Разработка урока по теме:"Кристаллические и аморфные тела"

Методическая разработка урока физики по теме: «Кристаллические и аморфные тела»

Профессия:  Слесарь по ремонту автомобиля, группа  С2-14
Учебная дисциплина: ФИЗИКА
Тема урока: Кристаллические и аморфные тела
Регламент урока: 45 минут
Цели урока:
- образовательные: повторить  и систематизировать знания о свойствах кристаллов, рассмотреть особенности аморфных тел, композитов, провести сравнение, ввести понятия «изотропия», «анизотропия», «поликристалл», «монокристалл».
- развивающие: развитие интереса к физике, развитие логического мышления, внимания, памяти, самостоятельности при поиске решения.
- воспитательные: формирование научного мировоззрения, воспитание аккуратности, взаимопомощи.
Вид урока: комбинированное занятие (рассказ преподавателя  +фронтальный опрос + работа с раздаточным материалом + работа со справочниками + составление конспекта)
Тип урока: учебное занятие по изучению нового материала и его первичному закреплению
Технологии обучения: ИКТ, проблемное обучение.
Обеспечение урока:
- техническое: компьютер, презентация, видеоролик «Гнущееся стекло»
- учебно-методическое: справочник по физике и технике, авт.Е.С.Енохович,  наборы кристаллических и аморфных тел, модели кристаллических решеток.

ХОД   УРОКА

1.      Организационный момент ( 1-2 мин.)

2.      Актуализация ранее усвоенных знаний ( работа с психрометром -1 об-ся, фронтальный опрос:  составить предложениия со словами – 7 об-ся) (5 мин.)

А) Какая погода сегодня у нас на уроке? (работа с психрометром)

Б) На экране слова, с которыми надо составить предложения по ранее изученной теме «Влажность воздуха»

- вода, воздух;

- влажность, психрометр;

- комфорт;

- цемент, доски;

- кондитерские изделия, ткани, бумага…;

- книги, картины;

- теплицы, растения.                                                    Слайд 1

3.      Изучение нового материала

3.1. Рассказ преподавателя о кристаллах  с демонстрацией слайдов и моделей кристаллических решеток, работой обучающихся с раздаточным материалом (10 мин) Преподаватель: Напомню, что мы продолжаем изучать молекулярно-кинетическую теорию.

- В чем состоит основная задача МКТ? (Ответ: МКТ объясняет свойства макроскопических тел на основе знаний о строении вещества и поведении молекул).

- Мы рассмотрели подробно на предыдущих уроках особенности газов и жидкостей. Для завершения МКТ нам необходимо рассмотреть  особенности твердых тел. 

Вопрос:– Какие особенности о строении твердых тел нам известны из курса физики? (Ответы:  молекулы расположены очень близко друг к другу, силы взаимодействия между молекулами велики, молекулы совершаю колебания около своих положений равновесия).

 Главная особенность – это правильное расположение атомов, т.е. наличие кристаллической решетки, поэтому большинство твердых тел называют кристаллическими. Однако существует еще одна группа твердых тел, о которых мы раньше не  говорили – это аморфные тела. Итак, тема сегодняшнего урока «Кристаллические и аморфные тела». (Слайд 2)

Цель урока: (Слайд 3)

 На рисунке показаны кристаллические решетки различных веществ. Обратите внимание на то, что линии, соединяющие положения атомов, образуют правильные геометрические фигуры: квадраты, прямоугольники, треугольники, 6-угольники  и т.д.

 Т.е. кристаллы – это твердые тела, атомы которых расположены в определенном порядке.

 Правильное расположение атомов хорошо демонстрирует модель кристаллической решетки.                                                                                          Слайды 4-6

  Из уроков химии вы знаете, что кристаллические решетки могут состоять не только из нейтральных атомов, но и из ионов, молекул. При этом мы опять же наблюдаем правильное расположение частиц в пространстве.

(Слайды 7 -8) Бывает, что одни и те же атомы образуют разные вещества с абсолютно разными свойствами в зависимости от вида кристаллической решетки. Это свойство называют полиморфизмом. Слева – слоистая решетка графита (модель которого мы только видели). Графит – мягкое, непрозрачное, проводящее ток вещество. Справа – алмаз с каскадной решеткой, состоящей из тех же атомов углерода. Алмаз – прозрачный кристалл, диэлектрик, самое прочное вещество в природе.

Рассмотрим еще одну особенность кристаллов

- У вас на столах  имеются крупинки сахара и сахар-рафинад. Чем они отличаются?

Монокристалл – крупинки сахара, поликристалл – сахар – рафинад.            (Слайд 9)

- Еще одно свойство кристаллических тел – анизотропия - зависимость физ. свойств кристаллов от направления в кристалле. Монокристаллы – анизотропны (пример тому графит, слюда, снежинка).                                                                                   Слайд 10

Поликристаллы таким свойством не обладают, их физические свойства одинаковы по всем направлениям (изотропия), т.к. они состоят из огромного количества беспорядочно сросшихся  между собой монокристалликов.

Следующий отличительный признак кристаллов (металлы и сплавы) найдите, поработав со справочником. Стр.113 температура плавления. (1 мин.) ( Слайд11)

Сделайте вывод: у всех кристаллов определенная температура плавления и она у каждого металла – своя.

Общий вывод по свойствам кристаллов: Слайд, запись в конспект.  (Слайд 12)

3.2 Рассказ преподавателя о свойствах аморфных тел  с демонстрацией слайдов, видеофрагмента, работой обучающихся с раздаточным материалом, работой со справочником( 10 мин)

Преподаватель: У вас на столах  имеется еще одно вещество – это леденец. Разверните его и скажите, имеет он правильную форму? Есть ли у него плоские грани? (Ответы: нет).

В отличие от кристаллов сахарный леденец может и раскалываться и размягчаться, постепенно переходя в жидкое состояние, при этом меняя форму. Все аморфные тела – это вещества, атомы которых расположены в относительном порядке, нет строгой повторяемости пространственной структуры. (Слайд 13-14)

Следствием этого является изотропия – одинаковые физические свойства по разным направлениям.

Примерами аморфных тел являются смола, канифоль, янтарь, пластилин и другие.

Следующее свойство аморфных тел найдите, поработав со справочником стр. 112 (парафин, масло сливочное, воск пчелиный) Сделайте вывод: у аморфных тел нет определенной температуры плавления. Отсюда следует, что аморфные тела обладают текучестью, как жидкости при высоких температурах и свойствами твердого тела – при низких.                                                                                                     Слайды 15-17

Вывод по аморфным телам                                                                   

Видеофрагмент «Гнущееся стекло»(1,5 мин.)

Вывод: стекло при низких температурах проявляет свойства твердого тела, а при высоких ведет себя как жидкость.

Первичное закрепление материала по слайдам  18-20 ( 3 мин.)

3.3. Рассказ преподавателя о композитах с демонстрацией слайдов и примерами их использования в строительстве, автомобилестроении)        (6 мин.)                         Слайд21

Сообщение «О применении композитов в автомобилестроении»        Слайд 22

В настоящее время мало кто может представить себе жизнь без четырехколесного коня. Автомобили стали неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. Именно поэтому данная область постоянно эволюционирует, создавая все более современные и технологичные машины. И, конечно же, эта отрасль не обходится без композитных материалов. Погоня за экономией топлива, уменьшением веса и улучшением внешнего вида стала развиваться гораздо интереснее, когда производители начали применять композитные материалы. В автомобилестроении настала новая эра – эра “карбона”.

 Углеволокно – основной полимерный материал, который применяют при производстве машин. Стоит отметить, что он применяется не только с целью придания лучших механических свойств, но и с целью улучшить внешний вид автомобиля. На сегодняшний день практически все кузова концепт-каров от известных автогигантов более чем на 50% состоят из композитов на основе углеволокна. Кроме того, активно применяется кевлар, иногда стеклопластик.

 Многие расходные элементы машин также могут быть выполнены с использованием полимеров. Это могут быть покрышки, в которых базальтовое волокно применяется как армирующий материал. Это могут быть тормозные колодки и диски, в которых композиты применяют для увеличения срока службы и улучшения работы при повышенных нагрузках. Это могут быть диски сцепления, что позволяет увеличить ресурс качества работы сцепления.

 Интерьер салонов автомобилей тоже не обходится без композитных материалов. Карбоновые основания кресел, декоративные панели, торпеда, ручка переключения передач, панели приборов и многие-многие другие элементы. Детали, выполненные с применением данного материала, придают салону особый внешний вид, а также увеличивают его срок службы.

4.      Систематизация и закрепление  изученного материала                            Слайд 23

Выполнение тестового задания: 3 мин.

1.Какое из перечисленных свойств характерно для кристаллических тел? Выберите правильный ответ.

А.Существование определенной температуры плавления.

     Б. Изотропность.

В.Отсутствие определённой температуры плавления.

2.Какое из перечисленных свойств характерно только для аморфных тел? Выберите правильный ответ.

А. Анизотропность.

Б. Существование определённой температуры плавления.

В.Отсутствие определённой температуры плавления.

3.Что называется анизотропией  кристаллов?

А. Зависимость физических свойств от направления внутри кристалла.

Б.Одинаковость физических свойств по всем направлениям.

В.Хорошая теплопроводность внутри кристалла.

4. Что можно сказать об изменении температуры в процессе плавления кристаллического тела?
А. Температура остается постоянной.

Б.  Температура  увеличивается.
В. Температура  может быть любой.

5.Что такое монокристалл?

А. Тело, имеющее правильную геометрическую форму и ограниченное естественными плоскими гранями
Б. Частица вещества, имеющая правильную геометрическую форму
В. Твердое тело, состоящее из одного кристалла

Оцените свою работу по тестам методом самопроверки:    1 мин.    Слайд 24

5 ответов – «5»

4 ответа – «4»

3 ответа – «3»

2 ответа – «2»

1 ответ – «1»

5.      Оценка деятельности  обучающихся на уроке, комментирование  2 мин.

6.       Домашнее задание.  §§ 75,76, вопросы §§

работа в сети Интернет. Тема:         Слайд 25

1.      Применение жидких кристаллов в технике

2.      Жидкие кристаллы в организме человека

                      Преподаватель Зубарева В.А.