Урок физики в 10 классе по теме "Кристаллические и аморфные тела"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №3

города Сельцо Брянской области

Конспект урока физики

в 10 классе

«Кристаллические и аморфные тела»

Подготовила

учитель физики и информатики

Шидловская Оксана Владимировна

г.Сельцо

2013 год

Цель урока: Раскрыть основные свойства кристаллических и аморфных тел. Познакомить учащихся с правильной формой кристаллов и со свойством анизотропии, методом моделирования в изучении свойств кристаллов.

Приобщение учащихся к исследовательской работе

С целью политехнического образования показать значение физики твёрдого тела для народного хозяйства.

Развивать умение применять полученные знания в нестандартной ситуации

Оборудование: опорный конспект по теме, набор кристаллических тел, микроскоп, выращённые кристаллы, модели кристаллов, компьютерная презентация.

Ход урока:

1 Орг момент

В любой профессии любовь к ней является одним из условий успеха,
но это особенно справедливо для научно-исследовательской работы.
Э. Жолио-Кюри

2. Проверка д\з

3.Подготовка к восприятию нового материала

1 Основные положения МКТ

2 На основе положений МКТ объяснить различие между газообразным, жидким и твердым состоянием вещества по категориям:

А) форма и объем

Б) расположение молекул

В) взаимодействие молекул

4. Сообщение темы и цели урока

Вступление:. 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.

В любой отрасли техники используются свойства твердого тела: механические, тепловые, электрические, оптические и т. д. Все большее применение в технике находят кристаллы. Каковы особенности структуры кристаллов, которые отличают их от аморфных тел? Ответы на эти и аналогичные вопросы вы сможете дать в конце урока. Запишем тему «Кристаллические и аморфные тела»

Изложение нового материала:

(Сопровождается показом слайдов из презентации и заполнением опорного конспекта)

Все твёрдые тела делятся на кристаллические и аморфные.

Мы рассмотрим, в чём их сходство и различие.

Что такое кристаллы?

Кристаллы - это твёрдые тела, атомы или молекулы которых занимают определённые, упорядоченные положения в пространстве. Кристаллы одного и того же вещества имеют разнообразную форму. Цвет кристаллов различен, — очевидно, это зависит от примесей.

Для наглядного представления внутренней структуры кристалла используют его изображение с помощью кристаллической решётки. Различают несколько типов кристаллов:

1)Ионные. 2) атомные 3)металлические 4)молекулярные.

Частицы в кристалле образуют правильную пространственную решетку. Пространственные решетки различных кристаллов различны. Перед вами модель пространственной решетки поваренной соли. (Демонстрирует модель кристаллической решетки)

Шарики одного цвета имитируют ионы натрия, шарики другого цвета — ионы хлора. Если соединить эти узлы прямыми линиями, то образуется пространственная решетка, аналогичная представленной модели. В каждой пространственной решетке можно выделить некоторые повторяющиеся элементы ее структуры, иначе говоря, элементарную ячейку. К наиболее простым элементарным ячейкам относятся куб, объемно-центрированный куб, гранецентрированный куб, гексагональная призма. Понятие о пространственной решетке позволило объяснить свойства кристаллов.

Идеальная форма кристалла имеет вид многогранника.

Такой кристалл ограничен плоскими гранями, прямыми ребрами и обладает симметрией.

В кристаллах можно найти различные элементы симметрии.

Монокристаллы - одиночные кристаллы. (кварц, слюда…) В кристаллах можно найти различные элементы симметрии (показывает на таблице, где изображены кристаллы). плоскость симметрии, ось симметрии, центр симметрии.

Рассмотрим другие свойства кристаллических тел

1)Внешняя правильная геометрическая форма. (модели)

2)Постоянная температура плавления.

3)Анизотропия – различие в физических свойствах от выбранного в кристалле направления. (показывает пример со слюдой

Поликристаллы - это твёрдые тела, состоящие из большого числа кристаллов, беспорядочно ориентированных друг относительно друга.(сталь, чугун …)

Поликристаллы тоже имеют правильную форму и ровные грани, температура плавления у них имеет постоянное значение для каждого вещества.

Но в отличии от монокристаллов, поликристаллы изотропны, т.е. физические свойства одинаковые по всем направлениям. Это объясняется тем, что кристаллы внутри располагаются беспорядочно, и каждый в отдельности обладает анизотропией, а в целом кристалл изотропен.

Кроме кристаллических тел существуют - аморфные тела.

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

Аморфные тела изотропны, при низких температурах они ведут себя подобно кристаллическим телам, а при высокой подобны жидкостям.

5 Условия образования кристаллов

Убедимся в симметрии кристаллика снега- снежинки (рис. снежинки)

На первый взгляд кажется, что число видов симметрии может быть бесконечно большим.

В 1867 г. русский инженер А. В. Гадолин впервые доказал, что кристаллы могут обладать лишь 32 видами симметрии.

Факторы, влияющие на рост кристаллов

6. Результаты исследовательской работы по выращиванию кристаллов

7. Практическая работа

Рассмотреть в микроскоп препарат графита. Зарисовать структуру.

Между алмазом и графитом оказывается много общего, хотя на первый взгляд это общее трудно увидеть. Алмаз необычно тверд, прозрачен, не проводит электрический ток (диэлектрик), обработанные алмазы — драгоценность, известны в быту как бриллианты.

Графит мягок, легко расслаивается, непрозрачен, электропроводен и не похож на драгоценный камень. А между тем и алмаз, и графит — это чистый углерод. Различие свойств алмаза и графита связано только с различием кристаллических решеток. При определенных условиях возможен переход вещества из одной кристаллической модификации в другую. Если нагреть графит до температуры 2000—2500 К под давлением 10¹⁰ Па, то произойдет перестройка кристаллической решетки, в результате чего графит превратится в алмаз. Так получают искусственные алмазы.

8 Сообщение о жидких кристаллах (ученики готовят заранее)

9 Дефекты в кристаллах

10 Применение искусственных кристаллов (сообщение ученика)

11 Закрепление изученного материала

Рассказ ученика по опорному конспекту
Решение качественных задач.

ГОТОВИМСЯ К ЕГЭ ПО ФИЗИКЕ

1.Кубик, вырезанный из монокристалла, нагреваясь, может превратиться в параллелепипед. Почему это возможно?

(вследствие анизотропии расширение в разных направлениях может быть различно)

2. Что будет с кристаллом, если опустить его в ненасыщенный раствор? Если опустить его в пересыщенный раствор?

(1. растворится, 2. будет расти)

3. Какие из твердых тел обладают анизотропией?

(только монокристаллы)

4. Вблизи поверхности кристалла в процессе его роста наблюдаются так называемые концентрационные потоки раствора, поднимающиеся вверх. Объясните явление.

(У поверхности кристалла наблюдается уменьшение плотности раствора. Эти слои становятся легче и поднимаются вверх)

12 Домашнее задание

Глава 12,

# 75, 76, вопросы