Урок «Структура твердых тел»

Конспект урока объяснения нового материала

 Педагог- Мурашова Надежда Борисовна.

Предмет - физика

Возраст учащихся- 10 класс.

Тема  урока: «Структура твердых тел»

Цель урока: сформировать понятия «кристаллическое тело», «аморфность». Рассмотреть их свойства. Эстетическое представление о твердых телах, их практическое применение в природе, организме человека, технике.

	Этапы  урока	Содержание           этапа
1	Организационный момент Дать понятия «кристаллическое тело», «аморфное тело» и познакомиться с   их свойствами. Повторить пройденный материал об основных положениях МКТ. Особенности строения газообразных, жидких и твердых тел с точки зрения МКТ Практическое   применение кристаллических тел в быту, природе, технике и организме человека. Беседа учителя  и учащихся с повторением пройденного материала (физика 7-8 класс)	Вопросы:  1.Назовите основные положения МКТ строения вещества и их опытное обоснование. 2. Назовите три состояния вещества. Дайте характеристику каждому из них. 3. В чем заключатся различие в движении и взаимодействии молекул в газах, жидкостях и твердых телах. 4. Мокрое белье вывесили в морозный день. Почему после замерзания его трудно разогнуть? Сложить?  5. В чем сходство и различие в молекулярном строении твердых тел, жидких и газообразных? (лед, вода, пар)
2.	Опрос учащихся по пройденному материалу из курса физики и химии. Осуществить межпредметную связь для изучения нового материала. Работа с учебником, с научными текстами.	Свойства твердых тел? Как по характеру расположения частиц мы будем делить твердые тела? Какие тела будут кристаллическими7 Что такое монокристалл? Поликристалл Что такое полиморфизм? Что такое анизотропия? Что такое изотропия? Познакомимся с 4 типами кристаллов. Охарактеризовать металлические кристаллы Практическое применение металлов.
3	Изучение нового материала Довести до отчетливого понимания Основных понятий по твердым телам. Лекция  учителя изложения нового материала с конспектированием текста  с записью в рабочей тетради с показом таблиц.	Большинство веществ в умеренном климате Земли находятся твердом состоянии.  Твердые тела сохраняют не только форму. Но и объем. По характеру относительного расположения частиц твердые делят на три вида: кристаллические, аморфные и композиты. При наличии периодичности расположения атомов твердое тело является кристаллическим. Крупинки соли при наблюдении в микроскоп ограничены плоскими гранями. Нахождении таких граней Признак нахождения в кристаллическом состоянии. Тело, представляющее собой один кристалл, называется монокристаллом. Кристаллы, состоящие из множества мелких кристаллов. Которые срослись между собой называются поликристаллами. Например, кусок сахара. Кристаллы различных веществ имеют разнообразную форму Размеры кристаллов поликристаллического типа могут изменяться с течением времени. Мелкие кристаллы железа переходят в крупные. Этот процесс ускоряется при ударах и сотрясениях, он происходит в стальных мостах, железнодорожных рельсах и т.д. Прочность сооружения с течение времени уменьшается. Очень многие тела одинакового химического состава в кристаллическом состоянии в зависимости от условий могут существовать в двух или более разновидностях. Это свойство называется полиморфизмом. У льда известно до десяти модификаций. Полиморфизм углерода – графит и алмаз. Свойство монокристалла является анизотропия. Анизотропия свойств (электрические, механические и т. д.) по различным направлениям. Поликристаллические тела изотропны т.е. обнаруживают одинаковые свойства по всем направлениям. Объясняется это тем, что все кристаллы, из которых состоит поликристаллическое тело, ориентированы друг по отношению к друг другу хаотически. В результате ни одно из направлений не отличается от других. Существует четыре типов кристаллов: молекулярные, ковалентные (или атомные), ионные и металлические. Тип кристаллов определяется характером взаимодействия атомов и молекул. Образующих кристалл К молекулярным кристаллам относятся кристаллы водорода, аргона, брома. Прочность этих кристаллов не велика Ковалентные кристаллы: алмаз, полупроводники кремний и германий Ионные кристаллы хлорид натрия, бромид серебра. Аморфные тела изотропны. Признаком аморфного тела является неправильная форма поверхности при изломе. Аморфные тела все меняют свою форму под действием силы тяжести. Особенно при повышении температуры, этим они похожи на жидкости. Аморфное состояние неустойчиво, происходит переход аморфного состояния в кристаллическое (стекло мутнеет). Беспорядок в расположении атомов аморфных тел приводит к тому, что среднее расстояние   между атомами по разным направлениям одинаково, поэтому они изотропны. Сходство с жидкостями объясняется тем, что атомы и молекулы аморфных тел, подобно молекулам жидкости, имеют время «оседлой жизни». Определенной температуры плавления нет, поэтому аморфные тела можно рассматривать как переохлаждение жидкости с большой вязкостью. Отсутствие дальнего порядка в расположении атомов аморфных тел приводит к тому, что вещество в аморфном состоянии имеет: меньшую плотность, чем в кристаллическом. Композиты. Созданы композиционные материалы, механические свойства которых превосходят естественные материалы. Композиты состоят из матрицы и наполнителей. В качестве матрицы применяются полимерные, металлические, углеродные или керамические материалы. Наполнители могут состоять из нитевидных кристаллов, волокон и проволоки. Часто сюда относят железобетон (бетон и стальная арматура) и железографит (железо95%-98% и графита2%-5%) Из железографита изготавливают подшипники. Втулки для разных узлов машин и механизмов. Стеклопластик смесь стеклянных волокон и отвердевшей смолы. Кости человека и животных представляют собой композиционный материал, состоящий из двух совершенно различных компонентов: коллагена и минерального вещества. Коллаген один из главных компонентов соединительной ткани(сухожилия). Большая часть минерального компонент   составляют 22% общего количества атомом кости. В остальных тканях тела (мышцах, мозге, крови и т.д.) количество атомов кальция близко 12-13%. Если кость подержать достаточно долго в 5% растворе уксусной кислоты, то весь минеральный компонент, состоящий в основном из коллагена, станет эластичным. Как резиновый жгут, кость можно будет свернуть в кольцо.
4.	Закрепление учебного материала. Развитие речи, мышления   в анализе основных понятий  нового Материала.  Уметь отвечать на вопросы, закрепляя новый материал.	Вопросы: 1. Чем отличаются кристаллические тела от аморфных? 2. Перечислите основные свойства кристаллических тел? 3. Перечислите основные свойства аморфных тел? 4. Что называют монокристаллом? 5. Какие тела называют поликристаллическими? 6. Что такое анизотропия?  изотропность? 7. Приведите примеры монокристаллических, поликристаллических аморфных тел? 8. Почему во время процесса   плавления температура  кристаллического тела не изменятся? 9. Почему у аморфных тел нет определенной температуры плавления?

Домашнее задание

Фронтальный эксперимент «Получение кристаллов льда»

Цель работы: Получить кристаллы льда.

Приборы и материалы: Лупа. Небольшой кусочек стекла, вода.

                         Ход   выполнения эксперимента

1.      На небольшое стекло поместите большую каплю воды. Быстро охладите стекло прижав его к снегу или поместить в морозильную камеру холодильника.

 С   помощью лупы рассмотрите, что получилось на стекле. Сделайте зарисовки. Объясните причину наблюдаемого явления.

2.      Для более подготовленных учеников – вырастить кристалл самостоятельно в домашних условиях, использовать раствор соли, растение.

3.      Дополнительный материал: жидкие кристаллы.