Аморфные тела. Аморфные вещества Аморфные тела и их плавление презентация

Ученицы 10 класса «А» Средней школы №1997 Хачатрян Кнарик Проверит: Панькина Л.В По физике Тема: Аморфные тела

Аморфные тела Аморфными телами называют тела,которые при нагревании постепенно размягчаются,становятся все более текучими. Для таких тел невозможно указать температуру, при которой они превращаются в жидкость (плавятся)

Кристаллические тела Кристаллическими телами называют тела, которые не размягчаются,а из твердого состояния превращаются сразу в жидкость.Во время плавления таких тел всегда можно отделить жидкость от еще не расплавившиеся(твердой) части тела.

Примеры К аморфным веществам принадлежат стекла (искусственные и вулканические), естественные и искусственные смолы, клеи и др. канифоль, сахарный леденец и многие другие тела. Все эти вещества с течением времени мутнеют (стекло « расстекловывается », леденец «засахаривается» и т. п.). Это помутнение связано с появлением внутри стекла или леденца мелких кристалликов, оптические свойства которых иные, чем окружающей их аморфной среды.

Свойства Аморфные тела 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.

Аморфные тела, чем отличаются от кристаллов У аморфных тел нет строгого порядка в расположении атомов. Только ближайшие атомы-соседи располагаются в некотором порядке. Но строгой повторяемости по всем направлениям одного и того же элемента структуры, которая характерна для кристаллов, в аморфных телах нет. По расположению атомов и по их поведению аморфные тела аналогичны жидкостям. Часто одно и то же вещество может находиться как в кристаллическом, так и в аморфном состоянии. Например, кварц SiO2 может быть как в кристаллической, так и в аморфной форме (кремнезем).

Жидкие кристаллы. В природе встречаются вещества, обладающие одновременно основными свойствами кристалла и жидкости, а именно анизотропией и текучестью. Такое состояние вещества называется жидкокристаллическим. Жидкими кристаллами являются в основном органические вещества, молекулы которых имеют длинную нитевидную форму или форму плоских пластин. Мыльные пузыри - яркий пример жидких кристаллов

Жидкие кристаллы. На границе доменов происходит преломление и отражение света, поэтому жидкие кристаллы непрозрачны. Однако в слое жидкого кристалла, помещенном между двумя тонкими пластинами, расстояния между которыми 0,01-0,1 мм, с параллельными углублениями 10-100 нм, все молекулы будут параллельны и кристалл станет прозрачным. Если на какие-то участки жидкого кристалла подать электрическое напряжение, то жидкокристаллическое состояние нарушается. Эти участки становятся непрозрачными и начинают светиться, а участки без напряжения остаются темными. Это явление используется при создании жидкокристаллических экранов телевизоров. Нужно отметить, что сам экран состоит из огромного числа элементов и электронная схема управления таким экраном чрезвычайно сложна.

Физика твердого тела Получение материалов с заданными механическими, магнитными, электрическими и другими свойствами - одно из основных направлений современной физики твердого тела. Аморфные тела занимают промежуточное положение между кристаллическими твердыми телами и жидкостями. Их атомы или молекулы располагаются в относительном порядке. Понимание структуры твердых тел (кристаллических и аморфных) позволяет создавать материалы с заданными свойствами.

Понятие аморфного вещества
■
Аморфные вещества (от др.-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. К аморфным
веществам принадлежат стекла (искусственные и
вулканические), естественные и искусственные
смолы, клеи и др. Стекло - твердотельное состояние
аморфных веществ. Аморфные вещества могут
находиться либо в стеклообразном состоянии (при
низких температурах), либо в состоянии расплава
(при высоких температурах). Аморфные вещества
переходят в стеклообразное состояние при
температурах ниже температуры стеклования T. При
температурах свыше T, аморфные вещества ведут
себя как расплавы, то есть находятся в
расплавленном состоянии. Вязкость аморфных
материалов - непрерывная функция температуры:
чем выше температура, тем ниже вязкость аморфного
вещества.

Слайд 2

Аморфные тела- тела которые при нагревании постепенно размягчаются, становятся более тягучими.

Слайд 3

Твёрдые тела

Кристаллические Аморфные -Не имеют кристаллической решётки; -Не имеют температуры плавления; -Изотропны; -Обладают текучестью; -Способны переходить в кристаллическое и жидкое состояние; -Имеют только ближний порядок. Примеры - стекло, сахарный леденец, смола.

Слайд 4

Строение аморфных тел. Исследования при помощи электронного микроскопа показывает, что в аморфных телах не наблюдается строгого порядка в расположении их частиц. Взгляните, на рисунок на нём изображено расположение частиц в аморфном кварце. Эти вещества состоят из одних и тех же частиц – молекул оксида кремния SiO2 .Частицы аморфных тел непрерывно и беспорядочно колеблются. Они чаще, чем частицы кристаллов могут перескакивать с места на место. Этому способствует и то, что частицы аморфных тел расположены неодинаково плотно: между ними имеются пустоты.

Слайд 5

Плавление аморфных тел.По мере возрастания температуры энергия колебательного движения атомов в твёрдом теле возрастает и, наконец, наступает такой момент, когда связи между атомами начинают разрываться. При этом твердое тело переходит в жидкое состояние. Такой переход называется плавлением. При фиксированном давлении плавление происходит при строго определённой температуре.Количество тепла, необходимое для превращения единицы массы вещества в жидкость при температуре плавления, называют удельной теплотой плавления λ .Для плавления вещества массой m необходимо затратить количество теплоты равное:Q = λ · m .Процесс плавления аморфных тел отличается от плавления кристаллических тел. При повышении температуры аморфные тела постепенно размягчаются, становятся вязкими, до тех пор, пока не превратятся в жидкость. Аморфные тела в противоположность кристаллам не имеют определенной температуры плавления. Температура аморфных тел при этом изменяется непрерывно. Это происходит потому, что в аморфных твердых телах, как и в жидкостях, молекулы могут перемещаться друг относительно друга. При нагревании их скорость увеличивается, увеличивается расстояние между ними. В результате тело становится все мягче и мягче, пока не превратится в жидкость. При отвердевании аморфных тел их температура также понижается непрерывно.

1 из 16

Презентация на тему: Аморфные и кристаллические вещества

№ слайда 1

Описание слайда:

№ слайда 2

Описание слайда:

АННОТАЦИЯ Презентацию можно использовать частично на уроках физики в 8 классе и полностью в 10 классе; на внеклассных мероприятиях (неделях физики, семинарах, на уроках с межпредметными связями) Выполнена в программе Microsoft PowerPoint Объем работы - , количество слайдов - 16

№ слайда 3

Описание слайда:

Цели и задачи Познакомить учащихся со строением и свойствами твердых тел; Показать роль физики твердого тела в создании материалов с заранее заданными свойствами; Показать формулу кристаллов, симметрию пространственных кристаллических решеток; Показать практическое значение твердых тел

№ слайда 4

Описание слайда:

Методические рекомендации учителю Данную презентацию можно использовать в 10 классе и при двух, и при трех часах, отведенных на тему «Твердые тела»; Для реализации дифференцированного обучения решение качественных задач может быть предложено как всему классу, так и частично, ученикам с разным уровнем знаний; В 8 классе может быть использованы материалы презентации, касающиеся изучения кристаллических тел.

№ слайда 5

Описание слайда:

№ слайда 6

Описание слайда:

Особенности внутреннего молекулярного строения твердых тел. Их свойства Кристалл – устойчивое, упорядочное образование частиц в твердом состоянии. Кристаллы отличаются пространственной периодичностью всех свойств. Основные свойства кристаллов: сохраняет форму и объем при отсутствии внешних воздействий, обладает прочностью, определенной температурой плавления и анизотропией (различием физических свойств кристалла от выбранного направления).

№ слайда 7

Описание слайда:

№ слайда 8

Описание слайда:

Монокристаллы и поликристаллы Кристаллическую структуру имеют металлы. Обычно металл состоит из огромного количества сросшихся друг с другом маленьких кристалликов. Твердое тело, состоящее из большого числа маленьких кристалликов, называют поликристаллическими. Одиночные кристаллы называют монокристаллами. Большинство кристаллических тел – поликристаллы, так как они состоят из множества сросшихся кристаллов. Одиночные кристаллы – монокристаллы имеют правильную геометрическую форму и их свойства различные в зависимости от направления

№ слайда 9

Описание слайда:

Историческая справка 1867 г. русский инженер А.В. Гадолин впервые доказал, что кристаллы могут обладать 32 видами симметрии Знаменитый русский кристаллограф Е.С. Федоров доказал, что могут существовать только 230 способов построения кристалла Ученные выяснили, правильная форма кристалла обусловлена тесным, упорядоченным расположением частиц в кристалле

№ слайда 10

Описание слайда:

Демонстрация различных моделей кристаллических решеток Обратите внимание на одинаковое расстояние между частицами соли по определенным направлениям Модели кристаллических решеток графита и алмаза являются примером полиморфизма, когда одно и то же вещество может иметь различные типы упаковок соль графит алмаз

Демонстрация доказательств свойств аморфных тел 3. При кратковременном воздействии проявляют упругие свойств. Например: резина воздушный шарик 4. При продолжительном внешнем воздействии аморфные тела текут. Например: парафин в свече. 5. С течением времени мутнеют (н/р: стекло) и расстекловываются (н/р: леденец засахаривается), что связано с появлением маленьких кристалликов, оптические свойства которых отличаются от свойств аморфных тел

№ слайда 13

Описание слайда:

Решение качественных задач Шар, выполненный из монокристалла, при нагревании может изменить не только свой объем, но и форму. Почему? Кубик из стекла и кубик из монокристалла кварца, опущенный в горячую воду. Сохраняет ли кубики свою форму? Почему в природе не существует кристаллов шарообразной формы? Почему в мороз снег скрипит под ногами? Почему в таблицах температур плавления различных веществ нет температуры плавления стекла?

Описание слайда:

Список литературы О.Ф. Кабардин Физика. Справочные материалы.- Кабардин О.Ф.- М. «Просвещение», 1988, 367 с. Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский – Физика. Учебник для 10 класса общеобразовательных учреждений. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н. - Литература, «Просвещение», 2007, 366 с. И.Г. Власова, А.А. Витебская Решение задач по физике. Справочник школьника. – Власова И.Г., Витебская А.А., Филологическое общество «Слово», АСТ, Ключ-С, Центр гуманитарных наук при факультете журналистики МГУ им. М.В. Ломоносова, -М., 1997, 638 с.

№ слайда 16

Описание слайда:

Ответы на качественные задачи Монокристалл – это одиночный кристалл, у которого физические свойства зависят от направления внутри кристалла, то есть обладает анизотропией. Поэтому шар, выполненный из монокристалла, при нагревании может расширяться по различным направлениям неодинаково, следовательно, может изменить не только свой объем, но и форму. Стекло является аморфным твердым телом и обладает изотропией. Монокристаллы анизотропны. Следовательно, вследствие анизотропии теплового расширения (по разным направлениям тепловое расширение неодинаково) куб из кварца примет форму параллелепипеда. Кубик из стекла своей формы не изменит. Все монокристаллы анизотропны, то есть физические свойства зависят от направления внутри кристаллов. Следовательно, рост кристаллов неодинаков по разным направлениям, и поэтому нельзя вырастить кристалл шарообразной формы. Снег состоит из огромного числа снежинок-кристалликов. В мороз снег скрипит под ногами, потому что ломается сотни тысяч кристалликов пол действием силы ноги. Это связано с тем, что стекло является аморфным веществом, у которого нет определенной температуры плавления.

Cлайд 1

Cлайд 2

Cлайд 3

Cлайд 4

Cлайд 5

Cлайд 6

Cлайд 7

Cлайд 8

Cлайд 9

Cлайд 10