SKKN: Sáng kiến kinh nghiệm hóa học tinh thể

Lĩnh vực khoa học nghiên cứu thành phần, cấu tạo và tính chất của tinh thể là “Tinh thể học”. Tinh thể học là lĩnh vực khoa học ra đời từ rất sớm, phát triển mạnh mẽ và đạt được những thành tựu rất to lớn. Bài SKKN về hóa học tinh thể, mời các bạn tham khảo nhé.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
SKKN: Sáng kiến kinh nghiệm hóa học tinh thểHÓA HỌC TINH THỂ SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯNG YÊN Trường PHTH Chyên Hưng Yên SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM HÓA HỌC TINH THỂ Người viết: Phan Thị Tươi Đơn vị công tác: Tổ Hóa Trường THPT chuyên Hưng Yên PHAN THỊ TƯƠI -1- THPT CHUYÊN HƯNG YÊNHÓA HỌC TINH THỂPHẦN I: MỞ ĐẦU1. Cơ sở khoa học của sáng kiến kinh nghiệm cần nghiên cứu: Cơ sở lý luận Như đã biết, mọi chất đều có thể tồn tại ở ba trạng thái: khí, lỏng, rắn. Ở trạng thái rắn vậtchất có thể tồn tại ở trạng thái tinh thể hoặc trạng thái vô định hình. Trạng thái tinh thể khác trạngthái vô định hình ở các đặc điểm sau:- Tinh thể là những đa diện lồi, được giới hạn bởi các mặt phẳng và các cạnh thẳng;- Tinh thể có tính đồng nhất và tính dị hướng;- Chất tinh thể có nhiệt độ nóng chảy xác định. Ở điều kiện thường hầu hết các chất rắn đều có cấu tạo tinh thể. Ví dụ: cacbon tồn tại dướidạng các tinh thể kim cương hay than chì (grafit); lưu huỳnh tồn tại dưới dạng các tinh thể đơn tàhay mặt thoi; muối ăn (NaCl) dưới dạng các tinh thể lập phương… Tất cả các kim loại, trừ thủyngân là chất tinh thể v.v…. Lĩnh vực khoa học nghiên cứu thành phần, cấu tạo và tính chất của tinh thể là “Tinh thểhọc”. Tinh thể học là lĩnh vực khoa học ra đời từ rất sớm, phát triển mạnh mẽ và đạt được nhữngthành tựu rất to lớn. Ngày nay, nhờ những thành tựu của Tinh thể học người ta đã xác định đượccấu tạo tinh thể và phân tử của hàng triệu chất khác nhau, trong đó có những chất quan trọng nhưsilicat tự nhiên, các protit, lipit, axit nucleic… từ đó đã giải thích được nhiều tính chất vật lí, hóahọc và sinh học của các chất, đồng thời phát hiện ra nhiều ứng dụng quan trọng của chúng. Trong chương trình hoá học phổ thông, phần trạng thái rắn của chất và cụ thể về tinh thể làmột phần khá lí thú và trừu tượng. Sách giáo khoa đã nêu được một số ý tưởng cơ bản giáo viêncần tham khảo thêm tài liệu mới giúp học sinh hình dung đươc và áp dụng các kiến thức vào giảicác bài toán liên quan. Đề tài này nhằm cung cấp các kiến thức cụ thể về cấu trúc tinh thể và vậndụng cho các bài tập liên quan. Cơ sở thực tiễn Trong những năm qua, đề thi học sinh giỏi Quốc gia thường hay đề cập tới phần hoá họctinh thể dưới nhiều góc độ khác nhau. Tuy nhiên, trong sách giáo khoa phổ thông , do điều kiệngiới hạn về thời gian nên những kiến thức trên chỉ được đề cập đến một cách sơ lược. Qua thựctiễn giảng dạy đội tuyển học sinh giỏi Quốc gia nhiều năm tôi đă nghiên cứu, lựa chọn và hệthống những kiến thức lí thuyết cơ bản, trọng tâm; sưu tầm những bài tập điển hình để soạnchuyên đề “Hóa học tinh thể” đề cập về vấn đề cấu trúc mạng tinh thể giúp cho học sinh hiểu sâuvà vận dụng được tốt những kiến thức đã học vào việc giải các bài tập, góp phần nâng cao chấtlượng giảng dạy và học tập môn Hóa học.2. Mục đích của sáng kiến kinh nghiệm X©y dùng cơ sở lí thuyết, hÖ thèng c©u hái vµ bµi tËp phÇn “Hóa học tinh thể” dïng chohäc sinh líp chuyªn Ho¸ häc ë bËc THPT gióp häc trß häc tèt h¬n vµ chuÈn bÞ tèt h¬n cho c¸c kú PHAN THỊ TƯƠI -2- THPT CHUYÊN HƯNG YÊNHÓA HỌC TINH THỂthi häc sinh giái Hãa häc c¶ vÒ lý thuyÕt – bµi tËp – ph¬ng ph¸p gi¶i, gãp phÇn n©ng cao chÊtlîng gi¶ng d¹y vµ häc tËp m«n Hãa häc.3. Đối tượng nghiên cứu, phạm vi nghiên cứu Đề tài “Hóa học tinh thể” tập trung hệ thồng lí thuyết và sưu tầm các bài tập điển hình cóliên quan đến: 1. MẠNG BRAVAIS 2. PHÂN LOẠI MẠNG BRAVAIS 3. Ô ĐƠN VỊ VÀ Ô CƠ SỞ 4. LIÊN KẾT HÓA HỌC TRONG TINH THỂ 5. CẤU TRÚC CỦA TINH THỂ KIM LOẠI 6. CẤU TRÚC TINH THỂ CỦA CÁC HỢP CHẤT ION ĐƠN GIẢN 7. NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC TINH THỂ BẰNG PHƯƠNG PHÁP NHIỄU XẠ TIA X Đối tượng nghiên cứu là các khóa học sinh đội tuyển dự thi học sinh giỏi quốc gia từnăm 2009 đến năm 20114. Kế hoạch nghiên cứu Sáng kiến kinh nghiệm này tôi đã nghiên cứu giảng dạy bồi dưỡng học sinh đội tuyển dự thihọc sinh giỏi quốc gia, tại trường THPH chuyên Hưng Yên từ năm học 2009-2010.5. Phương pháp nghiên cứu a). Nghiên cứu tài liệu b). Thực nghiệm (giảng dạy), đây là phương pháp chính6. Thời gian hoàn thành 3 năm7. Cấu trúc của sáng kiến kinh nghiệm Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, sáng kiến kinh nghiệm bao gồm các phầnchính sau đây: I.CƠ SỞ LÍ THUYẾT II. BÀI TẬP VẬN DỤNGPHẦN II: NỘI DUNGI. CƠ SỞ LÍ THUYẾTChất rắn được chia ra làm hai loại là chất rắn tinh thể và chất rắn vô định hình. Các tinh thể như tinh thể muối ăn, đường, kim cương, thạch anh..., nhìn vẻ bề ngoài chúnglà hạt óng ánh, nhiều cạnh, nhiều mặt, nhiều chóp, khi vỡ tạo ra các hạt tinh thể nhỏ hơn với hình PHAN THỊ TƯƠI -3- THPT CHUYÊN HƯNG YÊNHÓA HỌC TINH THỂdạng khác nhau, tinh thể có nhiệt độ nóng chảy xác định, cá tính chất cơ điện có tính dị hướng tứclà phụ thuộc vào hướng đo. Về bản chất, trạng thái tinh thể khác với trạng thái vô hình ở chỗ: trong tinh thể, cácnguyên tử, phân tử, ion sắp xếp tuần hoàn ba chiều trong một khoảng không gian rộng, còn ở chấtrắn vô định hình sự sắp xếp tuần hoàn chỉ có tính cục bộ trong giới hạn không gian hẹp. Vì vậy,dạng tinh thể và dạng vô định hình là hai trạng thái khác nhau của một chất rắn, trong đó dạng vôđịnh hình luôn luôn kém bền hơn về mặt nhiệt độ với dạng tinh thể. Trong những điều kiện thíchhợp, người ta có thể kết tinh được dạng tinh thể của các chất vô định như cao su, thủy tinh. Việc nghiên cứu tinh thể từ cuối thế kỷ 18. Thời kỳ đó, các nhà khoáng chát học đã pháthiện ra bằng giá trị chỉ số hướng của mọi mặt trong tinh thể đều là số nguyên. Năm 1784, thầy tuHauy ngư ...