Кристаллические и аморфные тела



Дата30.10.2012
Размер37.4 Kb.
ТипУрок
Тема урока: Кристаллические и аморфные тела
Цель урока: раскрыть основные свойства кристаллических и аморфных тел.
Тип урока: урок изучения нового материала.
Ход урока:

1. Изучение нового материала.


Большинство веществ в умеренном климате Земли находятся в твердом состоянии. Твердые тела сохраняют не только форму, но и объем. По своим физическим свойствам и молекулярной структуре твердые тела разделяются на два класса – аморфные и кристаллические.

Кристаллические тела могут быть монокристаллами и поликристаллами. Поликристаллические тела состоят из многих сросшихся между собой хаотически ориентированных маленьких кристалликов, которые называются кристаллитами. Большие монокристаллы редко встречаются в природе и технике. Чаще всего кристаллические твердые тела, в том числе и те, которые получаются искусственно, являются поликристаллами.

В отличие от монокристаллов, поликристаллические тела изотропны, т. е. их свойства одинаковы во всех направлениях. Поликристаллическое строение твердого тела можно обнаружить с помощью микроскопа, а иногда оно видно и невооруженным глазом (чугун). В кристаллических телах частицы располагаются в строгом порядке, образуя пространственные периодически повторяющиеся структуры во всем объеме тела. Для наглядного представления таких структур используются пространственные кристаллические решетки, в узлах которых располагаются центры атомов или молекул данного вещества. Чаще всего кристаллическая решетка строится из ионов (положительно и отрицательно заряженных) атомов, которые входят в состав молекулы данного вещества. Например, решетка поваренной соли содержит ионы Na+ и Cl, не объединенные попарно в молекулы NaCl. Такие кристаллы называются ионными.



Кристаллическая решетка поваренной соли

Тип кристаллов:

а) ионные; б) атомные; в) металлические; г) молекулярные

Каждое вещество имеет свою температуру плавления. Монокристаллы –анизотропны, поликристаллы – изотропны. Анизотропия – зависимость физических свойств от направления внутри кристалла.

Многие вещества могут существовать в нескольких кристаллических модификациях (фазах), отличающихся физическими свойствами. Это явление называется полиморфизмом. Переход из одной модификации в другую называется полиморфным переходом. Интересным и важным примером полиморфного перехода является превращение графита в алмаз. Этот переход при производстве искусственных алмазов осуществляется при давлениях 60–100 тысяч атмосфер и температурах 1500–2000 К.


Структуры кристаллических решеток экспериментально изучаются с помощью дифракции рентгеновского излучения на монокристаллах или поликристаллических образцах.

На рисунке  приведены примеры простых кристаллических решеток. Следует помнить, что частицы в кристаллах плотно упакованы, так что расстояние между их центрами приблизительно равно размеру частиц. В изображении кристаллических решеток указывается только положение центров частиц.



Простые кристаллические решетки: 1 – простая кубическая решетка; 2 – гранецентрированная кубическая решетка; 3 – объемноцентрированная кубическая решетка; 4 – гексагональная решетка

В простой кубической решетке частицы располагаются в вершинах куба. В гранецентрированной решетке частицы располагаются не только в вершинах куба, но и в центрах каждой его грани. Изображенная на рисунке решетка поваренной соли состоит из двух вложенных друг в друга гранецентрированных решеток, состоящих из Na+ и Cl. В объемноцентрированной кубической решетке дополнительная частица располагается в центре каждой элементарной кубической ячейки.

Характерной особенностью аморфных тел является их изотропность, т. е. независимость всех физических свойств (механических, оптических и т. д.) от направления внешнего воздействия. Молекулы и атомы в изотропных твердых телах располагаются хаотично, образуя лишь небольшие локальные группы, содержащие несколько частиц (ближний порядок). По своей структуре аморфные тела очень близки к жидкостям. Примерами аморфных тел могут служить стекло, различные затвердевшие смолы (янтарь), пластики и т. д. Если аморфное тело нагревать, то оно постепенно размягчается, и переход в жидкое состояние занимает значительный интервал температур.

2.Сообщения учащихся о применении кристаллов и некоторых интересных физических явлениях, связанных с кристаллами:

а) Жидкие кристаллы.

Некоторые органические материалы при переходе из жидкого состояния в твердое имеют промежуточную структуру. Вещество в таком состоянии называют жидким кристаллом. Для жидких кристаллов характерна вытянутая структура молекул, которая приводит к анизанропии свойств. Жидкие кристаллы имеют важные оптические свойства, которые в широких пределах изменяются внешними воздействиями. Это и определяет большие возможности управления световыми потоками с помощью жидких кристаллов.

б) Применение сплавов.

3. Обсуждение вопросов:

1) Два кубика – один из оконного стекла, другой из монокристалла кварца – опущены в горячую воду. Сохранят ли они свою форму?

2) Как, исходя из кристаллической структуры твердых тел (например на модели пространственной решетки хлористого натрия), объяснить свойство анизотропии?

4. Итоги урока.

Домашнее задание.


Похожие:

Кристаллические и аморфные тела iconКристаллические и аморфные тела
По своим физическим свойствам и молекулярной структуре твердые тела разделяются на два класса – аморфные и кристаллические тела
Кристаллические и аморфные тела iconСтатья для работы в группах. Кристаллические и аморфные тела
По своей структуре аморфные тела очень близки к жидкостям. Примерами аморфных тел могут служить стекло, различные затвердевшие смолы...
Кристаллические и аморфные тела iconКристаллические и аморфные тела
Кристаллические вещества – это вещества, атомы и молекулы которых занимают упорядоченное положение в
Кристаллические и аморфные тела icon§ 75 Кристаллические тела. § 76 Аморфные тела
Назовите вещество, которое может находиться и в кристаллическом и аморфном состояниях
Кристаллические и аморфные тела iconПрограмма вступительного экзамена в аспирантуру по специальности 01. 04. 07 «Физика конденсированного состояния» по техническим и физико-математическим наукам
Кристаллические и аморфные тела. Трансляционная симметрия. Элементарная ячейка. Решетки Браве. Точечные и пространственные группы...
Кристаллические и аморфные тела iconКонспект урока химии «аморфные и кристаллические вещества»

Кристаллические и аморфные тела iconРеальные кристаллы. Аморфные тела
Повторение и обобщение ранее изученных знаний по теме урока. Постановка учебной поблемы
Кристаллические и аморфные тела iconКристаллы и аморфные тела (2 часа)
Компьютер, экран, указка, модели кристаллических решеток, коллекция кристаллов и аморфных тел, толковый словарь
Кристаллические и аморфные тела iconИдеальный пространственный порядок
Неупорядоченные системы – кристаллы с примесями, сплавы, аморфные тела и др. – являются, можно сказать, объектами общего типа, а...
Кристаллические и аморфные тела iconМинералов, т е. физически и химически однородные кристаллические тела, образовавшиеся при геологических процессах
В целом, определитель рассчитан на людей, знакомых с основными понятиями и терминами минералогии, которые будут упоминаться в описательной...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org