Аморфні тіла. Аморфні речовини Аморфні тіла та їх плавлення презентація

Учениці 10 класу «А» Середньої школи №1997 Хачатрян Кнарик Перевірить: Панькіна Л.В По фізиці Тема: Аморфні тіла

Аморфні тіла Аморфними тілами називають тіла, які при нагріванні поступово розм'якшуються, стають дедалі текучими. Для таких тіл неможливо вказати температуру, при якій вони перетворюються на рідину (плавляться)

Кристалічні тіла Кристалічні тіла називають тіла, які не розм'якшуються, а з твердого стану перетворюються відразу в рідину. Під час плавлення таких тіл завжди можна відокремити рідину від ще не розплавилися (твердої) частини тіла.

Приклади До аморфних речовин належать скла (штучні та вулканічні), природні та штучні смоли, клеї та ін. каніфоль, цукровий льодяник та багато інших тіл. Всі ці речовини з часом каламутніють (скло «розскловлюється», льодяник «зацукрується» тощо). Це помутніння пов'язане з появою всередині скла або льодяника дрібних кристаликів, оптичні властивості яких інші, ніж навколишнього аморфного середовища.

Аморфні тіла не мають кристалічної структури і на відміну від кристалів не розщеплюються з утворенням кристалічних граней, як правило - ізотропні, тобто не виявляють різних властивостей у різних напрямках, не мають певної точки плавлення.

Аморфні тіла, чим відрізняються від кристалів У аморфних тіл немає строгого порядку розташування атомів. Тільки найближчі атоми-сусіди розташовуються у порядку. Але суворої повторюваності у всіх напрямах однієї й тієї ж елемента структури, що у кристалів, в аморфних тілах немає. За розташуванням атомів і їх поведінкою аморфні тіла аналогічні рідинам. Часто те саме речовина може бути як у кристалічному, і у аморфному стані. Наприклад, кварц SiO2 може бути як у кристалічній, так і в аморфній формі (кремнезем).

Рідкі кристали. У природі зустрічаються речовини, що мають одночасно основні властивості кристала і рідини, а саме анізотропію і плинність. Такий стан речовини називається рідкокристалічним. Рідкими кристалами є переважно органічні речовини, молекули яких мають довгу ниткоподібну форму або форму плоских пластин. Мильні бульбашки - яскравий приклад рідких кристалів

Рідкі кристали. На межі доменів відбувається заломлення та відбиття світла, тому рідкі кристали непрозорі. Однак у шарі рідкого кристала, вміщеному між двома тонкими пластинами, відстані між якими 0,01-0,1 мм, з паралельними поглибленнями 10-100 нм, всі молекули будуть паралельні і кристал стане прозорим. Якщо на якісь ділянки рідкого кристала подати електричну напругу, то рідкокристалічний стан порушується. Ці ділянки стають непрозорими та починають світитися, а ділянки без напруги залишаються темними. Це використовується при створенні рідкокристалічних екранів телевізорів. Слід зазначити, що сам екран складається з безлічі елементів і електронна схема управління таким екраном дуже складна.

Фізика твердого тіла Отримання матеріалів із заданими механічними, магнітними, електричними та іншими властивостями - один із основних напрямків сучасної фізики твердого тіла. Аморфні тіла займають проміжне положення між кристалічними твердими тілами та рідинами. Їхні атоми або молекули розташовуються у відносному порядку. Розуміння структури твердих тіл (кристалічних та аморфних) дозволяє створювати матеріали із заданими властивостями.

Поняття аморфної речовини
■
Аморфні речовини (від грец. ἀ «не-» і μορφή
«вигляд, форма») не мають кристалічної структури та
на відміну від кристалів не розщеплюються з
утворенням кристалічних граней; як правило -
ізотропні, тобто не виявляють різних
властивостей у різних напрямках, не мають
певної точки плавлення. До аморфних
речовинам належать скла (штучні та
вулканічні), природні та штучні
смоли, клеї та ін. Скло - твердотільний стан
аморфні речовини. Аморфні речовини можуть
перебувати або в склоподібному стані (при
низьких температурах), або в стані розплаву
(При високих температурах). Аморфні речовини
переходять у склоподібний стан при
температурах нижче температури скловання T. При
температурах понад T, аморфні речовини ведуть
себе як розплави, тобто знаходяться в
розплавленому стані. В'язкість аморфних
матеріалів - безперервна функція температури:
чим вище температура, тим нижче в'язкість аморфного
речовини.

Слайд 2

Аморфні тіла-тіла які при нагріванні поступово розм'якшуються, стають більш тягучими.

Слайд 3

Тверді тіла

Кристалічні Аморфні -Не мають кристалічних ґрат; -Не мають температури плавлення; -ізотропні; -мають плинність; -Здатні переходити в кристалічний та рідкий стан; -Мають лише ближній порядок. Приклади - скло, цукровий льодяник, смола.

Слайд 4

Будова аморфних тіл. Дослідження за допомогою електронного мікроскопа показує, що в аморфних тілах не спостерігається строгого порядку розташування їх частинок. Погляньте, на рисунок на ньому зображено розташування частинок в аморфному кварці. Ці речовини складаються з одних і тих же частинок - молекул оксиду кремнію SiO2. Частинки аморфних тіл безперервно і безладно коливаються. Вони частіше ніж частинки кристалів можуть перескакувати з місця на місце. Цьому сприяє і те, що частинки аморфних тіл розташовані неоднаково щільно: між ними є порожнечі.

Слайд 5

Плавлення аморфних тіл. У міру зростання температури енергія коливального руху атомів у твердому тілі зростає і нарешті настає такий момент, коли зв'язки між атомами починають розриватися. При цьому тверде тіло перетворюється на рідкий стан. Такий перехід називається плавленням. При фіксованому тиску плавлення відбувається за строго певної температуре.Кількість тепла, необхідне перетворення одиниці маси речовини в рідина при температурі плавлення, називають питомою теплотою плавлення λ .Для плавлення речовини масою m необхідно витратити кількість теплоти рівне:Q = λ · m . аморфних тіл відрізняється від плавлення кристалічних тіл. При підвищенні температури аморфні тіла поступово розм'якшуються, стають в'язкими, доки не перетворяться на рідину. Аморфні тіла на противагу кристалам не мають певної температури плавлення. Температура аморфних тіл у своїй змінюється безупинно. Це тому, що у аморфних твердих тілах, як й у рідинах, молекули можуть переміщатися друг щодо друга. При нагріванні їхня швидкість збільшується, збільшується відстань між ними. В результаті тіло стає все м'якшим і м'якшим, поки не перетвориться на рідину. При затвердінні аморфних тіл їхня температура також знижується безперервно.

1 із 16

Презентація на тему:Аморфні та кристалічні речовини

№ слайду 1

Опис слайду:

№ слайду 2

Опис слайду:

АННОТАЦІЯ Презентацію можна використовувати частково на уроках фізики у 8 класі та повністю у 10 класі; на позакласних заходах (тижнях фізики, семінарах, на уроках з міжпредметними зв'язками) Виконано у програмі Microsoft PowerPoint Обсяг роботи - , кількість слайдів - 16

№ слайду 3

Опис слайду:

Цілі та завдання Ознайомити учнів із будовою та властивостями твердих тіл; Показати роль фізики твердого тіла у створенні матеріалів із заздалегідь заданими властивостями; Показати формулу кристалів, симетрію просторових кристалічних ґрат; Показати практичне значення твердих тіл

№ слайда 4

Опис слайду:

Методичні рекомендації вчителю Дану презентацію можна використовувати в 10 класі і за двох, і за три години, відведених на тему «Тверді тіла»; Для реалізації диференційованого навчання рішення якісних завдань може бути запропоновано як усьому класу, так і частково учням з різним рівнем знань; У 8 класі можуть бути використані матеріали презентації, що стосуються вивчення кристалічних тіл.

№ слайду 5

Опис слайду:

№ слайду 6

Опис слайду:

Особливості внутрішньої молекулярної будови твердих тіл. Їх властивості Кристал – стійке, упорядкове утворення частинок у твердому стані. Кристали відрізняються просторовою періодичністю всіх властивостей. Основні властивості кристалів: зберігає форму та об'єм за відсутності зовнішніх впливів, має міцність, певну температуру плавлення та анізотропію (відмінність фізичних властивостей кристала від обраного напрямку).

№ слайду 7

Опис слайду:

№ слайду 8

Опис слайду:

Монокристали та полікристали Кристалічну структуру мають метали. Зазвичай метал складається з величезної кількості маленьких кристаликів, що зрослися один з одним. Тверде тіло, що складається з великої кількості дрібних кристаликів, називають полікристалічними. Поодинокі кристали називають монокристалами. Більшість кристалічних тіл – полікристали, оскільки вони складаються з безлічі кристалів, що зрослися. Поодинокі кристали – монокристали мають правильну геометричну форму та їхні властивості різні залежно від напрямку.

№ слайду 9

Опис слайду:

Історична довідка 1867 російський інженер А.В. Гадолін вперше довів, що кристали можуть мати 32 види симетрії Знаменитий російський кристалограф Е.С. Федоров довів, що можуть існувати тільки 230 способів побудови кристала

№ слайду 10

Опис слайду:

Демонстрація різних моделей кристалічних решіток Зверніть увагу на однакову відстань між частинками солі за певними напрямками Моделі кристалічних решіток графіту та алмазу є прикладом поліморфізму, коли одна і та ж речовина може мати різні типи упаковок сіль графіт алмаз

Демонстрація доказів властивостей аморфних тіл 3. При короткочасному впливі виявляють пружні властивості. Наприклад: гума повітряна кулька 4. При тривалому зовнішньому впливі аморфні тіла течуть. Наприклад: парафін у свічці. 5. З часом каламутніють (н/р: скло) і розскловлюються (н/р: льодяник зацукровується), що пов'язано з появою маленьких кристаликів, оптичні властивості яких відрізняються від властивостей аморфних тіл

№ слайду 13

Опис слайду:

Розв'язання якісних завдань Куля, виконана з монокристалу, при нагріванні може змінити не лише свій об'єм, а й форму. Чому? Кубик зі скла та кубик із монокристалу кварцу, опущений у гарячу воду. Чи зберігає кубики свою форму? Чому в природі не існує кристалів кулястої форми? Чому в мороз сніг скрипить під ногами? Чому в таблицях температур плавлення різних речовин немає температури плавлення скла?

Опис слайду:

Список литературы О.Ф. Кабардін Фізика. Довідкові матеріали.- Кабардін О.Ф.- М. «Освіта», 1988, 367 с. Г.Я. Мякішев, Б.Б. Буховцев, Н.М. Сотський – Фізика. Підручник для 10 класів загальноосвітніх установ. Мякішев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотський Н.М. – Література, «Освіта», 2007, 366 с. І.Г. Власова, А.А. Вітебська Розв'язання задач з фізики. Довідник школяра. - Власова І.Г., Вітебська А.А., Філологічне товариство "Слово", АСТ, Ключ-С, Центр гуманітарних наук при факультеті журналістики МДУ ім. М.В. Ломоносова,-М., 1997, 638 с.

№ слайду 16

Опис слайду:

Відповіді на якісні завдання Монокристалл - це одиночний кристал, у якого фізичні властивості залежать від напрямку всередині кристала, тобто має анізотропію. Тому куля, виконана з монокристалу, при нагріванні може розширюватися по різних напрямках неоднаково, отже, може змінити не лише свій обсяг, а й форму. Скло є аморфним твердим тілом і має ізотропію. Монокристали анізотропні. Отже, внаслідок анізотропії теплового розширення (за різними напрямками теплове розширення неоднаково) куб з кварцу набуде форми паралелепіпеда. Кубик зі скла своєї форми не змінить. Всі монокристали анізотропні, тобто фізичні властивості, залежать від напрямку всередині кристалів. Отже, зростання кристалів неоднаковий у різних напрямах, і тому не можна виростити кристал кулястої форми. Сніг складається з величезної кількості сніжинок-кристаликів. У мороз сніг скрипить під ногами, бо ламається сотні тисяч кристаликів підлога дією сили ноги. Це пов'язано з тим, що скло є аморфною речовиною, яка не має певної температури плавлення.

Cлайд 1

Cлайд 2

Cлайд 3

Cлайд 4

Cлайд 5

Cлайд 6

Cлайд 7

Cлайд 8

Cлайд 9

Cлайд 10