ПЕДАГАГІЧНАЯ СКАРБОНКА
Химия · 9 класс · § 3
Открываем, наблюдаем, объясняем

§ 3. Химическая связь

Почему атомы объединяются в молекулы, ионные кристаллы и металлы?

Обучающая модель4 смысловых раздела10 вопросов
Главный вопрос

Почему атомы объединяются в молекулы, ионные кристаллы и металлы?

Исследуем вместе

Четыре решётки — четыре набора свойств

Выбирай структуру. Модель выделит частицы в узлах и взаимодействия, которые объясняют свойства вещества.

Учебная схема: размеры, цвета и расстояния условны. Переключатели показывают объяснённые примеры, оценка здесь не выставляется.

01

Полярная связь и частичные заряды

В HCl хлор сильнее притягивает общую пару. На Cl возникает частичный отрицательный заряд δ−, на H — частичный положительный δ+. Электронная пара остаётся общей, хотя распределена несимметрично.

Знаки δ обозначают частичные заряды, а не полностью образовавшиеся H⁺ и Cl⁻ в отдельной молекуле. Формальная степень окисления и реальное распределение электронной плотности — разные описания.

Hδ+—Clδ−

Полярная ковалентная связь

Na⁺ и Cl⁻ в соли

Ионная модель

В полярной связи общая пара смещена к более электроотрицательному атому. Частичный заряд не равен автоматически целому заряду иона.

02

Что называют ионной связью

Ионная связь — электростатическое притяжение противоположно заряженных ионов. Передача электрона помогает объяснить их образование, но сама связь — последующее взаимодействие зарядов.

В кристалле NaCl каждый ион взаимодействует со многими соседями. Поэтому рисунок одной пары Na⁺—Cl⁻ не означает, что весь кристалл состоит из отдельных молекул. Это фрагмент общей структуры.

Образование ионов

Появляются Na⁺ и Cl⁻.

Притяжение

Противоположные заряды взаимодействуют.

Решётка

Ионы образуют протяжённую структуру.

Ионная связь обусловлена притяжением противоположных зарядов. Кристалл включает множество взаимодействующих ионов.

Алмаз, графит и их структуры

Образцы и схемы строения двух простых веществ углерода: алмаза и графита. Состав одинаков, пространственные связи различны.

Itub; составная иллюстрация из работ, указанных на странице файла · Wikimedia Commons · CC BY-SA 3.0. Без изменений.

Строение кристалла поваренной соли

Кристаллическая структура NaCl: формула задаёт соотношение частиц, а не отдельную молекулу в кристалле.

Walkerma · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.

03

Металл: общие подвижные электроны

В металлической структуре положительные атомные остовы связаны общими делокализованными электронами. Электроны не принадлежат одной фиксированной паре соседей и могут перемещаться по кристаллу. Это модель металлической связи.

Изображение «электронного газа» условно: внутри металла не находится обычный газ из молекул. Модель подчёркивает коллективное движение электронов и их роль в удержании структуры.

ЧастицыРоль в металле
Атомные остовыОбразуют упорядоченную структуру
Обобществлённые электроныОбеспечивают связь и перенос заряда
ДеформацияСвязь может сохраняться при сдвиге слоёв

Металлическая связь включает делокализованные электроны. Они принадлежат всей структуре, а не одной выбранной паре атомов.

04

Водородная связь и свойства воды

Если H связан с сильно электроотрицательным N, O или F, он может участвовать в водородной связи с соседней подходящей частицей. В воде такие взаимодействия создают сеть между молекулами.

Водородные связи помогают объяснить сравнительно высокую температуру кипения воды и открытое строение льда. В льду молекулы образуют структуру, занимающую больше места, поэтому обычный лёд менее плотный, чем жидкая вода.

Полярная связь O—H

На H возникает частичный положительный заряд.

Соседняя молекула

Её O участвует в притяжении.

Сеть взаимодействий

Влияет на свойства жидкости и льда.

Водородные связи связывают подходящие частицы между собой. Их сеть существенно влияет на свойства воды.

Соберём главное

Шесть выводов

01В полярной связи общая пара смещена к более электроотрицательному атому. Частичный заряд не равен автоматически целому заряду иона.
02Ионная связь обусловлена притяжением противоположных зарядов. Кристалл включает множество взаимодействующих ионов.
03Металлическая связь включает делокализованные электроны. Они принадлежат всей структуре, а не одной выбранной паре атомов.
04Водородные связи связывают подходящие частицы между собой. Их сеть существенно влияет на свойства воды.
05В кристалле NaCl каждый ион взаимодействует со многими соседями. Поэтому рисунок одной пары Na⁺—Cl⁻ не означает, что весь кристалл состоит из отдельных молекул.
06Водородные связи помогают объяснить сравнительно высокую температуру кипения воды и открытое строение льда. В льду молекулы образуют структуру, занимающую больше места, поэтому обычный лёд менее плотный, чем жидкая вода.
Тест по параграфу10 вопросов · 4 варианта · один правильный · 0,5 балла за ответ · максимум 5
1. Где ковалентная неполярная связь?
2. Почему связь H—Cl полярна?
3. Что удерживает ионный кристалл?
4. Что переносит заряд в металле?
5. Почему нельзя считать NaCl отдельными молекулами в кристалле?
6. Что означает δ− у Cl в HCl?
7. Может ли молекула с полярными связями быть неполярной?
8. Что отличает водородную связь от связи O—H внутри воды?
9. Какая связь характерна для простого металлического Al?
10. Почему металл способен деформироваться без немедленного разрушения?

Учебный источник и иллюстрации

Основа: предоставленный учебник «Химия, 9 класс», § 3. Материал переработан для объяснения; источник: 9 класс. Химия — § 03. Химическая связь.pdf. Научные уточнения учитывают различие молекулярного и немолекулярного строения и границы учебных моделей.

Иллюстрации загружаются непосредственно с Wikimedia Commons; авторы и лицензии указаны под изображениями. Схемы и обучающие модели созданы для этого конспекта.

Royal Society of Chemistry: данные о химических элементах
↑

Загрузка прогресса…