Prezentare de fizică „corpuri amorfe”. Corpuri cristaline si amorfe - prezentare Prezentare pe tema corpurilor cristaline si amorfe

Prezentare pe tema:

„Substanțe amforice și rețele cristaline”

Lucrarea a fost finalizată de eleva Arina Leonova, clasa a VIII-a

Pe baza proprietăților lor fizice și a structurii moleculare, solidele sunt împărțite în două clase - amorf Şi cristalin .

Corp de amforă

Trăsătură caracteristică amorf trupurile sunt ale lor izotropie , adică independența tuturor proprietăților fizice față de direcția influenței externe. Moleculele și atomii din solidele izotrope sunt aranjați aleatoriu, formând doar mici grupuri locale care conțin mai multe particule. În structura lor, corpurile amorfe sunt foarte apropiate de lichide. Exemplele de corpuri amorfe includ sticla, diverse rășini întărite (chihlimbar), materiale plastice etc. Dacă un corp amorf este încălzit, acesta se înmoaie treptat, iar trecerea la o stare lichidă are un interval semnificativ de temperatură.

ÎN cristalinÎn corpuri, particulele sunt aranjate într-o ordine strictă, formând structuri repetate pe întregul volum al corpului. Pentru a reprezenta vizual astfel de structuri, spațiale rețele cristaline , la nodurile cărora se află centrele atomilor sau moleculelor unei substanțe date. Cel mai adesea, o rețea cristalină este construită din ioni atomici care fac parte din molecula unei substanțe date.

Cristal

Tipuri de corpuri cristaline

solide ale căror particule formează o singură rețea cristalină.

un agregat de cristale mici de orice substanță, numite uneori cristalite sau granule de cristal din cauza formei lor neregulate.

Slide 1

Descrierea diapozitivei:

Slide 2

Descrierea diapozitivei:

Slide 3

Descrierea diapozitivei:

Slide 4

Descrierea diapozitivei:

Slide 5

Descrierea diapozitivei:

Slide 6

Descrierea diapozitivei:

Slide 7

Descrierea diapozitivei:

Slide 8

Descrierea diapozitivei:

Slide 9

Descrierea diapozitivei:

Să facem un experiment. Vom avea nevoie de o bucată de plastilină, o lumânare cu stearina și un șemineu electric. Să punem plastilină și o lumânare la distanțe egale de șemineu. După ceva timp, o parte din stearina se va topi (deveni lichidă), iar o parte va rămâne sub forma unei piese solide. În același timp, plastilina se va înmuia doar puțin. După ceva timp, toată stearina se va topi, iar plastilina se va „corodează” treptat de-a lungul suprafeței mesei, înmoaie din ce în ce mai mult. Să facem experimentul. Vom avea nevoie de o bucată de plastilină, o lumânare cu stearina și un șemineu electric. Să punem plastilină și o lumânare la distanțe egale de șemineu. După ceva timp, o parte din stearina se va topi (deveni lichidă), iar o parte va rămâne sub forma unei piese solide. În același timp, plastilina se va înmuia doar puțin. După ceva timp, toată stearina se va topi, iar plastilina se va „coroda” treptat de-a lungul suprafeței mesei, înmoaie din ce în ce mai mult.

Slide 10

Descrierea diapozitivei:

Slide 11

Descrierea diapozitivei:

Să facem următorul experiment. Aruncați o bucată de rășină sau ceară într-o pâlnie de sticlă și lăsați-o într-o cameră caldă. După aproximativ o lună, se dovedește că ceara a luat forma unei pâlnii și chiar a început să curgă din ea sub forma unui „flux” (vezi imaginea). Spre deosebire de cristale, care își păstrează propria formă aproape pentru totdeauna, corpurile amorfe prezintă fluiditate chiar și la temperaturi scăzute. Prin urmare, pot fi considerate lichide foarte groase și vâscoase. Să facem următorul experiment. Aruncați o bucată de rășină sau ceară într-o pâlnie de sticlă și lăsați-o într-o cameră caldă. După aproximativ o lună, se dovedește că ceara a luat forma unei pâlnii și chiar a început să curgă din ea sub forma unui „flux” (vezi imaginea). Spre deosebire de cristale, care își păstrează propria formă aproape pentru totdeauna, corpurile amorfe prezintă fluiditate chiar și la temperaturi scăzute. Prin urmare, pot fi considerate lichide foarte groase și vâscoase.

Slide 12

Descrierea diapozitivei:

Slide 13

Descrierea diapozitivei:

Slide 14

Descrierea diapozitivei:

Slide 15

Descrierea diapozitivei:

Slide 16

Descrierea diapozitivei:

Slide 17

Descrierea diapozitivei:

Slide 18

Descrierea diapozitivei:

Slide 19

Descrierea diapozitivei:

Slide 20

Descrierea diapozitivei:

Slide 21

Descrierea diapozitivei:

Slide 22

Descrierea diapozitivei:

Slide 23

Descrierea diapozitivei:

Slide 24

Descrierea diapozitivei:

Slide 25

Descrierea diapozitivei:

Slide 26

Descrierea diapozitivei:

Slide 27

Descrierea diapozitivei:

Slide 28

Descrierea diapozitivei:

Slide 29

Descrierea diapozitivei:

Slide 30

Descrierea diapozitivei:

Slide 31

Descrierea diapozitivei:

Toate deformațiile solidelor sunt reduse la tensiune (compresie) și forfecare. La deformarile elastice se reface forma corpului, dar la deformarile plastice nu se reface. Toate deformațiile solidelor sunt reduse la tensiune (compresie) și forfecare. La deformarile elastice se reface forma corpului, dar la deformarile plastice nu se reface. Mișcarea termică provoacă vibrații ale atomilor (sau ionilor) care formează un solid. Amplitudinea vibrațiilor este de obicei mică în comparație cu distanțele interatomice, iar atomii nu își părăsesc locurile. Deoarece atomii dintr-un solid sunt legați între ei, vibrațiile lor au loc în mod concertat, astfel încât o undă se propagă prin corp cu o anumită viteză.

Slide 33

Descrierea diapozitivei:

Slide 34

Descrierea diapozitivei:

Clasă: 10

Tip de lecție: explicarea noului material

Obiectivele lecției:

• Educațional: repetați și sistematizați cunoștințele despre proprietățile cristalelor, luați în considerare caracteristicile corpurilor amorfe, faceți comparații, introduceți conceptele de „izotropie”, „anizotropie”, „policristal”, „monocristal”.
• Educațional: dezvoltarea interesului pentru fizică și matematică, dezvoltarea gândirii logice, a atenției, a memoriei, a independenței în găsirea soluțiilor.
• Educațional: formarea unei viziuni științifice asupra lumii, educarea exactității, asistență reciprocă.

Instrumente de învățare:

• Manual „Fizica. Clasa a X-a" Gendenshtein L.E.
• Culegere de probleme de fizică. Gendenshtein L.E.
• Proiector, computer, materiale video (Anexa 1).
• Echipament demonstrativ - un model de rețea cristalină, mostre de cristale de mica și cuarț.
• Echipamente de laborator - microscoape, probe de substanțe - sare, zahăr, bomboane de zahăr.

Metode de predare:

• Verbal (explicația profesorului)
• vizual (video)
• Practic (cercetare experimentală - observare la microscop, rezolvare de probleme)

Planul lecției:

1. Org. moment
2. Actualizarea și motivarea cunoștințelor (repetiție)
3. Explicația noului material
4. Consolidare
5. Rezumând. Teme pentru acasă

Progresul lecției

1. Org. moment.

2. Permiteți-mi să vă reamintesc că continuăm să studiem teoria cinetică moleculară.

– Care este sarcina principală a TIC? (Răspuns: MCT explică proprietățile corpurilor macroscopice pe baza cunoștințelor despre structura materiei și comportamentul moleculelor).

Am examinat în detaliu caracteristicile gazelor și lichidelor în lecțiile anterioare. Pentru a finaliza MCT, trebuie să luăm în considerare caracteristicile solidelor.

– Ce caracteristici despre structura solidelor cunoaștem de la cursul de fizică? (Răspunsuri: moleculele sunt situate foarte aproape una de alta, forțele de interacțiune dintre molecule sunt mari, moleculele vibrează în jurul pozițiilor lor de echilibru).

– Care sunt diferențele în structura lichidelor și a solidelor? (Răspuns: în forțele de interacțiune dintre molecule, în aranjarea particulelor, în vitezele și tipurile de mișcare a moleculelor).

Deci, caracteristica principală este aranjarea corectă a atomilor, adică. prezența unei rețele cristaline, motiv pentru care majoritatea solidelor sunt numite cristaline. Cu toate acestea, există un alt grup de solide despre care nu am vorbit înainte - acestea sunt corpuri amorfe. Deci, subiectul lecției de astăzi este „Corpi cristaline și amorfe”. (Diapozitivul 1)(Anexa 1)

3. Cunoaștem unele proprietăți ale cristalelor. Vă amintiți ce se poate spune despre forma și volumul solidelor? (Răspuns: atât forma, cât și volumul sunt păstrate)

Pentru a sistematiza cunoștințele despre solide și pentru a compara cristalele și corpurile amorfe în timpul lecției, vom completa următorul tabel (tabelul este pregătit în prealabil pe tablă sau poate fi afișat pe ecran prin intermediul unui computer):

Desenați un tabel în caiet.

În coloana „Corpi cristaline”, scrieți ceea ce știm despre forma și volumul corpurilor cristaline.

(Diapozitivul 2)

Figura prezintă rețelele cristaline ale diferitelor substanțe. Vă rugăm să rețineți că liniile care leagă pozițiile atomilor formează forme geometrice regulate: pătrate, dreptunghiuri, triunghiuri, hexagoane etc.

Aceste. cristalele sunt solide ai căror atomi sunt aranjați într-o anumită ordine (scrieți în tabel).

Aranjarea corectă a atomilor este demonstrată clar de modelul rețelei cristaline.

Demonstraţie modele ale rețelei cristaline de grafit.

(Diapozitivul 3) Din lecțiile de chimie știți că rețelele cristaline pot consta nu numai din atomi neutri, ci și din ioni. Figura prezintă rețele cristaline ionice de sare de masă și clorură de cesiu. În acest caz, observăm din nou aranjarea corectă a particulelor în spațiu.

(Diapozitivul 4) Se întâmplă ca aceiași atomi să formeze substanțe diferite cu proprietăți complet diferite în funcție de tipul rețelei cristaline: în stânga este o rețea stratificată de grafit (un model al cărui model tocmai l-am văzut). Grafitul este o substanță moale, opaca, conductoare. În dreapta este un diamant cu o rețea în cascadă constând din aceiași atomi de carbon. Diamantul este un cristal transparent, un dielectric, cea mai puternică substanță din natură.

(Diapozitivul 5) Grafit și diamant.

Consecința aranjare corectă a atomilor este prezența fețelor plate și forma geometrică corectă a cristalelor (indiferent de dimensiune), simetria. Vă rugăm să rețineți acest lucru pe următoarele diapozitive:

(Diapozitivul 6) Iodură de plumb. Dimensiunile cristalelor sunt diferite, dar forma este aceeași. În plus, dacă cristalul se desparte în bucăți, toate vor avea aceeași formă.

(Diapozitivul 7) Diamante

(Diapozitivul 9) Fulgi de nea.

(Diapozitivul 10) Cuarţ.

Studiu. Aveți pe masă diverse substanțe și microscoape. Puneți lumina la microscop, puneți boabele de sare pe o lamă de sticlă și examinați-le. Care dintre caracteristicile deja enumerate ale cristalelor este confirmată prin observarea cristalelor de sare? (Forma corectă sub formă de cuburi, marginile plate sunt vizibile).

În interiorul unui cristal, distanțele dintre atomi în direcții diferite sunt diferite și, prin urmare, interacțiunile dintre atomi sunt diferite. Să ne gândim la ce duce asta.

Să ne uităm din nou la modelul rețelei de grafit.

– Unde sunt atomii mai puternic legați: în straturi individuale sau între straturi? (Răspuns: în straturi separate, deoarece particulele sunt mai aproape unele de altele).

– Cum poate afecta acest lucru puterea cristalului? (Răspuns: Forța va varia probabil.)

– În ce direcție se va transfera căldura mai repede - de-a lungul stratului sau în direcția perpendiculară? (Răspuns: de-a lungul stratului).

Deci, proprietățile fizice sunt diferite în direcții diferite. Se numește anizotropie . Să o scriem în tabel: cristale anizotrop, adică proprietăţile lor fizice depind de direcţia aleasă în cristal(conductivitate termică, conductivitate electrică, rezistență, proprietăți optice). Aceasta este proprietatea principală a cristalelor!!

Demonstraţie bucăți de mică și capacitatea sa de a se delamina ușor, dar în același timp este dificil să rupeți placa de mică peste straturi.

(Diapozitivul 11) Să luăm în considerare o altă caracteristică a cristalelor.

– În ce fel sunt diferite aceste două obiecte? (Răspuns: în stânga este zahărul sub formă de boabe individuale, iar în dreapta sunt cristale topite).

Se numesc cristale simple monocristale și o mulțime de cristale lipite între ele - policristale (scrieți în tabel).

(Diapozitivul 12) Exemple de cristale simple sunt pietrele prețioase (safire, rubine, diamante). Așa arată un cristal de rubin în natură.

(Diapozitivul 13) Pentru bijuterii, li se oferă o tăietură suplimentară. Toate metalele sunt clasificate ca policristale.

(Diapozitivul 14) Și iată zahărul în trei stări: zahăr granulat, zahăr rafinat și bomboane de zahăr.

– Există monocristale printre aceste mostre? (Răspuns: zahăr granulat).

– Există vreun policristal printre aceste mostre? (Răspuns: zahăr rafinat).

– Putem spune că acadea are forma corectă? Are margini plate? (Răspunsuri: nu).

Studiu. Examinați boabele de zahăr și bucățile de bomboane la microscop. Ce se poate spune despre forma boabelor, prezența marginilor plate și repetabilitatea formei în diferite boabe? (răspuns: boabele de zahăr au toate caracteristicile cristalelor, boabele de bomboane nu).

(Diapozitivul 15) Iată fotografii făcute cu microscopul: în stânga este un bob de zahăr granulat, în dreapta este o bomboană. Observați chipul bomboanelor.

Spre deosebire de cristale, bomboanele de zahăr se pot despica și înmuia, transformându-se treptat într-o stare lichidă, în timp ce își schimbă forma. Toate corpurile amorfe sunt substanțe ai căror atomi sunt aranjați într-o ordine relativă nu există o repetabilitate strictă a structurii spațiale;(Diapozitivul 16) Consecința acestui lucru este izotropie– proprietăți fizice identice în direcții diferite (scrieți în tabel).

(Diapozitivul 17) Un alt exemplu de substanță în stări cristaline și amorfe (nisip și sticlă). Este important ca, din cauza distanțelor diferite dintre atomi, chiar și în celulele învecinate, rețeaua spațială să nu se prăbușească la o anumită temperatură, așa cum se întâmplă în cristale. Pentru corpurile amorfe, există un interval de temperatură la care substanța se transformă fără probleme într-o stare lichidă.

(Diapozitivul 18) Exemple de corpuri amorfe sunt rășina, colofonia, chihlimbarul, plastilina și altele .

4. Pentru consolidare material răspundem la întrebările nr. 597, nr. 598 din colecția de probleme a lui Rymkevich A.P., nr. 17.26, 17.30 din colecția de probleme a lui L.E Gendenstein.

Dacă mai rămâne timp, rezolvăm problemele de la examenul de stat unificat (A10, A11).

5 . Teme pentru acasă: Completați tabelul până la sfârșit, §30.