Презентація "кристалічні та аморфні тіла". Аморфні тіла та кристалічні решітки Презентація на тему кристалічні та аморфні тіла

Кристалічні та аморфні тіла Виконала: Готманова Олена Анатоліївна, вчитель фізики МОУ «ЗОШ №15» р.п. Першотравневий Щекинського району 14.01.2008 р. АННОТАЦІЯ Презентацію можна використовувати частково на уроках фізики у 8 класі та повністю у 10 класі; на позакласних заходах(тижнях фізики, семінарах, на уроках з міжпредметними зв'язками) Виконана у програмі Microsoft PowerPoint Обсяг роботи - , кількість слайдів - 16 Цілі та завдання Ознайомити учнів із будовою та властивостями твердих тіл; Показати роль фізики твердого тіла у створенні матеріалів із заздалегідь заданими властивостями; Показати формулу кристалів, симетрію просторових кристалічних ґрат; Показати практичне значеннятвердих тіл Методичні рекомендації вчителю Дану презентацію можна використовувати в 10 класі і за двох, і за три години, відведених на тему «Тверді тіла»; Для реалізації диференційованого навчання рішення якісних завдань може бути запропоновано як усьому класу, так і частково учням з різним рівнем знань; У 8 класі можуть бути використані матеріали презентації, що стосуються вивчення кристалічних тіл. Методичні рекомендації учням Ця презентація підтримує інтерес до вивчення фізики; Використовуючи цю презентацію, ви розширюєте свій світогляд, розвиваєте абстрактне мислення; Ця презентація дозволяє закріплювати навички самоосвіти. Особливості внутрішньої молекулярної будови твердих тіл. Їх властивості Кристал – стійке, упорядкове утворення частинок у твердому стані. Кристали відрізняються просторовою періодичністю всіх властивостей. Основні властивості кристалів: зберігає форму та об'єм за відсутності зовнішніх впливів, має міцність, певну температуру плавлення та анізотропію (відмінність фізичних властивостей кристала від обраного напрямку). Спостереження кристалічної структури деяких речовин сіль кварц слюда алмаз Монокристали та полікристали Кристалічну структуру мають метали. Зазвичай метал складається з величезної кількості маленьких кристаликів, що зрослися один з одним. Тверде тіло, що складається з великої кількості дрібних кристаликів, називають полікристалічними. Поодинокі кристали називають монокристалами. Більшість кристалічних тіл – полікристали, оскільки вони складаються з безлічі кристалів, що зрослися. Поодинокі кристали – монокристали мають правильну геометричну форму та його властивості різні залежно від напрямку Історична довідка 1867 р. російський інженер А.В. Гадолін вперше довів, що кристали можуть мати 32 види симетрії Знаменитий російський кристалограф Е.С. Федоров довів, що можуть існувати лише 230 способів побудови кристала Учені з'ясували, правильна формакристала обумовлена ​​тісним, упорядкованим розташуванням частинок в кристалі Демонстрація різних моделей кристалічних решіток алмаз графіт сіль Зверніть увагу на однакову відстань між частинками солі за певними напрямками Моделі кристалічних решіток графіту та алмазу є прикладом поліморфізму, коли одна і та ж речовина може мати різні типиупаковок Демонстрація доказів властивостей аморфних тіл 1. Аморфні тіла не мають певної температури плавлення парафін скло 2. Аморфні тіла ізотропні, наприклад: парафін пластилін Міцність даних тіл не залежить від вибору напрямку випробування. Наприклад: гума повітряна кулька 4. При тривалому зовнішньому впливі аморфні тіла течуть. Наприклад: парафін у свічці. 5. З плином часу каламутніють (н/р: скло) і розскловлюються (н/р: льодяник зацукровується), що пов'язано з появою маленьких кристаликів, оптичні властивості яких відрізняються від властивостей аморфних тіл. може змінити як свій обсяг, а й форму. Чому? Кубик зі скла та кубик з монокристалу кварцу, опущений у гарячу воду. Чи зберігає кубики свою форму? Чому в природі не існує кристалів кулястої форми? Чому в мороз сніг скрипить під ногами? Чому в таблицях температур плавлення різних речовин немає температури плавлення скла? Підсумки Учні познайомилися із будовою та властивостями твердих тіл; Ознайомилися з роль фізики твердого тіла у створенні матеріалів із заздалегідь заданими властивостями; Учні побачили формулу кристалів, симетрію просторових кристалічних ґрат; Переглянули практичне значення твердих тіл Список литературы 1. 2. 3. О.Ф. Кабардін Фізика. Довідкові матеріали. Кабардін О.Ф.- М. «Освіта», 1988, 367 с. Г.Я. Мякішев, Б.Б. Буховцев, Н.М. Сотський – Фізика. Підручник для 10 класу загальноосвітніх закладів. Мякішев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотський Н.М. – Література, «Освіта», 2007, 366 с. І.Г. Власова, А.А. Вітебська Розв'язання задач з фізики. Довідник школяра. - Власова І.Г., Вітебська А.А., Філологічне товариство "Слово", АСТ, Ключ-С, Центр гуманітарних наук при факультеті журналістики МДУ ім. М.В. Ломоносова,-М., 1997, 638 с. Відповіді на якісні завдання Монокристалл – це одиночний кристал, у якого Фізичні властивостізалежать від напрямку всередині кристала, тобто має анізотропію. Тому куля, виконана з монокристалу, при нагріванні може розширюватися по різним напрямкамнеоднаково, отже, може змінити як свій обсяг, а й форму. Скло є аморфним твердим тіломі має ізотропію. Монокристали анізотропні. Отже, внаслідок анізотропії теплового розширення (за різними напрямками теплове розширення неоднаково) куб з кварцу набуде форми паралелепіпеда. Кубик зі скла своєї форми не змінить. Всі монокристали анізотропні, тобто фізичні властивості, залежать від напрямку всередині кристалів. Отже, зростання кристалів неоднаковий у різних напрямах, і тому не можна виростити кристал кулястої форми. Сніг складається з величезної кількості сніжинок-кристаликів. У мороз сніг скрипить під ногами, бо ламається сотні тисяч кристаликів підлога дією сили ноги. Це пов'язано з тим, що скло є аморфною речовиною, яка не має певної температури плавлення.

Кристалічні

та аморфні

Підготував: викладач математики та фізики ВДБОУ СПО «Тулунський аграрний технікум» Гузняков Олександр Васильович

Цілі уроку:

навчальна-

• сформувати поняття: «кристалічне тіло», «кристалічні грати», «монокристал», «полікристал», «аморфне тіло»;
• виявити основні властивості кристалічних та аморфних тіл;

розвиваюча-

• розвивати вміння виділяти головне;
• розвивати вміння систематизувати матеріал;
• розвивати пізнавальний інтерес до предмета, використовуючи різноманітні форми роботи;

виховна -

• виховувати науковий світогляд.

Ледве прозорий лід, над озером тьмяніючи, Кристалом покривав нерухомі струмені.

А.С.Пушкін.

І шалений холодок смарагду, І тепло золотого топазу, І простого кальциту премудрість – Лише вони не обдурять жодного разу. У них, у безмовних уламках всесвіту, Іскри вічних гармоній сяють. Повсякденності образ гордовитий У цих іскрах блідне і тане. Вони дарують спокій і захист, Вони дарують вогонь натхнення, Заплітаючись єдиним ланцюжком, З нашою тлінністю - у вічності ланки.

Віктор Зльотов

Кристали смарагду

Практична робота

Показання сухого термометра, °С	Різниця свідчень сухого та вологого термометрів, ° С								Показання вологого термометра, °С

Визначте

вологість

Вхідний тест

1. Назвіть три агрегатні стани речовини.

- газоподібне, рідке, тверде.

2. Закінчіть пропозицію.

«Агрегатний стан речовини визначається розташуванням, характером руху та взаємодії…»

- Молекул.

Вхідний тест

3. Знайдіть відповідність між агрегатним станомречовини та відстанню між молекулами.

- 1б; 2а; 3в.

4. Назвіть властивості твердих тіл.

- зберігають обсяг та форму.

1) газоподібне;

2) тверде;

3) рідке.

а) розташовані впорядковано, впритул один до одного;

б) відстань у багато разів більша за розміри молекул;

в) розташовані безладно один біля одного.

Вхідний тест

5. Вставте пропущені слова.

"Перехід речовини з рідкого стану в твердий називається ... або ..."

- затвердінням, кристалізацією.

Більшість твердих тіл, що оточують нас, являють собою речовини в кристалічному стані. До них відносяться будівельні та конструкційні матеріали: різні марки сталі, всілякі металеві сплави, мінерали і т. д. Спеціальна область фізики-фізика твердого тіла – займається вивченням будови та властивостей твердих тіл. Ця сфера фізики є провідною у всіх фізичних дослідженнях. Вона є фундаментом сучасної техніки.

Фізика твердого тіла

Властивості твердих тіл

Не змінюється

Не змінюється

В чому причина?

Властивості кристалічних тіл

• Температура плавлення постійна

• Мають кристалічні грати

• Кожна речовина має власну температуру плавлення.

• Анізотропні (механічна міцність, оптичні, електричні, теплові властивості)

Типи кристалів

Аморфні речовини

(отдр.греч ἀ «не-» і μορφή «вид, форма») немає кристалічної структури й на відміну кристалів не розщеплюються з утворенням кристалічних граней, зазвичай - ізотропні, тобто виявляють різних властивостей у різних напрямах, немає певної точки плавлення.

Властивості аморфних тіл

• Не мають постійної температури плавлення

• Не мають кристалічної будови

• Ізотропні

• Мають плинність

• Здатні переходити в кристалічний та рідкий стан.

• Мають лише «ближній порядок» у розташуванні частинок

Мінерали

Різноманітність кристалів

Аморфні тіла

Зри в корінь

Типи кристалів

Кубічна система

Тетрагональна

Гексагональна

Ромбоедрична

Ромбічна

Моноклінна

Триклінна

Рідкі кристали

речовини, що володіють одночасно

властивостями як рідин (плинність),

і кристалів (анизотропия).

Застосування рідких кристалів

На основі рідких кристалів створено вимірювачі тиску, детектори ультразвуку. Але найбільш перспективна сфера застосування рідкокристалічних речовин - інформаційна техніка. Від перших індикаторів, знайомих усім електронним годинником, до кольорових телевізорів з рідкокристалічним екраном розміром з поштову листівку пройшло лише кілька років. Такі телевізори дають зображення дуже високої якості, споживаючи мізерну кількість енергії від малогабаритного акумулятора або батарейки.

Ограновування алмазів

Діамант визнаний найкрасивішою і найчастіше використовуваною формою діамантового огранювання, створеної для оптимального поєднання блиску та «гри» світла, розкриття ювелірних властивостей алмазу.

Алмаз «Шах»

Алмаз «Орлів»

Вирішення задач

1. Куля, виточена з монокристалу, при нагріванні може змінити не тільки обсяг, а й форму. Чому?

Відповідь :

Внаслідок анізотропії кристали при нагріванні розширюються нерівномірно.

Вирішення задач

2. Яке походження візерунків лежить на поверхні оцинкованого заліза?

Відповідь :

Візерунки з'являються внаслідок кристалізації цинку.

Вихідний тест

1. Закінчіть речення.

«Залежність фізичних властивостей від напрямку усередині кристала називається…»

- Анізотропія.

2. Вставте пропущені слова.

«Тверді тіла поділяються на … та …»

- Кристалічні та аморфні.

3. Знайдіть відповідність між твердими тілами та кристалами.

- 1а; 2б.

4. Знайдіть відповідність між речовиною та її станом.

- 1б; 2в; 3б; 4а.

Вихідний тест

Вихідний тест

5. Знайдіть відповідність між тілами та температурою плавлення.

- 1б; 2а.

Ви можете познайомитись докладніше: http://ua.wikipedia.org/wiki; http://physics.ru/courses/op25part1/content/chapter3/section/paragraph6/theory.html; http://www.alhimik.ru/stroenie/gl_17.html; http://bse.sci-lib.com/article109296.html; http://fizika2010.ucoz.ru/socnav/prep/phis001/kris.html.

Кристалічні

Багато років тому у Петербурзі на одному з неопалюваних складів лежали великі запаси білих олов'яних блискучих гудзиків. І раптом вони почали темніти, втрачати блиск і розсипатися на порошок. За кілька днів гори гудзиків перетворилися на купу сірого порошку. "Олов'яна чума" - так прозвали цю "хворобу" білого олова. А це була лише перебудова порядку атомів у кристалах олова. Олово, переходячи з білого різновиду в сіру, розсипається на порошок.

І біле і сіре олово це кристали олова, але за низької температури змінюється їхня кристалічна структура, а результаті змінюються фізичні властивості речовини. І біле і сіре олово це кристали олова, але за низької температури змінюється їхня кристалічна структура, а результаті змінюються фізичні властивості речовини.

Анізотропія спостерігається переважно у монокристалах. У полікристалах (наприклад, у великому шматку металу) анізотропія у звичайному стані не виявляється. Полікристали складаються з великої кількості дрібних кристалічних зерен. Хоча кожен з них має анізотропію, але за рахунок безладу їх розташування полікристалічне тіло в цілому втрачає анізотропію.

Порушити порядок розташування у кристалі частки можна, тільки якщо він почав плавитися. Поки є порядок частинок, є кристалічні ґрати - існує кристал. Порушився стрій частинок – отже, кристал розплавився – перетворився на рідину, або випарувався – перейшов у пару.

Слайд 1

Опис слайду:

Слайд 2

Опис слайду:

Слайд 3

Опис слайду:

Слайд 4

Опис слайду:

Слайд 5

Опис слайду:

Слайд 6

Опис слайду:

Слайд 7

Опис слайду:

Слайд 8

Опис слайду:

Слайд 9

Опис слайду:

Зробимо досвід. Нам знадобляться шматок пластиліну, стеаринова свічка та електрокамін. Поставимо пластилін і свічку на рівних відстанях від каміна. Через деякий час частина стеарину розплавиться (стане рідиною), а частина - залишиться у вигляді твердого шматочка. Пластилін за той самий час лише трохи розм'якшиться. Ще через деякий час весь стеарин розплавиться, а пластилін - поступово "роз'їдеться" по поверхні столу, дедалі більше розм'якшуючи. Нам знадобляться шматок пластиліну, стеаринова свічка та електрокамін. Поставимо пластилін і свічку на рівних відстанях від каміна. Через деякий час частина стеарину розплавиться (стане рідиною), а частина - залишиться у вигляді твердого шматочка. Пластилін за той самий час лише трохи розм'якшиться. Ще через деякий час весь стеарин розплавиться, а пластилін - поступово "роз'їдеться" по поверхні столу, дедалі більше розм'якшуючи

Слайд 10

Опис слайду:

Слайд 11

Опис слайду:

Зробимо наступний досвід. У скляну вирву кинемо шматок смоли або воску і залишимо в теплій кімнаті. Через місяць виявиться, що віск набув форми воронки і навіть почав витікати з неї у вигляді "струмені" (див. малюнок). На противагу кристалам, які майже завжди зберігають власну форму, аморфні тіла навіть при невисоких температурах мають плинність. Тому їх можна розглядати як дуже густі та в'язкі рідини. Зробимо наступний досвід. У скляну вирву кинемо шматок смоли або воску і залишимо в теплій кімнаті. Через місяць виявиться, що віск набув форми воронки і навіть почав витікати з неї у вигляді "струмені" (див. малюнок). На противагу кристалам, які майже завжди зберігають власну форму, аморфні тіла навіть при невисоких температурах мають плинність. Тому їх можна розглядати як дуже густі та в'язкі рідини.

Слайд 12

Опис слайду:

Слайд 13

Опис слайду:

Слайд 14

Опис слайду:

Слайд 15

Опис слайду:

Слайд 16

Опис слайду:

Слайд 17

Опис слайду:

Слайд 18

Опис слайду:

Слайд 19

Опис слайду:

Слайд 20

Опис слайду:

Слайд 21

Опис слайду:

Слайд 22

Опис слайду:

Слайд 23

Опис слайду:

Слайд 24

Опис слайду:

Слайд 25

Опис слайду:

Слайд 26

Опис слайду:

Слайд 27

Опис слайду:

Слайд 28

Опис слайду:

Слайд 29

Опис слайду:

Слайд 30

Опис слайду:

Слайд 31

Опис слайду:

Всі деформації твердих тіл зводяться до розтягування (стиснення) та зсуву. При пружних деформаціях форма тіла відновлюється, а за пластичних не відновлюється. Всі деформації твердих тіл зводяться до розтягування (стиснення) та зсуву. При пружних деформаціях форма тіла відновлюється, а за пластичних не відновлюється. Теплове рух викликає коливання атомів (чи іонів), у тому числі складається тверде тіло. Амплітуда коливань зазвичай мала порівняно з міжатомними відстанями, і атоми не залишають своїх місць. Оскільки атоми в твердому тілі пов'язані між собою, їх коливання відбуваються злагоджено, тож по тілу з певною швидкістю поширюється хвиля.

Слайд 33

Опис слайду:

Слайд 34

Опис слайду:

Опис презентації з окремих слайдів:

1 слайд

Опис слайду:

2 слайд

Опис слайду:

Подібності та відмінність. У фізиці твердими тілами зазвичай називають лише кристалічні тіла. Аморфні тіла розглядаються як дуже в'язкі рідини. Вони мають певної температури плавлення, при нагріванні вони поступово розм'якшуються, в'язкість їх зменшується. Кристалічні тіла мають певну температуру плавлення, незмінну за постійного тиску. Аморфні тіла ізотропні - властивості тіл за всіма напрямками однакові. Кристали – анізотропні. Властивості кристалів неоднакові з різних напрямів.

3 слайд

Опис слайду:

Кристали. Вивчення внутрішньої будовикристалів з допомогою рентгенівського випромінювання дозволило встановити, що частинки кристалах мають правильне розташування, тобто. утворюють кристалічну решітку. - Крапки в кристалічній решітці, що відповідають найбільш стійкому положенню рівноваги частинок твердого тіла, називаються вузлами кристалічних ґрат. У фізиці під твердим тілом мають на увазі тільки такі речовини, у яких є кристалічна будова. Розрізняють 4 види кристалічних грат: іонні, атомні, молекулярні, металеві. 1.у вузлах знаходяться іони; 2. атоми; 3. молекули; 4.+ іони металів

4 слайд

Опис слайду:

Аморфні тіла. Аморфні тіла, на відміну від кристалічних тіл, які характеризуються далеким порядком розташування атомів, мають лише ближній порядок. Аморфні тіла не мають власної температури плавлення. При нагріванні аморфні тіла поступово розм'якшуються, його молекули все легше і легше змінюють своїх найближчих сусідів, в'язкість його зменшується і за достатньо високій температурівоно може поводитися як малов'язка рідина.

5 слайд

Опис слайду:

Види деформації. Зміна форми та розмірів тіла називається деформацією Існують наступні видидеформації: 1.деформація поздовжнього розтягування та поздовжнього стиску; 2.деформація всебічного розтягування та всебічного стиску; 3.деформація поперечного вигину; 4. деформація кручення; 5.деформація зсуву;

6 слайд

Опис слайду:

Кожна з описаних видів деформації може бути більшою чи меншою. Будь-яку з них можна оцінити абсолютною деформацією ∆а числова зміна будь-якого розміру тіла під дією сили. Відносною деформацією Ɛ (грец.эпсилон) – називається фізична величина, що показує, яку частину від початкового розміру тіла а становить абсолютна деформація ∆а: Ɛ=∆L/L Ɛ= ∆а внутрішніх силу деформованому твердому тілі. σ= F/S [Па]

7 слайд

Опис слайду:

Закон Гука. Модуль пружності. Закон Гука: механічна напруга в упругодеформованому тілі прямо пропорційно до відносної деформації цього тіла. σ=kƐ Величина k, що характеризує залежність механічної напругиу матеріалі від роду останнього та від зовнішніх умовназивається модулем пружності. σ=EƐ σ=Е (∆L/L) E – модуль пружності «модуль Юнга». Модуль Юнга вимірюється нормальною напругою, що має виникнути у матеріалі за відносної деформації, рівної одиниці, тобто. зі збільшенням довжини зразка вдвічі. Числове значення модуля Юнга розраховують експериментально і заносять до таблиці. Томас Юнг