intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Hóa đại cương 1 - Chương 12

Chia sẻ: Nguyễn Văn Quang | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:8

133
lượt xem
15
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tinh thể - Tinh thể là trạng thái tồn tại của vật chất mà ở đó sự phân bố tuần hoàn theo những quy lụât nhất định tạo thành mạng lưới không gian đều đặn giữa các đơn vị cấu trúc ( nguyên tử, ion, phân tử). - Tinh thể có một số tính chất chủ yếu + Trong tinh thế các hạt đơn vị cấu trưc được phân bố một cách tuần hoàn theo những quy lụât nhất định tạo thành mạng lưới không gian đều đặn + Tinh thể là một môi trường đồng nhất + Theo các phương khác nhau, tinh thể có những tính chất khác nhau (tính...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Hóa đại cương 1 - Chương 12

  1. Hóa học đại cương 1 Giảng viên: Ths Nguyễn Văn Quang Hoạt động của GV và SV Nội dung bài dạy Bài 1: CƠ SỞ I. Trạng thái rắn của vật chất Hoạt động : Tinh thể 1. Tinh thể - GV: vật chất tồn tại ở những - Tinh thể là trạng thái tồn tại của vật chất mà ở dạng nào? đó sự phân bố tuần hoàn theo những quy lụât nhất - SV: rắn, lỏng, khí, plasma định tạo thành mạng lưới không gian đều đặn - GV: Tại sao cùng cấu tạo từ giữa các đơn vị cấu trúc ( nguyên tử, ion, phân tử). các nguyên tử cacbon mà kim - Tinh thể có một số tính chất chủ yếu cương và cacbon lại khác nhau? + Trong tinh thế các hạt đơn vị cấu trưc được - SV: vì dạng thù hình khác phân bố một cách tuần hoàn theo những quy lụât nhau, kim cương tồn tại ở dạng nhất định tạo thành mạng lưới không gian đều tinh thể đều đặn, còn than ở đặn dạng vô định hình + Tinh thể là một môi trường đồng nhất - GV: khái niệm tinh thể + Theo các phương khác nhau, tinh thể có những - SV: trả lời tính chất khác nhau (tính dị hướng) - GV: Các tính chất của tinh thể + Tinh thể có hình dạng của đa diện, giới h ạn b ởi những mặt phẳng - GV: Các loại liên kết trong - Liên kết hoá học giữa các đơn vị cấu trúc c ủa tinh thể tinh thể - GV: có những loại tinh thể + Liên kết ion giữa các đơn vị cấu trúc + Liên kết cộng hoá trị giữa các nguyên tử nào? - SV: Tinh thể ion, tinh thể phân + Liên kết kim loại là liên kết giữa các cation với e tử, tinh thể nguyên tử, tinh thể hóa trị kim loại + Liên kết do tương tác yếu giữa các phân tử - GV: Thế nào là chất vô định 2. Chất vô định hình hình II. Mạng lưới tinh thể 1. Khái niệm 2. Sự sắp xếp các quả cầu đặc khít tạo ra mạng tinh thể - Một cách gần đúng có thể coi một đơn vị cấu trúc- nguyên tử, phân tử hay ion là một quả cầu cứng chắc đồng nhất - Xét sự sắp xếp theo kiểu sáu phương đặc khít Lớp thứ nhất của các quả cầu này được kí hiệu là Hoạt động: Các ô mạng cơ sở lớp A - GV: có những loại ô mạng cơ III. Ô mạng tinh thể sở nào? Đặc điểm của các ô 1. Khái niệm mạng đó - Ô mạng cơ sở là một đơn vị cơ bản mà xuất phát - SV: kẻ bảng… từ đó ta có thể thu được toàn bộ tinh thể khi nó tịnh tiến theo hướng của 3 trục toạ độ Ox, Oy, Oz - Hệ thống toạ độ và các thông số mạng. Quy ước: Khoa Tự Nhiên – Trường Cao đẳng Sư phạm Quảng Ninh
  2. Hóa học đại cương 1 Giảng viên: Ths Nguyễn Văn Quang + Trên trục Ox có cạnh a tương ứng với vectơ tinh r tiến a + Trên trực Oy có cạnh tương ứng b tương ứng r với vectơ tịnh tiến b + Trên cạnh Oz có cạnh tương ứng với vectơ tịnh r tiến c + Cạnh b cắt cạnh c tạo ra góc α + Cạnh a cắt cạnh c tạo thành góc β + Cạnh a cắt cạnh b tạo ra góc γ Mỗi ô mạng cơ sở tương ứng với một hình hộp có 6 thông số mạng gồm độ dài a, b, c và độ lớn của các góc α , β , γ 2. Các ô mạng cơ sở của các hệ tinh thể - Có 7 hệ tinh thể nguyên thuỷ bảng Ngoài 7 hệ tinh thể trên đây còn có các hệ tinh thể: + ở nội tâm của ô mạng cơ sở có thêm một đơn vị cấu trúc. Ta có ô mạng cơ sở nội tâm kí hiệu chữ I + ở mỗi mặt hình hộp có thêm một đơn vị cấu trúc. Ta có ô mạng cơ sở tâm mặt kí hiệu chữ F + ở mỗi đáy của hình hộp có thêm một đơn vị cấu trúc. Ta có ô mạng cơ sở tâm đáy ô mạng tinh thể nguyên thuỷ được kí hiệu là chữ P - Tổng cộng lại có 14 ô mạng cơ sở ứng với 14 VD: Mặt lưới cắt trục tại mạng lưới Brave A(1,0,0); B(0,1,0); C(0, 0,2). 3. Toạ độ và chỉ số Milơ Xác định chỉ số Milơ? - Vị trí của 1 đơn vị cấu trúc trong một ô mạng cơ Bài giải: sở được xác định bởi bộ 3 toạ độ (x, y, z) hay ( a, Toạ độ các điểm cắt tạo thành b, c) (1, 1, 2) - Trong tinh thể học người ta dùng chỉ số Milơ để Lấy nghịch đảo của 3 giá trị kí hiệu tọa độ của 1 mặt lưới của ô mạng cơ sở trên được: 1/1, 1/1, 1/2 ; Quy Mặt lưới của ô mạng cơ sở là một mặt phẳng bất đồng mẫu số được (2/2, 2/2, kì có trong ô mạng đó 1/2). Vậy chỉ số Milơ là (2,2, 1) IV. Một số đại lượng về cấu trúc tinh thể Hoạt động: Nghiên cứu mật 1. Mật độ đặc khít độ đặc khít - Kí hiệu P - GV: yêu cầu Hs xác định số nV P= c quả cầu trong một ô mạng cơ Vδ sở lập phương nguyên thuỷ, lập n: số qủa cầu trong 1 ô mạng cơ sở phương nội tâm, lập phương V : thể tích một qảu cầu c tâm diện, lập phương tâm khối? V δ : thể tích một ô mạng - SV: 4 Vc = π r 3 ; Vδ = a.b.c + Lập phương nguyên thuỷ: 2 3 + Lập phương tâm diện: 4 - Số đơn vị cấu trúc có trong một ô mạng cơ sở: + Lập phương nội tâm: 2 Khoa Tự Nhiên – Trường Cao đẳng Sư phạm Quảng Ninh
  3. Hóa học đại cương 1 Giảng viên: Ths Nguyễn Văn Quang γ …. 1 + C 2 . + C3 Số quả cầu= C1. - GV: xác định mật độ đặc khít 720 2 C1: quả cầu ở đỉnh trong mạng sáu phương ? C2: số quả cầu ở đáy hoặc mặt C3: quả cầu ở tâm Hoạt động: Nghiên cứu khối 2. Khối lượng riêng của tinh thể lượng riêng của tinh thể n.M - GV: Tính khối lượng riêng d= của Fe biết dạng tinh thể là lập N A .Vδ phương nội tâm, cạnh của ô d: khối lượng riêng mạng cơ sở a= 2,86 A .0 n: số lượng quả cầu có trong ô mạng cơ sở M: khối lượng mol phân tử Vδ : thể tích chung của ô mạng cơ sở 3. Số phối trí - Số phối trí là số đơn vị cấu trúc bao quanh 1 đơn vị cấu trúc đang xét trong một ô mạng cơ sở xác định. Hoạt động: Mở đầu Bài 2. TINH THỂ ION - GV: có những loại tinh thểI. Mở đầu nào? 1. Đặc điểm chung - SV: tinh thể ion, phân tử, - Các nút mạng là các ion trái dấu xếp xen kẽ nguyên tử, kim loại… nhau. Liên kết hoá học trong tinh thể ion là tương - GV: tinh thể ion có những đặc tác tĩnh điện điểm nào? - Hợp chất ion kết tinh theo dạng tinh th ể nhất định để sao cho hệ có năng lượng thấp nhát, số - GV: yếu tố nào quyết định phối trí cực đại trong sự tạo thành mạng lưới 2. Yếu tố hình học tinh thể ion? Yếu tố hình học có vai trò quyết định trong sự tạo rc tinh thành mạng tinh thể ion, là tỉ số hai bán kính ra - Phân loại các hợp chất thể ion? rc: bán kính cation, ra: bán kính anion 3. Phân loại hợp chất - Khi xét cấu trúc tinh thể ion chia thành 4 loại: + Hợp chất AB: NaCl, CsCl… + Hợp chất AB2: CaF2, Na2O… + Hợp chất ABO3: CaTiO3… Hoạt động: Một số dạng tinh + Hợp chất AB2O4: MgAl2O4… thể ion II. Một số dạng tinh thể ion - Dựa vào giáo trình HS tìm 1. Tinh thể hợp chất AB hiểu một số dạng tinh thể a. Mạng tinh thể CsCl rc Tỉ số r =0,934, nên là dạng lập phương nguyên a thuỷ b. Mạng tinh thể NaCl Khoa Tự Nhiên – Trường Cao đẳng Sư phạm Quảng Ninh
  4. Hóa học đại cương 1 Giảng viên: Ths Nguyễn Văn Quang rc =0,54, lập phương tâm mặt ra c. Mạng tinh thể ZnS rc = 0,4, lập phương tâm mặt, ngoài ra ZnS còn ra có dạng vuzit 2. Tinh thể hợp chất AB2 a. Mạng tinh thể florit - Mạng lập phương tâm mặt, số phối trí bằng 8 Hoạt động: Nghiên cứu năng b. Mạng tinh thể ngược florit lượng mạng lưới tinh thể. III. Năng lượng mạng lưới tinh thể - SV nêu khái niệm năng lượng 1. Khái niệm mạng lưới tinh thể - Năng lượng mạng lưới của một chất kết tinh là - GV: các cách xác định năng năng lượng cần cung cấp để phá vỡ 1 mol ch ất đó lượng mạng lưới tinh thể? tạo ra các ion cô lập ở trạng thái cơ bản VD: xác định năng lượng mạng 2. Xác định năng lượng mạng lưới lưới tt MgO biết:I1(Mg)= 7,7V; Theo 3 phương pháp: I2 (Mg)=15 eV; ∆H pl (O2 ) = a. Phương pháp Bơcn- Lanđê ∆H th (Mg) b. Phương pháp bán kinh nghiệm Kapustinski 493kJ/mol, c. Chu trình Bơcnơ- Habơ ∆H ht ( MgO ) =-610 =150kJ/mol, kJ/mol, E A (O) = 861,9 kJ/mol Bài 3: TINH THỂ KIM LOẠI Hoạt động: Nghiên cứu tinh I. Mở đầu thể kim loại - Sự hình thành tinh thể kim loại nhờ liên kết kim loại, là liên kết xuất hiện do tương tác gi ữa các - GV: một số dạng cấu trúc chủ nguyên tử thông qua e hoá trị của chúng II. Một số dạng cấu trúc chủ yếu yếu? - SV: lập phương tâm khối, lập 1. Cấu trúc lập phương tâm khối phương tâm mặt, sáu phương - Ở nội tâm của ô mạng lập phương cơ sở có thêm một đơn vị cấu trúc, ta có ô mạng lập đặc khít.. - GV: tinh thể lập phương tâm phương tâm khối - Áp dụng: các kim loại kiềm, Ba, V, Cr, Fe, W… khối? ví dụ? 2. Cấu trúc lập phương tâm mặt - GV: tinh thể lập phương tâm - Ở mỗi mặt của ô mạng lập phương có thêm một đơn vị cấu trúc, ta có ô mạng lập phương tâm mặt mặt? ví dụ - GV: tinh thể sáu phương đặc - Áp dụng: các kim loại Ni, Cu, Ag, Au, Al…. 3. Cấu trúc sáu phương đặc khít khít? ví dụ Hoạt động: Các mô hình về - áp dụng: Zn, Be, Mg, Cd, Co, Sc, Y, La, Ti, Zr, liên kết trong tinh thể kim loại Hf… III. Mô hình về liên kết trong tinh thể kim loại - Nội dung mô hình khí e? - Mô hình này có ưu nhược 1. Mô hình “ khí ” electron - Các e hoá trị trong tinh thể kim loại dễ bị tách ra, điểm gì? chuyển động tương đối tự do trong tinh thể, tạo Khoa Tự Nhiên – Trường Cao đẳng Sư phạm Quảng Ninh
  5. Hóa học đại cương 1 Giảng viên: Ths Nguyễn Văn Quang thành các đám “khí” e. Tương tác giữa các đám “ SV: + Ưu điểm: đơn giản, giải khí ” e với các ion dương ở các nút mạng tạo ra thích được tính dẫn điện, lực liên kết trong tinh thể kim loại nhiệt.. - Mô hình này đơn giản, giải thích được tính dẫn + Nhược điểm: chưa giải thích điện, nhiệt… chưa giải thích được sự không đổi được sự không đổi của nhiệt của nhiệt dung rắn dung chất rắn 2. Mô hình miền năng lượng - Mô hình miền năng lượng còn - Khi tổ hợp nhiều AO ta thu được một số rất lớn có tên gọi khác là thuyết vùng, các MO, các MO này cũng có năng lượng gần mô hình giải năng lượng… nhâu, lập thành miền liên tục. Miền năng lượng - Nội dung của mô hình này? thấp sẽ được điền e gọi là miền hoá trị, miền có - SV nêu ưu điểm của mô hình năng lượng cao hơn bị trống gọi là miền dẫn - Có hai mối liên hệ giữa 2 miền này: này? - SV giải thích tính chất vật lí + Nếu 2 miền đó có năng lượng gần nhau nên có kim loại dựa vào mô hình miền vùng trộn lẫn hay vùng xen phủ năng lượng + Nếu 2 miền đó cách xa nhau, cách nhau bởi vùng cấm Bài 4: TINH THỂ NGUYÊN TỬ Hoạt động: Nghiên cứu tinh I. Mở đầu thể nguyên tử 1. Khái niệm - GV: Khái niệm tinh thể - Đơn vị cấu trúc ở nút mạng là nguyên tử nguyên tử - Liên kết hoá học được đảm bảo tính bền vững - GV: Yếu tố nào quyết định của mạng tinh thể là liên kết cộng hoá trị định cấu trúc tinh thể nguyên tử hướng 2. Yếu tố quyết định cấu trúc - Yếu tố quyết định cấu trúc là số phối trí của Hoạt động: Các dạng tinh thể mạng tinh thể nguyên tử nguyên tử? II. Một số dạng tinh thể nguyên tử - Có những dạng tinh thể nào? 1. Tinh thể kim cương - Tinh thể có cấu trúc tứ diện đều điển hình - GV: Mô tả dạng tinh thể kim - Số phối trí: 4 cương, than chì và so sánh 2 - Số đơn vị cấu trúc: 8 dạng? - Nguyên tử C ở trạng thái lai hoá: sp3 2. Tinh thể than chì - Than chì có cấu trúc theo lớp - Nguyên tử C ở trạng thái lai hoá sp2 Hoạt động: Nghiên cứu tinh Bài 5: TINH THỂ PHÂN TỬ thể phân tử I. Mở đầu - Khái niệm tinh thể phân tử - Đơn vị cấu trúc ở các nút mạng là các phân tử - GV: Đặc điểm các hợp chất - Lực duy trì mạng tinh thể là lực hút y ếu giữa các có tinh thể phân tử? phân tử Khoa Tự Nhiên – Trường Cao đẳng Sư phạm Quảng Ninh
  6. Hóa học đại cương 1 Giảng viên: Ths Nguyễn Văn Quang Hoạt động: Một số dạng tinh II. Một số dạng tinh thể phân tử thể phân tử 1. Tinh thể phân tử có liên kết hiđro - Dựa vào giáo trình HS nghiên - Tinh thể nước đá, axit cacboxylic cứu một số dạng tinh thể phân 2. Tinh thể phân tử có tương tác VanđơVan tử và trình bày. - He, H2: tinh thể sáu phương đặc khít - Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, CO2 rắn: lập phương tâm mặt - Cl2: tinh thể bốn phương - Br2, I2: tinh thể trực thoi V. Rút kinh nghiệm giờ dạy: Khoa Tự Nhiên – Trường Cao đẳng Sư phạm Quảng Ninh
  7. Hóa học đại cương 1 Giảng viên: Ths Nguyễn Văn Quang CHƯƠNG XII: MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ HOÁ HỌC TINH THỂ 7 tiết ( 5 lí thuyết, 2 bài tập) Ngày soạn: 02/11/2010 Ngày giảng: 10/01/2011 – 14/01/2011 I. Mục tiêu Sau khi học xong chương này SV cần nắm được: 1. Kiến thức - Nắm được các khái niệm: dãy điểm, mặt lưới, mạng lưới tinh th ể, ô m ạng c ơ s ở và các hệ tinh thể - Các loại tinh thể: ion, kim loại, phân tử, nguyên tử…các đặc điểm - Một số đại lượng về cấu trúc tinh thể: mật độ đặc khít, khối lượng riêng, số phối trí - Các mô hình về liên kết trong tinh thể kim loại 2. Kĩ năng - Xác định được số đơn vị cấu trúc trong các ô mạng cơ sở và tính mật độ đặc khít - Giải thích đựơc tính chất vật lí của KL dựa vào các mô hình liên kết trong tinh thể KL - Giải thích các tính chất của một số chất dựa vào dạng tinh thể - Xác định được năng lượng mạng lưới và các đại lượng liên quan 3. Thái độ tình cảm - Tin tưởng vào khoa học, chân lí khoa học - Tinh thần làm việc nghiêm túc, sáng tạo - Đức tính cần cù, tỉ mỉ, chịu khó - Lòng ham mê khoa học, yêu thích bộ môn hoá học II. Chuẩn bị - GV: Giáo án, giáo trình - SV: bài chuẩn bị, giáo trình III. Phương pháp giảng dạy - Phương pháp dạy học nêu vấn đề; - Phương pháp đàm thoại gợi mở - Phương pháp thuyết trình, kèm theo giải thích minh hoạ - Phương pháp luyện tập Khoa Tự Nhiên – Trường Cao đẳng Sư phạm Quảng Ninh
  8. Hóa học đại cương 1 Giảng viên: Ths Nguyễn Văn Quang IV. Nội dung bài giảng Khoa Tự Nhiên – Trường Cao đẳng Sư phạm Quảng Ninh
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2