КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ И АМОРФНЫЕ ТЕЛА Кристаллы – это твердые тела, атомы и молекулы которых занимают упорядоченные положения в пространстве. Скибицкая Галина Михайловна, учитель физики и астрономии, гимназия 524, г. Санкт - Петербург

Содержание: 1. Строение кристаллов 2. В мире кристаллов 3. Моно и поликристаллы 4. Анизотропия и плавление кристаллов 5. Виды анизотропии 6. Симметрия кристаллов 7. Полиморфизм 8. Свойства поликристаллов 9. Аморфные тела Содержание:

Твёрдые тела широко используются в энергетике, машиностроении, радиотехнике, строительстве.

В МИРЕ КРИСТАЛЛОВ В МИРЕ КРИСТАЛЛОВ медный купорос алмаз рубин сера раухтопаз

Аметист Кварц Алмаз

В МИРЕ КРИСТАЛЛОВ

«…КРИСТАЛЛЫ БЛЕЩУТ СИММЕТРИЕЙ…» Е.С.Федоров СИММЕТРИЕЙ «…КРИСТАЛЛЫ БЛЕЩУТ СИММЕТРИЕЙ…» Е.С.Федоров СИММЕТРИЕЙ Форма кристалла – правильные многогранники, с постоянными углами между плоскими гранями для каждого вещества. Форма кристалла – правильные многогранники, с постоянными углами между плоскими гранями для каждого вещества. В природе существует только 230 различных кристаллических решеток. Кристаллы могут иметь форму различных призм и пирамид, в основании которых могут лежать только правильный треугольник, квадрат, параллелограмм и шестиугольник. В природе существует только 230 различных кристаллических решеток. Кристаллы могут иметь форму различных призм и пирамид, в основании которых могут лежать только правильный треугольник, квадрат, параллелограмм и шестиугольник.

В кристаллических телах молекулы, атомы или ионы расположены в определенном порядке, образуя пространственную структуру – кристаллическую решетку. В зависимости от расположения атомов или ионов в кристаллической решётке наблюдаются разные формы кристаллов.

Виды кристаллических решеток.В зависимости от того, какие частицы лежат в узлах кристаллической решетки, принято различать четыре вида кристаллических решёток: молекулярные, атомные, ионные, металлические. металлическая молекулярная ионная атомная Примеры простых кристаллических решёток: 1 – простая кубическая; 2 – гранецентрированная кубическая; 3 – объёмно- центрированная кубическая; 4 – гексагональная

КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ТЕЛА 1. Монокристаллы 1. Монокристаллы («моно» - один) («моно» - один) одиночные кристаллы: одиночные кристаллы: кварц, алмаз, рубин, кварц, алмаз, рубин, сапфир, изумруд… сапфир, изумруд… 1. Монокристаллы 1. Монокристаллы («моно» - один) («моно» - один) одиночные кристаллы: одиночные кристаллы: кварц, алмаз, рубин, кварц, алмаз, рубин, сапфир, изумруд… сапфир, изумруд… 2. Поликристаллы 2. Поликристаллы («поли» - много) («поли» - много) много сросшихся много сросшихся кристаллов: металлы кристаллов: металлы и их сплавы, сахар… и их сплавы, сахар… 2. Поликристаллы 2. Поликристаллы («поли» - много) («поли» - много) много сросшихся много сросшихся кристаллов: металлы кристаллов: металлы и их сплавы, сахар… и их сплавы, сахар… медь сахар кварц ограненные изумруды

СВОЙСТВА МОНОКРИСТАЛЛОВ Зависимость физических свойств кристаллов от направления, в котором эти свойства определяются, называют анизотропией. t, мин 0 toCtoC t пл=const Нагревание, плавление льда и дальнейшее нагревание воды, а также охлаждение воды и её кристаллизация.

Анизотропия объясняется тем, что при упорядоченном расположении атомов, молекул или ионов силы межмолекулярного взаимодействия между ними и межатомные расстояния оказываются неодинаковыми по различным направлениям.

Анизотропия монокристаллов. Различают: Анизотропию прочности, например, слюда легко расслаивается только в одном направлении Анизотропию прочности, например, слюда легко расслаивается только в одном направлении Анизотропию теплового расширения Анизотропию теплового расширения Анизотропию электропроводности Анизотропию электропроводности Анизотропию теплопроводности Анизотропию теплопроводности Анизотропию оптическую Анизотропию оптическую

АНИЗОТРОПИЯ ПРОЧНОСТИ Кристаллы слюды. Имеющие пластинчатое строение, легко расслаиваются под действием небольшой силы

ОПТИЧЕСКАЯ АНИЗОТРОПИЯ ДВОЙНОЕ ЛУЧЕПРЕЛОМЛЕНИЕ СВЕТА КРИСТАЛЛАМИ ИСЛАНДСКОГО ШПАТА - луч света при прохождении сквозь кристалл расщепляется на два луча.

Образование различных структур одинаковыми атомами. С- угле род

Свойства алмаза и графита: Бриллиантовая огранка алмаза принесла камню славу и раскрыла его великолепие. Высокая твердость, драгоценный камень. Не проводит электричество. Сгорает в струе кислорода. Мягкий минерал. Проводил электричество. Из него делают огнеупорную глину.

Алмаз - плотная упаковка атомов углерода. Графит - слоистая структура решётки. АЛМАЗГРАФИТАЛМАЗГРАФИТ Причина различия свойств алмаза и графита в строении их кристаллических решёток.

СВОЙСТВА ПОЛИКРИСТАЛЛОВ Большинство твёрдых тел имеют поликристаллическую структуру. Поликристаллы состоят из множества хаотически расположенных маленьких кристаллов, и анизотропией свойств они не обладают. Большинство твёрдых тел имеют поликристаллическую структуру. Поликристаллы состоят из множества хаотически расположенных маленьких кристаллов, и анизотропией свойств они не обладают. Изотропия – одинаковые физические свойства по всем направлениям. Изотропия – одинаковые физические свойства по всем направлениям. самородок меди плавка стали

Объём поликристалла значительно превышает объем отдельных кристалликов, поэтому все направления в нём равноправны, и свойства в разных направлениях одинаковы.

АМОРФНЫЕ ТЕЛА Не имеют постоянной температуры плавления (не плавятся, а «размягчаются») Не имеют постоянной температуры плавления (не плавятся, а «размягчаются») Изотропны Изотропны «Ближний порядок» в расположении частиц вещества «Ближний порядок» в расположении частиц вещества Могут переходить в кристаллическое состояние, как более устойчивое Могут переходить в кристаллическое состояние, как более устойчивое СТЕКЛО СУРГУЧ КАНИФОЛЬ ЯНТАРЬ

Температура

Автор идеи, обработки и оцифровки фотографий диафильма, технический редактор слайдов: учитель физики 524 гимназии Скибицкая Галина Михайловна 2010 г.

Источники информации и иллюстраций: Учебник «Физика-10»: Под ред. А.А.Пинского. – М: Просвещение, Учебник «Физика-10»: Под ред. А.А.Пинского. – М: Просвещение, Физическая энциклопедия, т. 3: Под ред. А.М.Прохорова. – М: Советская энциклопедия, Физическая энциклопедия, т. 3: Под ред. А.М.Прохорова. – М: Советская энциклопедия, Горный музей:Учебное наглядное пособие. В.С.Литвиненко, Н.В.Пашкевич и др. Издательство «Галарт»2008 г. Горный музей:Учебное наглядное пособие. В.С.Литвиненко, Н.В.Пашкевич и др. Издательство «Галарт»2008 г. Диафильм: «Кристаллы и их свойства» Автор:Кандидат педагогических наук М.Ушаков. Студия «Диафильм» Госкино СССР; 1987 г.Слайды 14,16, Диафильм: «Кристаллы и их свойства» Автор:Кандидат педагогических наук М.Ушаков. Студия «Диафильм» Госкино СССР; 1987 г.Слайды 14,16, Ферсман А.Е. Занимательная минералогия г. издания. Свердловское книжное издательство. Ферсман А.Е. Занимательная минералогия г. издания. Свердловское книжное издательство.