48.

Правильна відповідь: кристалізоване скло стає мутним і крихким та втрачає міцність. Попросіть учнів назвати, чим це відрізняється від поступового розм’якшення скла під час нагрівання.

Попросіть клас усно завершити ланцюжок від будови до властивостей і застосування. Перевірте, чи учні розрізняють аморфний стан і чотири типи кристалічних ґраток.

Запропонуйте виконати всі чотири завдання письмово, додаючи коротке пояснення до прикладів. У третьому завданні важливо пов’язати використання не лише з назвою речовини, а й з її властивістю. Пояснення про скло має згадувати поступове розм’якшення аморфного тіла.