Presentazione sulla fisica dei "corpi amorfi". Corpi cristallini e amorfi - presentazione Presentazione sul tema Corpi cristallini e amorfi

Presentazione sul tema:

"Sostanze delle anfore e reticoli cristallini"

Il lavoro è stato completato dalla studentessa di grado 8B Arina Leonova

In base alle loro proprietà fisiche e alla struttura molecolare, i solidi sono divisi in due classi: amorfo E cristallino .

Corpo dell'anfora

Caratteristica caratteristica amorfo i corpi sono loro isotropia , cioè l'indipendenza di tutte le proprietà fisiche dalla direzione dell'influenza esterna. Le molecole e gli atomi nei solidi isotropi sono disposti in modo casuale, formando solo piccoli gruppi locali contenenti diverse particelle. Nella loro struttura, i corpi amorfi sono molto vicini ai liquidi. Esempi di corpi amorfi includono vetro, varie resine indurite (ambra), plastica, ecc. Se un corpo amorfo viene riscaldato, si ammorbidisce gradualmente e la transizione allo stato liquido richiede un intervallo di temperature significativo.

IN cristallino Nei corpi, le particelle sono disposte in un ordine rigoroso, formando strutture ripetitive in tutto il volume del corpo. Per rappresentare visivamente tali strutture, spaziali reticoli cristallini , ai cui nodi si trovano i centri di atomi o molecole di una data sostanza. Molto spesso, un reticolo cristallino è costituito da ioni atomici che fanno parte della molecola di una determinata sostanza.

Cristallo

Tipi di corpi cristallini

solidi le cui particelle formano un unico reticolo cristallino.

un aggregato di piccoli cristalli di qualsiasi sostanza, talvolta chiamati cristalliti o granelli di cristallo a causa della loro forma irregolare.

Diapositiva 1

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Descrizione diapositiva:

Facciamo un esperimento. Avremo bisogno di un pezzo di plastilina, una candela alla stearina e un caminetto elettrico. Posizioniamo la plastilina e una candela a uguale distanza dal camino. Dopo un po ', parte della stearina si scioglierà (diventerà liquida) e l'altra rimarrà sotto forma di un pezzo solido. Allo stesso tempo, la plastilina si ammorbidirà solo leggermente. Dopo qualche tempo tutta la stearina si scioglierà, e la plastilina gradualmente si “corroderà” lungo la superficie del tavolo, ammorbidendosi sempre di più. Avremo bisogno di un pezzo di plastilina, una candela alla stearina e un caminetto elettrico. Posizioniamo la plastilina e una candela a uguale distanza dal camino. Dopo un po ', parte della stearina si scioglierà (diventerà liquida) e l'altra rimarrà sotto forma di un pezzo solido. Allo stesso tempo, la plastilina si ammorbidirà solo leggermente. Dopo qualche tempo tutta la stearina si scioglierà e la plastilina si “corroderà” gradualmente lungo la superficie del tavolo, ammorbidendosi sempre di più

Diapositiva 10

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Descrizione diapositiva:

Facciamo il seguente esperimento. Getta un pezzo di resina o cera in un imbuto di vetro e lascialo in una stanza calda. Dopo circa un mese, si scopre che la cera ha preso la forma di un imbuto e ha persino cominciato a fuoriuscire sotto forma di un “ruscello” (vedi immagine). A differenza dei cristalli, che mantengono la propria forma quasi per sempre, i corpi amorfi mostrano fluidità anche a basse temperature. Pertanto, possono essere considerati liquidi molto densi e viscosi. Facciamo il seguente esperimento. Getta un pezzo di resina o cera in un imbuto di vetro e lascialo in una stanza calda. Dopo circa un mese, si scopre che la cera ha preso la forma di un imbuto e ha persino cominciato a fuoriuscire sotto forma di un “ruscello” (vedi immagine). A differenza dei cristalli, che mantengono la propria forma quasi per sempre, i corpi amorfi mostrano fluidità anche a basse temperature. Pertanto, possono essere considerati liquidi molto densi e viscosi.

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Descrizione diapositiva:

Tutte le deformazioni dei solidi sono ridotte a tensione (compressione) e taglio. Con le deformazioni elastiche si ripristina la forma del corpo, ma con le deformazioni plastiche non si ripristina. Tutte le deformazioni dei solidi sono ridotte a tensione (compressione) e taglio. Con le deformazioni elastiche si ripristina la forma del corpo, ma con le deformazioni plastiche non si ripristina. Il movimento termico provoca vibrazioni degli atomi (o ioni) che compongono un solido. L'ampiezza delle vibrazioni è solitamente piccola rispetto alle distanze interatomiche e gli atomi non lasciano il loro posto. Poiché gli atomi in un solido sono collegati tra loro, le loro vibrazioni si verificano in concerto, in modo che un'onda si propaghi attraverso il corpo ad una certa velocità.

Diapositiva 33

Descrizione diapositiva:

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Descrizione diapositiva:

Classe: 10

Tipo di lezione: spiegazione del nuovo materiale

Obiettivi della lezione:

• Educativo: ripetere e sistematizzare la conoscenza delle proprietà dei cristalli, considerare le caratteristiche dei corpi amorfi, fare confronti, introdurre i concetti di “isotropia”, “anisotropia”, “policristallo”, “monocristallo”.
• Educativo: sviluppo dell'interesse per la fisica e la matematica, sviluppo del pensiero logico, attenzione, memoria, indipendenza nella ricerca di una soluzione.
• Educativo: formazione di una visione del mondo scientifica, educazione all'accuratezza, assistenza reciproca.

Strumenti di apprendimento:

• Libro di testo “Fisica. 10° grado" Gendenshtein L.E.
• Raccolta di problemi di fisica. Gendenshtein L.E.
• Proiettore, computer, materiali video (Appendice 1).
• Attrezzatura dimostrativa: modello di reticolo cristallino, campioni di mica e cristalli di quarzo.
• Attrezzature da laboratorio - microscopi, campioni di sostanze - sale, zucchero, zucchero candito.

Metodi di insegnamento:

• Verbale (spiegazione dell'insegnante)
• Visivo (video)
• Pratica (ricerca sperimentale - osservazione al microscopio, risoluzione di problemi)

Piano della lezione:

1. Org. momento
2. Aggiornare e motivare la conoscenza (ripetizione)
3. Spiegazione del nuovo materiale
4. Consolidamento
5. Riassumendo. Compiti a casa

Avanzamento della lezione

1. Org. momento.

2. Lascia che ti ricordi che continuiamo a studiare la teoria della cinetica molecolare.

– Qual è il compito principale dell’ICT? (Risposta: MCT spiega le proprietà dei corpi macroscopici basandosi sulla conoscenza della struttura della materia e del comportamento delle molecole).

Abbiamo esaminato in dettaglio le caratteristiche dei gas e dei liquidi nelle lezioni precedenti. Per completare l'MCT dobbiamo considerare le caratteristiche dei solidi.

– Quali caratteristiche della struttura dei solidi conosciamo dal corso di fisica? (Risposte: le molecole si trovano molto vicine tra loro, le forze di interazione tra le molecole sono grandi, le molecole vibrano attorno alle loro posizioni di equilibrio).

– Quali sono le differenze nella struttura dei liquidi e dei solidi? (Risposta: nelle forze di interazione tra le molecole, nella disposizione delle particelle, nelle velocità e nei tipi di movimento delle molecole).

Quindi, la caratteristica principale è la corretta disposizione degli atomi, ad es. la presenza di un reticolo cristallino, motivo per cui la maggior parte dei solidi sono chiamati cristallini. Tuttavia, esiste un altro gruppo di solidi di cui non abbiamo parlato prima: questi sono corpi amorfi. Quindi, l'argomento della lezione di oggi è "Corpi cristallini e amorfi". (Diapositiva 1)(Appendice 1)

3. Conosciamo alcune proprietà dei cristalli. Ricordi cosa si può dire sulla forma e sul volume dei solidi? (Risposta: sia la forma che il volume vengono preservati)

Per sistematizzare le conoscenze sui solidi e per confrontare cristalli e corpi amorfi durante la lezione, compileremo la seguente tabella (la tabella viene preparata in anticipo alla lavagna o può essere visualizzata sullo schermo tramite un computer):

Disegna una tabella sul tuo quaderno.

Nella colonna “Corpi cristallini”, annota ciò che sappiamo sulla forma e sul volume dei corpi cristallini.

(Diapositiva 2)

La figura mostra i reticoli cristallini di varie sostanze. Tieni presente che le linee che collegano le posizioni degli atomi formano forme geometriche regolari: quadrati, rettangoli, triangoli, esagoni, ecc.

Quelli. i cristalli sono solidi i cui atomi sono disposti in un certo ordine (scrivi nella tabella).

La corretta disposizione degli atomi è chiaramente dimostrata dal modello del reticolo cristallino.

Dimostrazione modelli del reticolo cristallino di grafite.

(Diapositiva 3) Dalle lezioni di chimica sai che i reticoli cristallini possono essere costituiti non solo da atomi neutri, ma anche da ioni. La figura mostra reticoli cristallini ionici di sale da cucina e cloruro di cesio. In questo caso, osserviamo ancora una volta la corretta disposizione delle particelle nello spazio.

(Diapositiva 4) Succede che gli stessi atomi formano sostanze diverse con proprietà completamente diverse a seconda del tipo di reticolo cristallino: a sinistra c'è un reticolo stratificato di grafite (un modello di cui abbiamo appena visto). La grafite è una sostanza morbida, opaca e conduttiva. A destra c'è un diamante con un reticolo a cascata costituito dagli stessi atomi di carbonio. Il diamante è un cristallo trasparente, un dielettrico, la sostanza più resistente in natura.

(Diapositiva 5) Grafite e diamante.

La conseguenza della corretta disposizione degli atomi è la presenza di facce piane e la corretta forma geometrica dei cristalli (indipendentemente dalla dimensione), simmetria. Si prega di notare questo nelle seguenti diapositive:

(Diapositiva 6) Ioduro di piombo. Le dimensioni dei cristalli sono diverse, ma la forma è la stessa. Inoltre, se il cristallo si divide in pezzi, avranno tutti la stessa forma.

(Diapositiva 7) Diamanti

(Diapositiva 9) Fiocchi di neve.

(Diapositiva 10) Quarzo.

Studio. Hai varie sostanze e microscopi sul tuo tavolo. Accendete la luce del microscopio, mettete i granelli di sale su un vetrino ed esaminateli. Quale delle caratteristiche dei cristalli già elencate è confermata dall'osservazione dei cristalli di sale? (Forma corretta sotto forma di cubi, sono visibili i bordi piatti).

All'interno di un cristallo, le distanze tra gli atomi in direzioni diverse sono diverse, e quindi le interazioni tra gli atomi sono diverse. Pensiamo a cosa porta questo.

Consideriamo nuovamente il modello del reticolo di grafite.

– Dove sono gli atomi più fortemente connessi: nei singoli strati o tra strati? (Risposta: in strati separati, poiché le particelle sono più vicine tra loro).

– Come può questo influenzare la forza del cristallo? (Risposta: la forza probabilmente varierà.)

– In quale direzione il calore verrà trasferito più velocemente: lungo lo strato o in direzione perpendicolare? (Risposta: lungo lo strato).

Quindi, le proprietà fisiche sono diverse in direzioni diverse. Si chiama anisotropia . Scriviamolo nella tabella: cristalli anisotropo, cioè. le loro proprietà fisiche dipendono dalla direzione scelta nel cristallo(conducibilità termica, conducibilità elettrica, resistenza, proprietà ottiche). Questa è la proprietà principale dei cristalli!!

Dimostrazione pezzi di mica e la sua capacità di delaminarsi facilmente, ma allo stesso tempo è difficile strappare la piastra di mica attraverso gli strati.

(Diapositiva 11) Consideriamo un'altra caratteristica dei cristalli.

– In cosa differiscono questi due oggetti? (Risposta: a sinistra c'è lo zucchero sotto forma di singoli granelli, a destra ci sono i cristalli fusi).

Si chiamano cristalli singoli cristalli singoli , e tanti cristalli saldati tra loro - policristalli (scrivere nella tabella).

(Diapositiva 12) Esempi di cristalli singoli sono le pietre preziose (zaffiri, rubini, diamanti). Ecco come appare un cristallo di rubino in natura.

(Diapositiva 13) Per i gioielli viene concesso un taglio aggiuntivo. Tutti i metalli sono classificati come policristalli.

(Diapositiva 14) Ed ecco lo zucchero in tre stati: zucchero semolato, zucchero raffinato e zucchero candito.

– Tra questi campioni ci sono cristalli singoli? (Risposta: zucchero semolato).

– C'è un policristallo tra questi campioni? (Risposta: zucchero raffinato).

– Possiamo dire che il lecca-lecca ha la forma corretta? Ha i bordi piatti? (Risposte: no).

Studio. Esamina i granelli di zucchero e i pezzi di caramelle al microscopio. Cosa si può dire della forma dei grani, della presenza di bordi piatti e della ripetibilità della forma in diversi grani? (risposta: i granelli di zucchero hanno tutte le caratteristiche dei cristalli, i granelli di caramelle no).

(Diapositiva 15) Ecco le fotografie scattate al microscopio: a sinistra c'è un granello di zucchero semolato, a destra c'è una caramella. Nota il chip della caramella.

A differenza dei cristalli, lo zucchero candito può dividersi e ammorbidirsi, trasformandosi gradualmente in uno stato liquido, cambiando forma. Tutti i corpi amorfi lo sono sostanze i cui atomi sono disposti in un ordine relativo; non esiste una rigorosa ripetibilità della struttura spaziale.(Diapositiva 16) La conseguenza di ciò è isotropia– proprietà fisiche identiche in direzioni diverse (scrivere nella tabella).

(Diapositiva 17) Un altro esempio di sostanza negli stati cristallino e amorfo (sabbia e vetro). È importante che, a causa delle diverse distanze tra gli atomi, anche nelle cellule vicine, il reticolo spaziale non collassi ad una certa temperatura, come accade nei cristalli. Per i corpi amorfi esiste un intervallo di temperatura al quale la sostanza si trasforma dolcemente allo stato liquido.

(Diapositiva 18) Esempi di corpi amorfi sono resina, colofonia, ambra, plastilina e altri .

4. Per consolidamento materiale rispondiamo alle domande n. 597, n. 598 dalla raccolta di problemi di Rymkevich A.P., n. 17.26, 17.30 dalla raccolta di problemi di L.E Gendenstein.

Se rimane tempo, risolviamo i problemi dell'Esame di Stato Unificato (A10, A11).

5 . Compiti a casa: Compila la tabella fino alla fine, §30.