Твердые тела отличаются постоянством формы и объема и делятся на кристаллические и аморфные. Кристаллические тела (кристаллы)- это твердые тела, атомы или молекулы которых занимают упорядоченные положения в пространстве. Частицы кристаллических тел образуют в пространстве правильную кристаллич ескую пространственную решетку.

Кристаллы делятся на: монокристаллы - это одиночные однородные кристаллы, имеющие форму правильных многоугольников и обладающие непрерывной кристаллической решеткой поликристаллы - это кристаллические тела, сросшиеся из мелких, хаотически расположенных кристаллов Большинство твердых тел имеет поликристаллическую структуру (металлы, камни, песок, сахар). Кристаллы делятся на: монокристаллы - это одиночные однородные кристаллы, имеющие форму правильных многоугольников и обладающие непрерывной кристаллической решеткой поликристаллы - это кристаллические тела, сросшиеся из мелких, хаотически расположенных кристаллов Большинство твердых тел имеет поликристаллическую структуру (металлы, камни, песок, сахар).

Анизонтропия кристаллов В кристаллах наблюдается анизотропия - зависимость физических свойств (механической прочности, электропроводности, теплопроводности, преломления и поглощения света, дифракции и др.) от направления внутри кристалла. Анизотропия наблюдается в основном в монокристаллах. В поликристаллах (например, в большом куске металла) анизотропия в обычном состоянии не проявляется. Поликристаллы состоят из большого количества мелких кристаллических зерен. Хотя каждый из них обладает анизотропией, но за счет беспорядочности их расположения поликристаллическое тело в целом утрачивает анизотропию.

Могут существовать разные кристаллические формы одного и того же вещества. Например, углерод. Графит - это кристаллический углерод. Из графита сделаны стержни карандашей. Но существует и другая форма кристаллического углерода алмаз. Алмаз самый твердый на земле минерал. Алмазом режут стекло и распиливают камни, применяют для бурения глубинных скважинах, алмазы необходимы для производства тончайшей металлической проволоки диаметром до тысячных долей миллиметра, например, вольфрамовых нитей для электроламп. Графит - это кристаллический углерод. Из графита сделаны стержни карандашей. Но существует и другая форма кристаллического углерода алмаз. Алмаз самый твердый на земле минерал. Алмазом режут стекло и распиливают камни, применяют для бурения глубинных скважинах, алмазы необходимы для производства тончайшей металлической проволоки диаметром до тысячных долей миллиметра, например, вольфрамовых нитей для электроламп.

В амофных телах наблюдается изотропия - их физические свойства одинаковы по всем направлениям. При внешних воздействиях аморфные тела обнаруживают одновременно упругие свойства (при ударах раскалываются на куски как твердые тела) и текучесть (при длительном воздействии текут как жидкости). При низких температурах аморфные тела по своим свойствам напоминают твердые тела, а при высоких температурах - подобны очень вязким жидкостям. Аморфные тела не имеют определенной температуры плавления, а значит,и температуры кристаллизации. При нагревании они постепенно размягчаются. Аморфные тела занимают промежуточное положение между кристаллическими твердыми телами и жидкостями. Физические свойства

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

2 слайд

Описание слайда:

Сходства и отличие. В физике твердыми телами обычно называются только кристаллические тела. Аморфные тела, рассматриваются как очень вязкие жидкости. Они не имеют определенной температуры плавления, при нагревании они постепенно размягчаются, вязкость их уменьшается. Кристаллические тела имеют определенную температуру плавления, неизменную при постоянном давлении. Аморфные тела изотропны –свойства тел по всем направлениям одинаковы. Кристаллы – анизотропны. Свойства кристаллов неодинаковы по различным направлениям.

3 слайд

Описание слайда:

Кристаллы. Изучение внутреннего строения кристаллов с помощью рентгеновского излучения позволило установить, что частицы в кристаллах имеют правильное расположение, т.е. образуют кристаллическую решетку. - Точки в кристаллической решетке, соответствующие наиболее устойчивому положению равновесия частиц твердого тела, называются узлами кристаллической решетки. В физике под твердым телом подразумевают только такие вещества у которых имеется кристаллическое строение. Различают 4 вида кристалличес- кой решетки:ионная, атомная, моле- кулярная, металлическая. 1.в узлах находятся ионы; 2.атомы; 3.молекулы; 4.+ ионы металлов

4 слайд

Описание слайда:

Аморфные тела. Аморфные тела, в отличии от кристаллических тел, которые характеризуются дальним порядком расположения атомов, обладают лишь ближним порядком. Аморфные тела не имеют свой температуры плавления. При нагревании аморфные тела постепенно размягчаются, его молекулы все легче и легче меняют своих ближайших соседей, вязкость его уменьшается и при достаточно высокой температуре оно может вести себя как маловязкая жидкость.

5 слайд

Описание слайда:

Виды деформации. Изменение формы и размеров тела называется деформацией Существуют следующие виды деформации: 1.деформация продольного растяжения и продольного сжатия; 2.деформация всестороннего растяжения и всестороннего сжатия; 3.деформация поперечного изгиба; 4.деформация кручения; 5.деформация сдвига;

6 слайд

Описание слайда:

Каждая из описанных видов деформации может быть большей или меньшей. Любую из них можно оценить абсолютной деформацией ∆а числовое изменение какого-либо размера тела под действием силы. Относительной деформацией Ɛ (греч.эпсилон) – называется физическая величина, показывающая, какую часть от первоначального размера тела а составляет абсолютная деформация ∆а: Ɛ=∆L/L Ɛ= ∆а / а Механическое напряжение –это величина, характеризующая действие внутренних сил в деформированном твердом теле. σ= F / S [Па]

7 слайд

Описание слайда:

Закон Гука.Модуль упругости. Закон Гука: механическое напряжение в упругодеформированном теле прямо пропорционально относительной деформации этого тела. σ=kƐ Величина k, характеризующая зависимость механического напряжения в материале от рода последнего и от внешних условий называется модулем упругости. σ=EƐ σ=Е (∆L/L) E – модуль упругости «модуль Юнга». Модуль Юнга измеряется нормальным напряжением, которое должно возникнуть в материале при относительной деформации, равной единице, т.е. при увеличении длины образца вдвое. Числовое значение модуля Юнга рассчитывают экспериментально и заносят в таблицу. Томас Юнг

Слайд 1

Кристаллические и аморфные тела
Поверхностное натяжение жидкостей

Слайд 2

Основные состояния вещества
Газообразное Жидкое Твердое Кристаллы Аморфные тела Любое вещество может находиться в 3-х агрегатных состояниях, в зависимости от условий (температуры и давления) Плазма

Слайд 3

Кристаллы- твердые тела, атомы или молекулы которых занимают определенные, упорядоченные положения в пространстве
В кристаллических телах частицы располагаются в строгом порядке, образуя пространственные периодически повторяющиеся структуры во всем объеме тела (дальний порядок) 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.

Слайд 4

Кристаллы
Плавятся при определенной температуре (температуре плавления) Свойства кристалла зависят от типа кристаллической решетки
Монокристалл – это одиночный кристалл Физические свойства: 1)Правильная геометрическая форма 2)Постоянная температура плавления.

Слайд 5

Кристаллические решетки
Молекулярная Атомная Металлическая Ионная
В узлах располагаются молекулы. Между ними действуют слабые силы притяжения, поэтому вещества летучи, у них низкие температуры плавления и кипения, малая твердость. Лед, йод. В узлах находятся отдельные атомы. Связи между ними самые прочные, поэтому вещества самые твердые, в воде не растворяются, у них высокие температуры плавления и кипения. Алмаз (углерод) В узлах находятся атомы металлов, легко переходящие в ионы, при отдаче электронов в общее пользование. Вещества ковкие, пластичные, имеют металлический блеск, высокую тепло- и электропроводность В узлах находятся положительные и отрицательные ионы. Связь между ними прочная, поэтому вещества обладают высокой твердостью, тугоплавкостью, нелетучие, но многие могут растворяться в воде. Хлорид натрия (соль)

Слайд 6

Кристаллы

Слайд 7

Колумбийский изумруд
Шапка Мономаха

Слайд 8

Поликристаллы
Поликристалл висмута
Аметист(разновидность кварца)
Поликристаллы – это твёрдые тела, состоящие из большого числа маленьких кристалликов. Примеры: металлы, кусочек сахара.

Слайд 9

Анизотропия кристалла- зависимость физических свойств от направления внутри кристалла
Различная механическая прочность по разным направлениям (слюда, графит) Разные тепло – и электро- проводимости Различные оптические свойства кристалла (разная преломляемость света - кварц) Все кристаллические тела анизотропны

Слайд 10

Аморфные тела
Это твёрдые тела, где сохраняется только ближний порядок в расположении атомов. (Кремнезём, смола, стекло, канифоль, сахарный леденец) . Они не имеют постоянной температуры плавления и обладают текучестью. При низких температурах они ведут себя подобно кристаллическим телам, а при высокой подобны жидкостям.

Слайд 11

Аморфные тела изотропны, физические свойства одинаковы по всем направлениям
Аморфный, окаменелый древесный сок

Слайд 12

Жидкие кристаллы
Обладают одновременно свойствами кристалла и жидкости (анизотропией и текучестью) Жидкие кристаллы – в основном органические вещества, молекулы которых имеют длинную нитевидную форму или форму плоских пластин

Слайд 13

Жидкости
В жидкостях наблюдается ближний порядок - упорядоченное относительное расположение (или взаимная ориентация в жидких кристаллах) соседних частиц жидкости внутри малых ее объемов

Слайд 14

Жидкости
Строение сходно со строением аморфных тел Отличие: обладают большой текучестью

Слайд 15

Жидкость
Поверхностные явления – это явления, связанные с существованием у жидкости свободной поверхности. Избыточная энергия, которой обладают молекулы поверхностного слоя по сравнению с молекулами в толще жидкости, называется поверхностной (избыточной) энергией. Удельная поверхностная энергия - отношение поверхностной энергии к площади поверхности σ= Е пов/s [σ]=1 Дж/м2

Слайд 16

На поверхности жидкости остается такое количество молекул, при котором ее площадь остается минимальной для данного объема жидкости. Капли жидкости принимают форму, близкую к шарообразной, при которой площадь поверхности минимальна. Собственная форма - шарообразная Поверхностное натяжение-явление вызванное притяжением молекул поверхностного слоя к молекулам внутри жидкости. Сила поверхностного натяжения- сила, направленная по касательной к поверхности жидкости, перпендикулярно участку контура, ограничивающего поверхность, в сторону ее сокращения.

Много лет назад в Петербурге на одном из неотапливаемых складов лежали большие запасы белых оловянных блестящих пуговиц. И вдруг они начали темнеть, терять блеск и рассыпаться в порошок. За несколько дней горы пуговиц превратились в груду серого порошка. "Оловянная чума" - так прозвали эту «болезнь» белого олова. А это была всего лишь перестройка порядка атомов в кристаллах олова. Олово, переходя из белой разновидности в серую, рассыпается в порошок.

И белое и серое олово это кристаллы олова, но при низкой температуре изменяется их кристаллическая структура, а в результате меняются физические свойства вещества. И белое и серое олово это кристаллы олова, но при низкой температуре изменяется их кристаллическая структура, а в результате меняются физические свойства вещества.

Анизотропия наблюдается в основном в монокристаллах. В поликристаллах (например, в большом куске металла) анизотропия в обычном состоянии не проявляется. Поликристаллы состоят из большого количества мелких кристаллических зерен. Хотя каждый из них обладает анизотропией, но за счет беспорядочности их расположения поликристаллическое тело в целом утрачивает анизотропию.

Нарушить порядок расположения в кристалле частицы можно, только если он начал плавиться. Пока есть порядок частиц, есть кристаллическая решетка - существует кристалл. Нарушился строй частиц - значит, кристалл расплавился - превратился в жидкость, или испарился - перешел в пар.

Кристаллические

и аморфные

Подготовил: преподаватель математики и физики ОГБОУ СПО «Тулунский аграрный техникум» Гузняков Александр Васильевич

Цели урока:

обучающая-

• сформировать понятия: «кристаллическое тело», «кристаллическая решетка», «монокристалл», «поликристалл», «аморфное тело»;
• выявить основные свойства кристаллических и аморфных тел;

развивающая-

• развивать умения выделять главное;
• развивать умение систематизировать материал;
• развивать познавательный интерес к предмету, используя разнообразные формы работы;

воспитательная -

• воспитывать научное мировоззрение.

Едва прозрачный лед, над озером тускнея, Кристаллом покрывал недвижные струи.

А.С.Пушкин.

И шальной холодок изумруда, И тепло золотого топаза, И простого кальцита премудрость - Лишь они не обманут ни разу. В них, в безмолвных осколках вселенной, Искры вечных гармоний сверкают. Повседневности образ надменный В этих искрах бледнеет и тает. Они дарят покой и защиту, Они дарят огонь вдохновенья, Заплетаясь цепочкой единой, С нашей бренностью - в вечности звенья.

Виктор Слётов

Кристаллы изумруда

Практическая работа

Показания сухого термометра, °С	Разность показаний сухого и влажного термометров,°С								Показания влажного термометра, °С

Определите

влажность

Входной тест

1. Назовите три агрегатных состояния вещества.

- газообразное, жидкое, твердое.

2. Закончите предложение.

«Агрегатное состояние вещества определяется расположением, характером движения и взаимодействия …»

- молекул.

Входной тест

3. Найдите соответствие между агрегатным состоянием вещества и расстоянием между молекулами.

- 1б; 2а; 3в.

4. Назовите свойства твердых тел.

- сохраняют объем и форму.

1) газообразное;

2) твердое;

3) жидкое.

а) расположены упорядоченно, вплотную друг к другу;

б) расстояние во много раз больше размеров молекул;

в) расположены беспорядочно друг возле друга.

Входной тест

5. Вставьте пропущенные слова.

«Переход вещества из жидкого состояния в твердое называется … или … »

- отвердеванием, кристаллизацией.

Большинство окружающих нас твердых тел представляют собой вещества в кристаллическом состоянии. К ним относятся строительные и конструкционные материалы: различные марки стали, всевозможные металлические сплавы, минералы и т. д. Специальная область физики-физика твердого тела - занимается изучением строения и свойств твердых тел. Эта область физики является ведущей во всех физических исследованиях. Она составляет фундамент современной техники.

Физика твердого тела

Свойства твердых тел

Не изменяется

Не изменяется

В чём причина?

Свойства кристаллических тел

• Температура плавления постоянна

• Имеют кристаллическую решетку

• Каждое вещество имеет свою температуру плавления.

• Анизотропные (механическая прочность, оптические, электрические, тепловые свойства)

Типы кристаллов

Ам́орфные веществ́а

(отдр.греч ἀ «не-» и μορφή «вид, форма») не имеют кристаллической структуры и в отличие от кристаллов не расщепляются с образованием кристаллических граней, как правило - изотропны, то есть не обнаруживают различных свойств в разных направлениях, не имеют определённой точки плавления.

Свойства аморфных тел

• Не имеют постоянной температуры плавления

• Не имеют кристаллического строения

• Изотропны

• Обладают текучестью

• Способны переходить в кристаллическое и жидкое состояние.

• Имеют только «ближний порядок» в расположении частиц

Минералы

Разнообразие кристаллов

Аморфные тела

Зри в корень

Типы кристаллов

Кубическая система

Тетрагональная

Гексагональная

Ромбоэдрическая

Ромбическая

Моноклинная

Триклинная

Жидкие кристаллы

вещества, обладающие одновременно

свойствами как жидкостей (текучесть),

так и кристаллов (анизотропия).

Применение жидких кристаллов

На основе жидких кристаллов созданы измерители давления, детекторы ультразвука. Но самая многообещающая область применения жидкокристаллических веществ - информационная техника. От первых индикаторов, знакомых всем по электронным часам, до цветных телевизоров с жидкокристаллическим экраном размером с почтовую открытку прошло лишь несколько лет. Такие телевизоры дают изображение весьма высокого качества, потребляя ничтожное количество энергии от малогабаритного аккумулятора или батарейки.

Огранка алмазов

Бриллиант признан самой красивой и часто используемой формой бриллиантовой огранки, созданной для оптимального сочетания блеска и «игры» света, раскрытия ювелирных свойств алмаза.

Алмаз «Шах»

Алмаз «Орлов»

Решение задач

1. Шар, выточенный из монокристалла, при нагревании может изменить не только объем, но и форму. Почему?

Ответ :

Вследствие анизотропии кристаллы при нагревании расширяются неравномерно.

Решение задач

2. Каково происхождение узоров на поверхности оцинкованного железа?

Ответ :

Узоры появляются вследствие кристаллизации цинка.

Выходной тест

1. Закончите предложение.

«Зависимость физических свойств от направления внутри кристалла называется …»

- анизотропией.

2. Вставьте пропущенные слова.

«Твердые тела подразделяются на … и … »

- кристаллические и аморфные.

3. Найдите соответствие между твердыми телами и кристаллами.

- 1а; 2б.

4. Найдите соответствие между веществом и его состоянием.

- 1б; 2в; 3б; 4а.

Выходной тест

Выходной тест

5. Найдите соответствие между телами и температурой плавления.

- 1б; 2а.

Вы можете познакомиться подробнее: http://ru.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.

Кристаллические