кристалічні тіла
- сформувати поняття: «кристалічне тіло», «кристалічна решітка», «монокристал», «полікристал», «аморфне тіло»;
- виявити основні властивості кристалічних та аморфних тіл;
- розвивати вміння виділяти головне;
- розвивати вміння систематизувати матеріал;
- розвивати пізнавальний інтерес до предмету, використовуючи різноманітні форми роботи;
- виховувати науковий світогляд.
- набір кристалічних тіл,
- набір моделей кристалічних решіток
- презентація
I.Ізученіе нового матеріалу
Більшість оточуючих нас твердих тіл - речовини в твердому стані. Спеціальна область фізики - фізика твердого тіла-займається вивченням будови і властивостей твердих тіл. Ця область фізики є провідною в усіх фізичних дослідженнях. Вона становить фундамент сучасної техніки. У будь-якій галузі техніки використовуються властивості твердого тіла: механічні, теплові, електричні, оптичні і т.д.
Які речовини називаються твердими?
- Речовина називають твердим, якщо воно зберігає свою форму і об'єм, тобто зовнішні ознаки.
- У фізиці під твердими тілами на увазі речовини, у яких є кристалічну будову, тобто «Дальній порядок», в розташуванні його частинок. Залежно від структури розрізняють тіла кристалічні і аморфні.
Кристалічна форма твердого тіла завжди викликала захоплення і захват. Багато поетів висловлювали свої враження при вигляді кристалів у вигляді віршів:
І шалений холодок смарагду,
І тепло золотого топазу,
І простого кальциту премудрість
- Лише вони не введуть в оману ні разу.
У них, на безмовних осколках всесвіту,
Іскри вічних гармоній виблискують.
Повсякденності образ гордовитий
У цих іскри блідне і тане.
Вони дарують спокій і захист,
Вони дарують вогонь натхнення,
Заплетена ланцюжком єдиної,
З нашої тлінністю - в вічності ланки.
Віктор Салтів
Учитель: Інший вид твердих тіл - аморфні. Властивості аморфних тіл так само цікаві і викликають захоплення.
Застигла крапелька смоли янтарік прозорим між коренів сосни високої.
Зупинилося Сонечко на ній своїм гарячим і веселим, яскравим оком.
І, теплу від ласкавих променів, її в долоні обережно прийняла я ...
З крапельки смоли - бурштин народиться! Мені від тепла її здалося: вона - жива,
І аромат смоли залоскотав мені ніздрі ... Про дух хмільний лісового краю!
Як на смердючі вулиць тісноті тебе я часто згадую!
Настояне ти на травах і квітах, і на зеленій вічно хвої.
Як мені легко тебе вдихати, усі клітини наповнилися тобою!
І, закинувши голову, дивлюся, як в височині сплітають сосни свої крони,
І невагоме хмари пливуть по ним, як зграї лебедів в хвилях синьо-зелених ...
Мені так ясно, такий в душі простір - я цілий Світ можу вмістити в неї.
І хочеться обійняти мене всіх людей і серце їм віддати своє!
Юлія Владова
Завдання 1. Прочитайте статтю «Кристалічні і аморфні тіла». Додаток 1.
Завдання 2.Ответітьте на питання:
- Які властивості кристалічних тіл?
- Які властивості аморфних тіл?
- Що називається ізотропності?
- Що називається анізотропією?
- Назвіть види кристалічних решіток.
- Наведіть приклади кристалічних тіл.
- Наведіть приклади аморфних тіл.
- Що називається монокристалом? Наведіть приклади
- Що називається полікристала? Наведіть приклади
Обговорення відповідей на питання. Виконання записи в зошиті:
Кристали (від грец. Κρύσταλλος, спочатку -лед, надалі -горний кришталь, кристал) - тверді тіла, в яких атоми розташовані закономірно, утворюючи трехмерно-періодичну просторову укладання -крісталліческую грати.
Властивості кристалічних тіл.
- Температура плавлення постійна.
- Мають кристалічну решітку
типи кристалів
а) іонні;
б) атомні;
в) металеві;
г) молекулярні. - Кожна речовина має свою температуру плавлення.
- Анізотропні (механічна міцність, оптичні, електричні, теплові властивості).
Аморфні речовини (отдр.греч ἀ «не-» і μορφή «вид, форма») не мають кристалічної структури і на відміну від кристалів не розщеплюються з утворенням кристалічних граней, як правило - ізотропні, тобто не виявляють різних властивостей в різних напрямках, не мають певної точки плавлення. До аморфним речовин належать скла (штучні і вулканічні), природні та штучні смоли.
Властивості аморфних тіл.
- Чи не мають постійної температури плавлення.
- Не мають кристалічної будови.
- Ізотропні.
- Мають плинністю.
- Мають тільки «ближній порядок» в розташуванні частинок.
- Здатні переходити в кристалічний і рідкий стан.
II. Обговорення питань
- Куля, виконаний з монокристала, при нагріванні може змінити не тільки свій обсяг, а й форму. Чому?
- Кубик зі скла і кубик. вирізаний з монокристала кварцу, опущені в гарячу воду. Чи збережуть кубики свою форму?
- Чому в природі не існує кристалів кулястої форми?
Повідомлення учня «З історії відкриття кристалів»:
У 1910 році шахтарі відкрили печеру під шахтами Найка, пізніше названу Печера мечів. Вона розташована на глибині 120 м, над Печерою кристалів, і заповнена красивими світлими і прозорими кристалами приблизно метрової довжини. Передбачається, що на цій глибині температура впала значно раніше, припинивши зростання кристалів.
Повідомлення учня «З історії скла»:
Довгий час першість у відкритті стеклоделия визнавалося за Єгиптом чому безсумнівним свідченням вважалися глазуровані склом фаянсові плитки внутрішніх облицювань піраміди Джессера (двадцять сьомого століття до н. Е.); до ще більш раннього періоду (першої династії фараонів) відносяться знахідки фаянсових прикрас, тобто скло існувало в Єгипті вже 5 тисяч років тому. Археологія Дворіччя, особливо - Стародавніх Шумера і Аккада, схиляє дослідників до того, що трохи менше древніми зразком стеклоделия слід вважати пам'ятник, знайдений в Месопотамії в районі Ашнунака - циліндричну друк з прозорого скла, що датується періодом династії Аккада, тобто вік її - близько чотирьох з половиною тисяч років. Бусина зеленуватого кольору діаметром близько 9 мм, що зберігається в Берлінському музеї, вважається одним з найдавніших зразків стеклоделия. Знайдена вона була єгиптологом Флиндерсом Питри біля Фів, за деякими уявленнями їй п'ять з половиною тисяч років. Н. Н. Качалов зазначає, що на території Старовавилонского царства археологи регулярно знаходять судини для пахощів місцевого походження, виконані в тій же техніці, що і єгипетські. Вчений стверджує - є всі підстави вважати, «що в Єгипті і в країнах Передньої Азії витоки стеклоделия ... відділяються від наших днів проміжком приблизно в шість тисяч років».
Існує також кілька легенд, з тим або іншим ступенем правдоподібності тлумачать можливі передумови того, як склалася технологія. Н. Н. Качалов відтворює одну з них, повідану античним натуралістом і істориком Плінієм Старшим (I століття). Ця міфологічна версія свідчить, що одного разу фінікійські купці на піщаному березі, через брак каменів, склали вогнище з перевезеної ними африканської соди - вранці на місці кострища вони виявили скляний злиток.
Єгипетські склороби плавили скло на відкритих вогнищах в глиняних мисках. Спечений шматки кидали розпеченими в воду, де вони розтріскувалися, і ці уламки, так звані фритти, розтиралися в пил жорнами і знову плавилися.
Фріттованія використовувалося ще довго після Середньовіччя, тому на старих гравюрах і при археологічних розкопках ми завжди знаходимо дві печі - одну для попередньої плавки і іншу для плавки фритт. Необхідна температура проплавлення становить 1450 ° C, а робоча температура - 1100-1200 ° C. Середньовічна плавильна піч ( «Гуть» - по чеськи) представляла собою низький, топлення дрова звід, де в глиняних горщиках плавилося скло. Викладена тільки з каменів і глинозему, довго вона не витримувала, але надовго не вистачало і запасу дров. Тому, коли ліс навколо гути вирубували, її переводили на нове місце, де ліси було ще в достатку.
Ще однією піччю, зазвичай з'єднується з плавильної, була отжігательная піч - для гарту, де готовий виріб нагрівалася майже до точки розм'якшення скла, а потім - швидко охолоджувалося, щоб тим самим компенсувати напруги в склі (запобігти кристалізацію). Цікаві відомості, що мають відношення і до історії скла і тому факту, що скло, в загальному сенсі, за час свого існування, на відміну від багатьох інших матеріалів, не зазнало практично ніяких змін (найраніші зразки того, що стали називати склом нічим не відрізняються від відомого всім - пляшкового; винятком, звичайно, є види стекол з заданими властивостями), проте в даному випадку мова йде про речовину і матеріалі мінерального походження, котрий знайшов застосування в сучасній практиці.
III. Перевірка засвоєння
1. Яке з перерахованих властивостей характерно для кристалічних тіл? Виберіть правильну відповідь.
- А.Существованіе певної температури плавлення.
- Б. Ізотропності.
- В. Відсутність певної температури плавлення.
2. Яке з перерахованих властивостей характерно тільки для аморфних тіл? Виберіть правильну відповідь.
- А. Анизотропность.
- Б. Існування певної температури плавлення.
- В.Отсутствіе певної температури плавлення.
- А. Залежність фізичних властивостей від напряму усередині кристала.
- Б. Подібність фізичних властивостей в усіх напрямках.
- В. Гарна теплопровідність усередині кристала.
4. Що можна сказати про зміну температури в процесі плавлення кристалічного тіла?
- А. Температура залишається постійною.
- Б. Температура збільшується.
- В. Температура може бути будь-хто.
- А. Тіло, що має правильну геометричну форму і обмежене природними плоскими гранями
- Б. Частка речовини, що має правильну геометричну форму
- В. Тверде тіло, що складається з одного кристала