Prezentacja na temat fizyki „ciał amorficznych”. Ciała krystaliczne i amorficzne - prezentacja Odczyty mokrego termometru, °C

Ciała krystaliczne i amorficzne Uzupełniła: Elena Anatolyevna Gotmanova, nauczycielka fizyki w Miejskim Instytucie Oświatowym „Szkoła Średnia nr 15”, r.p. Rejon Pierwomajski Szczekinski 14.01.2008 STRESZCZENIE Prezentację można częściowo wykorzystać na lekcjach fizyki w klasie 8 iw całości w klasie 10; na zajęciach pozalekcyjnych (tygodnie fizyki, seminaria, lekcje o powiązaniach interdyscyplinarnych) Realizowane w programie Microsoft PowerPoint Ilość pracy - , liczba slajdów - 16 Cele i zadania Zapoznanie studentów z budową i właściwościami ciał stałych; Pokaż rolę fizyki ciała stałego w tworzeniu materiałów o zadanych właściwościach; Pokaż wzór kryształów, symetrię przestrzennych sieci krystalicznych; Pokaż praktyczne znaczenie ciał stałych Zalecenia metodyczne dla nauczyciela Prezentację można wykorzystać w klasie 10, po dwóch i trzech godzinach zajęć poświęconych tematowi „Ciała stałe”; Aby wdrożyć zróżnicowane nauczanie, rozwiązywanie wysokiej jakości problemów można zaoferować zarówno całej klasie, jak i częściowo uczniom o różnym poziomie wiedzy; W klasie 8 można wykorzystać materiały prezentacyjne dotyczące badania ciał krystalicznych. Zalecenia metodologiczne dla studentów Prezentacja wspiera zainteresowanie studiowaniem fizyki; Korzystając z tej prezentacji poszerzasz swoje horyzonty, rozwijasz abstrakcyjne myślenie; Prezentacja ta pozwala utrwalić umiejętności samokształcenia. Cechy wewnętrznej struktury molekularnej ciał stałych. Ich właściwości Kryształ to stabilna, uporządkowana formacja cząstek w stanie stałym. Kryształy wyróżniają się przestrzenną okresowością wszystkich właściwości. Główne właściwości kryształów: zachowuje kształt i objętość przy braku wpływów zewnętrznych, ma wytrzymałość, pewną temperaturę topnienia i anizotropię (różnica we właściwościach fizycznych kryształu od wybranego kierunku). Obserwacja struktury krystalicznej niektórych substancji sól kwarcowa mika diamentowa Monokryształy i polikryształy Metale mają strukturę krystaliczną. Zazwyczaj metal składa się z ogromnej liczby małych kryształów połączonych ze sobą. Ciało stałe składające się z dużej liczby małych kryształów nazywa się polikrystalicznym. Pojedyncze kryształy nazywane są monokryształami. Większość krystalicznych ciał stałych to polikryształy, ponieważ składają się z wielu przerośniętych kryształów. Monokryształy - monokryształy mają regularny kształt geometryczny, a ich właściwości różnią się w zależności od kierunku Tło historyczne 1867 Rosyjski inżynier A. V. Gadolin jako pierwszy udowodnił, że kryształy mogą mieć 32 rodzaje symetrii. Słynny rosyjski krystalograf E.S. Fiodorow udowodnił, że kryształ można zbudować tylko na 230 sposobów. Naukowcy odkryli, że prawidłowy kształt kryształu wynika z bliskiego, uporządkowanego ułożenia cząstek w krysztale. Demonstracja różnych modeli sieci krystalicznych. Sól z grafitem diamentowym. Zwróć uwagę na tę samą odległość. pomiędzy cząstkami soli w określonych kierunkach Modele sieci krystalicznych grafitu i diamentu są przykładem polimorfizmu, gdy ta sama substancja może mieć różne rodzaje opakowań Wykazanie dowodów na właściwości ciał amorficznych 1. Ciała amorficzne nie mają określonej temperatury topnienia parafiny szkło 2. Ciała amorficzne są izotropowe, np.: plastelina parafinowa. Wytrzymałość tych ciał nie zależy od wyboru kierunku badania. Wykazanie właściwości ciał amorficznych. 3. Przy krótkotrwałym działaniu wykazują właściwości sprężyste. Na przykład: balon gumowy 4. Przy długotrwałym wpływie zewnętrznym płyną ciała amorficzne. Na przykład: parafina w świecy. 5. Z biegiem czasu stają się mętne (np. szkło) i ulegają dewitalizacji (np. cukierki), co jest związane z pojawieniem się małych kryształów, których właściwości optyczne różnią się od właściwości ciał amorficznych. Rozwiązanie problemów jakościowych A kula wykonana z monokryształu po podgrzaniu może zmienić nie tylko swoją objętość, ale także kształt. Dlaczego? Kostka szklana i kostka z monokryształu kwarcu zanurzona w gorącej wodzie. Czy kostki zachowują swój kształt? Dlaczego w przyrodzie nie występują kuliste kryształy? Dlaczego śnieg skrzypi pod stopami, gdy jest zimno? Dlaczego w tabelach temperatur topnienia różnych substancji nie ma temperatur topnienia szkła? Wyniki Studenci zapoznali się z budową i właściwościami ciał stałych; Zapoznaliśmy się z rolą fizyki ciała stałego w tworzeniu materiałów o określonych właściwościach; Studenci poznali wzór kryształów, symetrię przestrzennych sieci krystalicznych; Przyjrzeliśmy się praktycznemu znaczeniu ciał stałych. Literatura 1. 2. 3. O.F. Fizyka Kabardyńska. Materiały referencyjne Kabardin O.F. – M. „Oświecenie”, 1988, 367 s. G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, N.N. Socki – Fizyka. Podręcznik dla klasy 10 szkół ogólnokształcących. Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B., Sotsky N.N. - Literatura, „Oświecenie”, 2007, 366 s. I.G. Własowa, A.A. Witebskaja Rozwiązywanie problemów z fizyki. Podręcznik ucznia szkoły. – Vlasova I.G., Vitebskaya A.A., Towarzystwo Filologiczne „Slovo”, AST, Klyuch-S, Centrum Humanistyczne na Wydziale Dziennikarstwa Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego. M.V. Łomonosow, -M., 1997, 638 s. Odpowiedzi na problemy jakościowe Monokryształ to monokryształ, którego właściwości fizyczne zależą od kierunku wewnątrz kryształu, czyli ma anizotropię. Dlatego kula wykonana z pojedynczego kryształu po podgrzaniu może nierównomiernie rozszerzać się w różnych kierunkach, dlatego może zmieniać nie tylko swoją objętość, ale także kształt. Szkło jest amorficznym ciałem stałym i jest izotropowe. Pojedyncze kryształy są anizotropowe. W konsekwencji, ze względu na anizotropię rozszerzalności cieplnej (rozszerzalność cieplna nie jest taka sama w różnych kierunkach), sześcian kwarcowy przyjmie kształt równoległościanu. Szklana kostka nie zmieni swojego kształtu. Wszystkie monokryształy są anizotropowe, to znaczy właściwości fizyczne zależą od kierunku wewnątrz kryształów. W rezultacie wzrost kryształów nie jest taki sam w różnych kierunkach i dlatego nie można wyhodować kryształu kulistego. Śnieg składa się z ogromnej liczby krystalicznych płatków śniegu. Kiedy jest zimno, śnieg skrzypi pod twoimi stopami, ponieważ setki tysięcy kryształów pęka na podłodze pod wpływem twoich stóp. Wynika to z faktu, że szkło jest substancją amorficzną, która nie ma określonej temperatury topnienia.

Ciała stałe charakteryzują się stałym kształtem i objętością i dzielą się na krystaliczne i amorficzne. Ciała krystaliczne (kryształy) to ciała stałe, których atomy lub cząsteczki zajmują uporządkowane pozycje w przestrzeni. Cząstki ciał krystalicznych tworzą w przestrzeni regularną krystaliczną sieć przestrzenną.

Kryształy dzielą się na: monokryształy – są to pojedyncze, jednorodne kryształy, które mają kształt regularnych wielokątów i posiadają ciągłą sieć krystaliczną; polikryształy – są to ciała krystaliczne stopione z małych, chaotycznie rozmieszczonych kryształów. Większość ciał stałych ma strukturę polikrystaliczną (metale, metale, kryształy). kamienie, piasek, cukier). Kryształy dzielą się na: monokryształy – są to pojedyncze, jednorodne kryształy, które mają kształt regularnych wielokątów i posiadają ciągłą sieć krystaliczną; polikryształy – są to ciała krystaliczne stopione z małych, chaotycznie rozmieszczonych kryształów. Większość ciał stałych ma strukturę polikrystaliczną (metale, metale, kryształy). kamienie, piasek, cukier).

Anisontropia kryształów W kryształach obserwuje się anizotropię - zależność właściwości fizycznych (wytrzymałość mechaniczna, przewodność elektryczna, przewodność cieplna, załamanie i absorpcja światła, dyfrakcja itp.) od kierunku wewnątrz kryształu. Anizotropię obserwuje się głównie w monokryształach. W polikryształach (na przykład w dużym kawałku metalu) anizotropia nie pojawia się w stanie normalnym. Polikryształy składają się z dużej liczby małych ziaren kryształów. Choć każdy z nich ma anizotropię, to na skutek zaburzenia ich ułożenia ciało polikrystaliczne jako całość traci swą anizotropię.

Ta sama substancja może mieć różne formy krystaliczne. Na przykład węgiel. Grafit to węgiel krystaliczny. Grafiki do ołówków wykonane są z grafitu. Istnieje jednak inna forma węgla krystalicznego – diament. Diament jest najtwardszym minerałem na ziemi. Diament służy do cięcia szkła i piłowania kamieni oraz do wiercenia głębokich studni; diamenty są niezbędne do produkcji najdrobniejszego drutu metalowego o średnicy do tysięcznych milimetra, na przykład żarników wolframowych do lamp elektrycznych. Grafit to węgiel krystaliczny. Grafiki do ołówków wykonane są z grafitu. Istnieje jednak inna forma węgla krystalicznego – diament. Diament jest najtwardszym minerałem na ziemi. Diament służy do cięcia szkła i kamieni, a także do wiercenia głębokich studni; diamenty są niezbędne do produkcji najdrobniejszego drutu metalowego o średnicy do tysięcznych milimetra, na przykład żarników wolframowych do lamp elektrycznych.

Izotropię obserwuje się w ciałach amorficznych - ich właściwości fizyczne są takie same we wszystkich kierunkach. Pod wpływem czynników zewnętrznych ciała amorficzne wykazują zarówno właściwości sprężyste (pod wpływem uderzenia rozpadają się na kawałki jak ciała stałe), jak i płynność (pod wpływem długotrwałego narażenia płyną jak ciecz). W niskich temperaturach ciała amorficzne swoimi właściwościami przypominają ciała stałe, a w wysokich temperaturach przypominają bardzo lepkie ciecze. Ciała amorficzne nie mają określonej temperatury topnienia, a zatem i temperatury krystalizacji. Po podgrzaniu stopniowo miękną. Amorficzne ciała stałe zajmują pozycję pośrednią pomiędzy krystalicznymi ciałami stałymi a cieczami. Właściwości fizyczne

Slajd 1

Ciała krystaliczne i amorficzne
Napięcie powierzchniowe cieczy

Slajd 2

Podstawowe stany skupienia
Gaz Ciecz Stałe Kryształy Ciała amorficzne Każda substancja może znajdować się w 3 stanach skupienia, w zależności od warunków (temperatury i ciśnienia) Plazma

Slajd 3

Kryształy to ciała stałe, których atomy lub cząsteczki zajmują określone, uporządkowane pozycje w przestrzeni
W ciałach krystalicznych cząstki są ułożone w ścisłym porządku, tworząc przestrzenne, okresowo powtarzające się struktury w całej objętości ciała (porządek dalekiego zasięgu). Do wizualnego przedstawienia takich struktur stosuje się przestrzenne sieci krystaliczne, w których węzłach znajdują się środki znajduje się atomów lub cząsteczek danej substancji. Najczęściej sieć krystaliczna zbudowana jest z jonów (naładowanych dodatnio i ujemnie) atomów, które wchodzą w skład cząsteczki danej substancji.

Slajd 4

Kryształy
Topi się w określonej temperaturze (temperaturze topnienia). Właściwości kryształu zależą od rodzaju sieci krystalicznej
Monokryształ to pojedynczy kryształ. Właściwości fizyczne: 1) Prawidłowy kształt geometryczny 2) Stała temperatura topnienia.

Slajd 5

Sieci krystaliczne
Molekularny atomowy metaliczny jonowy
Cząsteczki znajdują się w węzłach. Występują między nimi słabe siły przyciągania, dlatego substancje są lotne, mają niską temperaturę topnienia i wrzenia oraz niską twardość. Lód, jod. Węzły zawierają pojedyncze atomy. Wiązania między nimi są najsilniejsze, dlatego substancje są najtwardsze, nie rozpuszczają się w wodzie i mają wysokie temperatury topnienia i wrzenia. Diament (węgiel) Węzły zawierają atomy metali, które łatwo przekształcają się w jony, gdy oddadzą elektrony do powszechnego użytku. Substancje są plastyczne, plastyczne, mają metaliczny połysk, wysoką przewodność cieplną i elektryczną. Węzły zawierają jony dodatnie i ujemne. Połączenie między nimi jest silne, więc substancje są bardzo twarde, ogniotrwałe, nielotne, ale wiele z nich może rozpuszczać się w wodzie. Chlorek sodu (sól)

Slajd 6

Kryształy

Slajd 7

Kolumbijski szmaragd
Kapelusz Monomacha

Slajd 8

Polikryształy
Polikryształ bizmutu
Ametyst (rodzaj kwarcu)
Polikryształy to ciała stałe składające się z dużej liczby małych kryształów. Przykłady: metale, kawałek cukru.

Slajd 9

Anizotropia kryształu - zależność właściwości fizycznych od kierunku wewnątrz kryształu
Różna wytrzymałość mechaniczna w różnych kierunkach (mika, grafit) Różne przewodnictwo cieplne i elektryczne Różne właściwości optyczne kryształu (różne załamanie światła – kwarc) Wszystkie ciała krystaliczne są anizotropowe

Slajd 10

Ciała amorficzne
Są to ciała stałe, w których zachowany jest jedynie porządek krótkiego zasięgu w układzie atomów. (Krzemionka, żywica, szkło, kalafonia, cukier cukierkowy). Nie mają stałej temperatury topnienia i są płynne. W niskich temperaturach zachowują się jak ciała krystaliczne, a w wysokich temperaturach zachowują się jak ciecze.

Slajd 11

Ciała amorficzne są izotropowe, właściwości fizyczne są takie same we wszystkich kierunkach
Amorficzny, skamieniały sok drzewny

Slajd 12

Ciekłe kryształy
Mają zarówno właściwości kryształu, jak i cieczy (anizotropia i płynność) Ciekłe kryształy to głównie substancje organiczne, których cząsteczki mają długi, nitkowaty kształt lub kształt płaskich płytek

Slajd 13

Płyny
W cieczach obserwuje się porządek krótkiego zasięgu - uporządkowany względny układ (lub wzajemną orientację w ciekłych kryształach) sąsiadujących cząstek cieczy w jej małych objętościach

Slajd 14

Płyny
Struktura jest podobna do struktury ciał amorficznych. Różnica: mają dużą płynność.

Slajd 15

Płyn
Zjawiska powierzchniowe to zjawiska związane z istnieniem swobodnej powierzchni w cieczy. Nadmiar energii posiadanej przez cząsteczki warstwy powierzchniowej w porównaniu z cząsteczkami w grubości cieczy nazywany jest energią powierzchniową (nadmiarem). Specyficzna energia powierzchniowa - stosunek energii powierzchniowej do pola powierzchni σ= Е powierzchnia/s [σ]=1 J/m2

Slajd 16

Liczba cząsteczek pozostałych na powierzchni cieczy jest taka, że ​​jej powierzchnia pozostaje minimalna dla danej objętości cieczy. Krople cieczy przyjmują kształt zbliżony do kulistego, którego powierzchnia jest minimalna. Jego własny kształt jest kulisty. Napięcie powierzchniowe jest zjawiskiem powodowanym przez przyciąganie cząsteczek warstwy powierzchniowej do cząsteczek znajdujących się wewnątrz cieczy. Siła napięcia powierzchniowego to siła skierowana stycznie do powierzchni cieczy, prostopadle do odcinka konturu ograniczającego powierzchnię, w kierunku jej skurczu.

Notatki z lekcji fizyki dla klasy 10

na temat „Ciała krystaliczne i amorficzne”

Typ lekcji : nauka nowego materiału.

Cel lekcji: Poznaj podstawowe właściwości ciał krystalicznych i amorficznych. Pokaż zastosowanie kryształów w technologii.

Zadania

Edukacyjny :

kształtowanie u studentów pojęć kryształu, ciała amorficznego, monokryształu, polikryształu, badanie właściwości kryształów i ciał amorficznych.

Rozwojowy :

rozwijaćzainteresowanie poznawcze tematem, obserwacja,umiejętność analizowania i wyciągania wniosków z zaobserwowanych zjawisk, umiejętność uogólniania uzyskanych wyników, umiejętność samodzielnej pracy z informacją

Edukacyjny :

kształtowanie się naukowego światopoglądu, pielęgnuj uczucieniezależność, organizacja, odpowiedzialność.

Wyposażenie nauczyciela: projektor, komputer, tablica interaktywna, prezentacja „Ciała krystaliczne i amorficzne”, modele sieci krystalicznych, kryształy wyhodowane przez uczniów w ramach przygotowań do lekcji, naczynie z gorącą wodą, fragment wideo „Informacje edukacyjne o kryształach”

Sprzęt dla studentów: kolekcje minerałów, soczewka, zestaw do badania substancji (probówka z substancją krystaliczną, probówka z substancją amorficzną, worek soli sodowej, pusta probówka, termometr, stoper), netbooki.

Plan lekcji

Organizowanie czasu.

Ustalanie celów.

Nauka nowego materiału.

Konsolidacja pierwotna

Odbicie

Praca domowa

Podczas zajęć

Organizowanie czasu.

Ustalanie celów.

„Nadszedł czas cudów i trzeba szukać przyczyn wszystkiego, co dzieje się na świecie” – napisał William Szekspir. W otaczającym nas świecie z substancjami zachodzą różne procesy fizyczne i chemiczne. I pomimo różnorodności substancji, mogą one istnieć tylko w trzech stanach skupienia. Dziś na lekcji zapoznacie się z ciałami krystalicznymi i amorficznymi oraz ich właściwościami.

Podział klasy na grupy.

Nauka nowego materiału.

„...Wzrost kryształu jest jak cud,
Kiedy zwykła woda
Po chwili wahania stała się
Błyszczący odłamek lodu.
Promień światła zagubiony w krawędziach,

Rozpadnie się na wszystkie kolory...

I wtedy stanie się dla nas jaśniejsze,
Jakie może być piękno..."

Leontiew Paweł

Od czasów starożytnych kryształy przyciągały ludzi swoim pięknem. Ich kolor, blask i kształt poruszały ludzkie poczucie piękna, a ludzie ozdabiali nimi siebie i swoje domy. Przez długi czas przesądy kojarzono z kryształami; podobnie jak amulety miały nie tylko chronić swoich właścicieli przed złymi duchami, ale także nadawać im nadprzyrodzone zdolności. Biżuteria kryształowa jest teraz tak popularna, jak nigdy dotąd. Kiedy te same minerały zaczęto ciąć i polerować jak kamienie szlachetne, wiele przesądów zachowało się w „szczęśliwych” talizmanach i „własnych kamieniach” odpowiadających miesiącowi urodzenia.

Kryształy to ciała stałe, których atomy lub cząsteczki zajmują określone, uporządkowane pozycje w przestrzeni.

Wszystkie naturalne kamienie szlachetne z wyjątkiem opalu są krystaliczne, a wiele z nich, takich jak diament, rubin, szafir i szmaragd, występuje w postaci pięknie oszlifowanych kryształów.

Sieci krystaliczne służą do wizualnego przedstawienia struktury kryształów. Węzły sieci zawierają centra atomów lub cząsteczek danej substancji. Atomy w kryształach są ściśle upakowane, odległość między ich środkami jest w przybliżeniu równa wielkości cząstek. Na obrazie sieci krystalicznych wskazane jest jedynie położenie środków atomów.

W każdej sieci krystalicznej można wyróżnić element o minimalnej wielkości, który nazywa się komórką elementarną. Całą sieć krystaliczną można zbudować poprzez równoległe przeniesienie komórki elementarnej w określonych kierunkach. Przykłady prostych sieci krystalicznych: 1 – prosta sieć sześcienna; 2 – siatka sześcienna centrowana na ścianie; 3 – siatka sześcienna skupiona na ciele; 4 – siatka sześciokątna. Sieci krystaliczne metali często przybierają postać sześciokątnego pryzmatu (cynk, magnez), sześcianu skupionego na ścianie (miedź, złoto) lub sześcianu skupionego na ciele (żelazo).

Słynny rosyjski krystalograf Evgraf Stepanovich Fedorov ustalił, że w przyrodzie może istnieć tylko 230 różnych grup przestrzennych, obejmujących wszystkie możliwe struktury krystaliczne. Większość z nich (ale nie wszystkie) występuje w naturze lub została stworzona sztucznie.

Kryształy mogą przybierać postać różnych pryzmatów, których podstawą może być regularny trójkąt, kwadrat, równoległobok i sześciokąt. Dlatego kryształy mają płaskie krawędzie. Na przykład ziarno zwykłej soli kuchennej ma płaskie krawędzie, które tworzą ze sobą kąt prosty. Można to zobaczyć, badając sól przez szkło powiększające.

Idealne kształty kryształów są symetryczne. Według Evgrafa Stepanovicha Fiodorowa kryształy świecą symetrią. W kryształach można znaleźć różne elementy symetrii: płaszczyznę symetrii, oś symetrii, środek symetrii. Kryształ w kształcie sześcianu (NaCl, KCl itp.) ma dziewięć płaszczyzn symetrii, trzynaście osi symetrii, ponadto ma środek symetrii. W sześcianie znajdują się łącznie 23 elementy symetrii.

Prawidłowy kształt zewnętrzny nie jest jedyną ani nawet najważniejszą konsekwencją uporządkowanej struktury kryształu. Główną właściwością kryształów jest anizotropia – jest to zależność właściwości fizycznych od kierunku wybranego w krysztale.

Kryształy w różnych kierunkach wykazują różną wytrzymałość mechaniczną. Przykładowo kawałek miki łatwo rozwarstwia się w jednym kierunku na cienkie płytki, natomiast znacznie trudniej jest go rozerwać w kierunku prostopadłym do płytek.

Kryształ grafitu można łatwo złuszczać w jednym kierunku. Warstwy utworzone są przez szereg równoległych sieci składających się z atomów węgla. Atomy znajdują się na wierzchołkach regularnych sześciokątów. Odległość między warstwami jest stosunkowo duża - około 2 razy większa od długości boku sześciokąta, więc wiązania między warstwami są słabsze niż wiązania wewnątrz nich.

Właściwości optyczne kryształów zależą również od kierunku. Zatem kryształ kwarcu załamuje światło w różny sposób w zależności od kierunku padających na niego promieni. Wiele kryształów przewodzi ciepło i prąd w różny sposób w różnych kierunkach.

Metale mają strukturę krystaliczną. Ale jeśli weźmiesz stosunkowo duży kawałek metalu, wówczas jego krystaliczna struktura nie objawia się w żaden sposób, ani w wyglądzie, ani w jego właściwościach fizycznych. Dlaczego metale w swoim normalnym stanie nie wykazują anizotropii?

Okazuje się, że metal składa się z ogromnej liczby małych kryształów połączonych ze sobą. Pod mikroskopem czy nawet lupą nietrudno je dostrzec, zwłaszcza na świeżym pęknięciu metalu. Właściwości każdego kryształu zależą od kierunku, ale kryształy są losowo zorientowane względem siebie. W rezultacie wszystkie kierunki wewnątrz metali są równe, a właściwości metali są takie same we wszystkich kierunkach.

Monokryształy - monokryształy mają regularny kształt geometryczny, a ich właściwości różnią się w różnych kierunkach.

Ciało stałe składające się z dużej liczby małych kryształów nazywa się polikryształem. Większość krystalicznych ciał stałych to polikryształy, ponieważ składają się z wielu przerośniętych kryształów.

Obejrzyj film „Edukacyjne o kryształach”

Zadanie nr 1 Praca grupowa

Rozważ zbiór minerałów. Zapisz nazwy minerałów o budowie krystalicznej.

Zadanie nr 2 Praca grupowa

Właściwości kryształów wykorzystuje się w różnych urządzeniach i instrumentach. Musisz przestudiować informacje na temat użycia kryształów. I zapisz wyniki pracy w tabeli.

Korzystają z netbooków lub rozdają karty. "Aneks 1"

Żyjemy na powierzchni ciała stałego – kuli ziemskiej, w konstrukcjach zbudowanych z ciał stałych. Narzędzia i maszyny również są wykonane z brył. Ale nie wszystkie ciała stałe są kryształami.Oprócz ciał krystalicznych istnieją ciała amorficzne. Przykładami ciał amorficznych są żywica, szkło, kalafonia, cukier cukierkowy itp.

Często tę samą substancję można znaleźć zarówno w stanie krystalicznym, jak i amorficznym. Na przykład kwarc SiO 2 może występować w postaci krystalicznej lub amorficznej (krzemionka). Ciała amorficzne nie mają ścisłego porządku w rozmieszczeniu atomów. Tylko najbliższe sąsiednie atomy są ułożone w pewnym porządku. Ciała amorficzne są podobne do cieczy pod względem układu atomów i ich zachowania.

Krystaliczną postać kwarcu można schematycznie przedstawić jako siatkę regularnych sześciokątów. Amorficzna struktura kwarcu również ma wygląd siatki, ale ma nieregularny kształt. Oprócz sześciokątów zawiera pięciokąty i siedmioboki. Ciała amorficzne to ciała stałe, w których zachowany jest jedynie porządek krótkiego zasięgu w układzie atomów.„Slajd 14”

Zadanie nr 3 Praca grupowa

Korzystając z symulatora, sortuj substancje i określaj, czy należą one do kryształów, czy do ciał amorficznych.

Wszystkie ciała amorficzne są izotropowe, to znaczy ich właściwości fizyczne są takie same we wszystkich kierunkach. Pod wpływem czynników zewnętrznych ciała amorficzne wykazują zarówno właściwości elastyczne, jak ciała stałe, jak i płynność, jak ciecze. Tym samym pod wpływem krótkotrwałych uderzeń (uderzeń) zachowują się jak ciała stałe i pod silnym uderzeniem rozpadają się na kawałki. Ale przy bardzo długim czasie naświetlania płyną ciała amorficzne. Możesz to zobaczyć na własne oczy, jeśli będziesz cierpliwy. Podążaj za kawałkiem żywicy leżącym na twardej powierzchni. Stopniowo żywica rozprzestrzenia się na nim, a im wyższa jest temperatura żywicy, tym szybciej to się dzieje.

Z biegiem czasu substancja niekrystaliczna może „zdegenerować się”, a dokładniej krystalizować; zawarte w niej cząsteczki gromadzą się w regularnych rzędach. Tylko okres ten jest różny dla różnych substancji: dla cukru jest to kilka miesięcy, a dla kamienia – miliony lat. Pozwól cukierkowi leżeć spokojnie przez dwa lub trzy miesiące. Będzie pokryty luźną skórką. Spójrz na to przez szkło powiększające: to małe kryształki cukru. W cukrze niekrystalicznym rozpoczął się wzrost kryształów. Poczekaj jeszcze kilka miesięcy - a nie tylko skórka, ale cały cukierek skrystalizuje. Nawet nasze zwykłe szkło okienne może krystalizować. Bardzo stare szkło czasami staje się całkowicie mętne, ponieważ tworzy się w nim masa małych, nieprzezroczystych kryształków.

Ciała amorficzne w niskich temperaturach przypominają ciała stałe swoimi właściwościami. Nie mają prawie żadnej płynności, ale wraz ze wzrostem temperatury stopniowo miękną, a ich właściwości coraz bardziej zbliżają się do właściwości cieczy. Dzieje się tak, ponieważ wraz ze wzrostem temperatury skoki atomów z jednego położenia równowagi do drugiego stają się coraz częstsze. Ciała amorficzne w odróżnieniu od krystalicznych nie mają określonej temperatury topnienia. Nie mają stałej temperatury topnienia i są płynne. Ciała amorficzne są izotropowe; w niskich temperaturach zachowują się jak ciała krystaliczne, a w wysokich temperaturach zachowują się jak ciecze.

Zadanie nr 4 Praca grupowa

Sugeruję sprawdzenie na podstawie doświadczenia, że ​​ciała krystaliczne mają określoną temperaturę topnienia. Przeprowadź badanie zmian temperatury substancji w czasie. Dowiedz się, które z ciał jest krystaliczne, a które amorficzne.

Wyniki pomiarów zapisz w tabeli. "Załącznik 2"

Podsumowując eksperyment.

Duże monokryształy o własnym regularnym kształcie są w przyrodzie bardzo rzadkie. Ale taki kryształ można hodować w sztucznych warunkach. Krystalizacja może nastąpić z: roztworu, stopu, stanu gazowego substancji.

W ten sposób z roztworu zwykle hoduje się kryształ

Najpierw odpowiednią ilość substancji krystalicznej rozpuszcza się w wodzie. W takim przypadku roztwór ogrzewa się aż do całkowitego rozpuszczenia substancji. Następnie roztwór powoli chłodzi się, przenosząc go w ten sposób do stanu przesyconego. Do przesyconego roztworu dodaje się ziarno. Jeżeli przez cały czas krystalizacji temperatura i gęstość roztworu utrzymają się na tym samym poziomie w całej objętości, to w procesie wzrostu kryształ nabierze prawidłowego kształtu.

Prezentacja projektu przygotowanego przez studentów „Rosnące Kryształy”

Konsolidacja pierwotna.

Zadanie nr 5 „Sprawdź siebie”

W prezentacji wbudowany jest test składający się z 5 pozycji.

Zadanie nr 6 Praca indywidualna

Swoją wiedzę na poruszany temat możesz sprawdzić odpowiadając na pytania testowe. Podczas wykonywania zadania możesz skorzystać z notatek i modułu informacji edukacyjnych „Ciała amorficzne i krystaliczne”

Moduł informacyjny poświęcony tematowi „Ciała amorficzne i krystaliczne” w szkole średniej. Oprócz ilustrowanych materiałów hipertekstowych zawiera interaktywny model „Struktura kryształów”

Test

Odbicie

TwójpostawaDolekcja?

ByłczyTobieCiekawyNAlekcja?

KtóryzrobiłbymTyumieścićdo siebieocenazalekcja?

Praca domowa§ 75,76

Dodatkowe zadanie. Tworzenie prezentacji „Zastosowanie kryształów w życiu codziennym”, „Największe kryształy”, „Ciekłe kryształy” itp.

Literatura

Fizyka: podręcznik dla klasy 10. Autorzy: G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, N.N. Socki

M.: Edukacja, 2010.

Kryształy. Leontiew Paweł. http://www.stihi.ru/2001/09/01-282

Moduł zawiera komórki z nazwami ich typu budowy oraz wzorami niektórych substancji. Student proszony jest o rozmieszczenie proponowanych substancji według rodzaju ich budowy poprzez przeniesienie wzoru do odpowiedniej komórki.

Moduł informacyjny poświęcony jest tematowi „Ciała amorficzne i krystaliczne” szkoły średniej. Oprócz ilustrowanych materiałów hipertekstowych zawiera interaktywny model „Struktura kryształów”

Test , zawiera 6 interaktywnych zadań różnego typu z możliwością automatycznej weryfikacji do certyfikacji na temat „Ciała amorficzne. Liceum „Ciała Kryształowe”.

Wiele lat temu w Petersburgu, w jednym z nieogrzewanych magazynów, znajdowały się duże zapasy błyszczących guzików z białej cyny. I nagle zaczęły ciemnieć, tracić blask i kruszyć się w pył. W ciągu kilku dni góry guzików zamieniły się w stertę szarego proszku. „Plama cyny” to nazwa nadana tej „chorobie” białej cyny. A to była po prostu zmiana kolejności atomów w kryształach cyny. Cyna przechodząc z odmiany białej na szarą, kruszy się na proszek.

Zarówno biała, jak i szara cyna są kryształami cyny, jednak w niskich temperaturach zmienia się ich struktura krystaliczna, a w efekcie zmieniają się właściwości fizyczne substancji. Zarówno biała, jak i szara cyna są kryształami cyny, jednak w niskich temperaturach zmienia się ich struktura krystaliczna, a w efekcie zmieniają się właściwości fizyczne substancji.

Anizotropię obserwuje się głównie w monokryształach. W polikryształach (na przykład w dużym kawałku metalu) anizotropia nie pojawia się w stanie normalnym. Polikryształy składają się z dużej liczby małych ziaren kryształów. Choć każdy z nich ma anizotropię, to na skutek zaburzenia ich ułożenia ciało polikrystaliczne jako całość traci swą anizotropię.

Zaburzenie układu cząstek w krysztale jest możliwe tylko wtedy, gdy zacznie się on topić. Dopóki istnieje porządek cząstek, istnieje sieć krystaliczna, istnieje kryształ. Jeśli struktura cząstek zostanie naruszona, oznacza to, że kryształ stopił się – zamienił się w ciecz lub odparował – zamienił się w parę.