Презентация к уроку физики в 10 классе на тему "Кристаллические и аморфные тела. Свойства твердых тел"

Кристаллические и аморфные тела. Свойства твердых тел

10 класс ФИЗИКА 12.02.2024

Различают кристаллические и аморфные твердые тела .

Аморфні

У аморфных тел сохраняется ближний порядок в расположении атомов, но отсутствует дальний. Отсюда вытекают свойства аморфных тел:

• У них нет температуры плавления, так как нет кристаллической решетки. При нагревании они размягчаются.
• Они изотропны: их физические свойства одинаковы во всех направлениях.

К аморфным телам относятся смола, стекло, пластмассы.

Кристаллы – это твердые тела, атомы и молекулы которых занимают определенное, упорядоченное положение в пространстве. Следствием упорядоченного размещения атомов в кристалле является геометрическая правильность его внутреннего строения.

Свойства кристалов:

• Анизотропия физических свойств (их зависимость от выбранного в кристалле направления).
• Наличие температуры плавления. Кристаллическое тело, достигая температуры плавления, начинает плавиться. Вся энергия, подводимая к телу, расходуется на увеличение потенциальной энергии взаимодействия молекул при разрушении кристаллических решеток, а кинетическая энергия молекул стабильна, поэтому температура тела при плавлении не меняется.

Кристаллические тела делят на две группы: монокристаллы и поликристаллы.

• Монокристаллы - твердые тела, частицы которых образуют единую кристаллическую решетку. Внешняя форма монокристаллов одного вида может быть разной, но углы между соответствующими гранями постоянны – закон постоянства углов, сформулированный М. В. Ломоносовым. Монокристаллы - это большинство минералов. Крупные природные монокристаллы встречаются редко (например, лед, соль, исландский шпат). Многие монокристаллы выращивают искусственно.

Характерной особенностью монокристаллов является анизотропия – зависимость физических свойств – упругих, механических, тепловых, электрических, магнитных, оптических – от направления. Это объясняется тем, что плотность расположения частиц кристаллической решетки в разных направлениях неодинакова что и приводит к различию свойств кристаллов вдоль этих направлений.

Твердые тела, имеющие мелкокристаллическую структуру, то есть состоящие из множества беспорядочно ориентированных кристаллических зерен (например, горные породы, металлы, сплавы), называют поликристаллами . В поликристаллах анизотропия наблюдается только для отдельных мелких кристаллов, но их разная ориентация приводит к тому, что свойства поликристалла по всем направлениям в среднем одинаковы.

Для аморфных твердых тел, как и для жидкостей, характерен ближний порядок в расположении частиц; у них в отличие от жидкостей подвижность частиц довольно мала. Физические свойства аморфных тел одинаковы во всех направлениях (наблюдается изотропия свойств). Особенностью аморфных тел является отсутствие у них определенной точки плавления, то есть невозможно указать определенную температуру, выше которой можно было бы констатировать жидкое состояние, а ниже – твердое.

Известно, что в аморфных телах со временем может наблюдаться процесс кристаллизации, например в стекле появляются кристаллы; оно, теряя пластичность, начинает мутнеть и превращается в поликристаллическое тело.

Большое распространение получили полимеры – органические аморфные тела, молекулы которых состоят из большого числа одинаковых длинных молекулярных цепочек, соединенных химическими (валентными) связями.

Полимерам свойственны прочность и упругость; некоторые полимеры выдерживают растяжение, что в 5-10 раз превышает их первоначальную длину. Это объясняется тем, что длинные молекулярные цепочки могут при деформации либо сворачиваться в плотные клубки, либо вытягиваться в прямые линии.

Эластичность полимеров проявляется только в определенном интервале температур, ниже которого они становятся твердыми и хрупкими, а выше – пластическими.

К полимерам относятся как природные (к примеру, крахмал, белок, каучук, клетчатка), так и искусственные (к примеру, пластмасса, резина, капрон) вещества.

Домашнее задание:

• Прочитать п. 72.
• Подготовить презентацию на одну из тем: 1) “Жидкие кристаллы в технике”; 2) “Полимеры и их использование”.