Аморфные вещества и жидкие кристаллы реферат

Молекулярная физика и термодинамика Молекулярно-кинетическая теория 3. Кристаллические и аморфные тела По своим физическим свойствам и молекулярной структуре твердые тела разделяются на два класса — аморфные и кристаллические. Характерной особенностью аморфных тел является их изотропность, т.

И хотя в м году немецкий физик Отто Леман предоставил ряд научных доказательств в пользу жидких кристаллов в своей одноименной книге, все же долгое время жидкие кристаллы не признавались как отдельные состояния вещества. В м году американский изобретатель Джеймс Фергюсон нашел применение одному из свойств ЖК — изменение цвета в зависимости от температуры. Американец получил патент на изобретение, которое способно обнаруживать невидимые для глаз тепловые поля. С этого популярность жидких кристаллов начала расти.

Аморфные вещества и жидкие кристалы

Рассмотреть количественные характеристики механических свойств тел. Ознакомить учащихся с различного вида деформациями твердого тела и их характеристиками. Сформулировать закон Гука. Объяснить физический смысл модуля упругости. Развивающие: Сформировать познавательные умения сравнения, классификации кристаллов , анализа и установления причинно-следственных связей между внешними признаками, свойствами и внутренним строением кристаллических и аморфных тел.

Воспитательные: а мировоззренческие — углубить представления учащихся о веществе как одном из видов материи на примере свойств кристаллических и аморфных тел; б практические — показать использование кристаллов в технике, в создании новых материалов. Оборудование: Компьютер, коллекция уральских камней минералов , штатив, кусок резины, линейка, груз, модель для демонстрации видов деформации.

Ход урока I. Мы живем в мире, в котором большая часть веществ находится в твердом состоянии. Мы пользуемся различными механизмами, инструментами, приборами.

Мы живем в домах и квартирах. Имеем мебель, бытовые приборы, современнейшие средства связи: радио, телевидение, компьютеры и т. А ведь все это твердые тела. С физической точки зрения, человек — твердое тело. Так что же такое твердые тела? Слайд 1,2 II. Объяснение нового материала. Существует два вида твердых тел: кристаллические и аморфные.

Слайд 3 В природе наиболее часто встречаются твердые тела, имеющие форму правильных многогранников — кристаллы. Слайд 4 Демонстрация кристаллов. Слайд 5,6,7,8 Коллекция уральских камней. Слайд 9 Если рассматривать при помощи лупы или микроскопа крупинки сахара, соли, медного купороса и т. Наличие таких естественных граней является признаком нахождения вещества в кристаллическом состоянии.

Слайд 10 Для кристаллических тел характерна анизотропия. Слайд 11 Анизотропия — неодинаковость свойств кристаллов по разным направлениям. Например, при нагревании кристалл может расширяться по-разному в разных направлениях, а некоторые например, графит в одном направлении при нагревании расширяются, а в другом — сжимаются.

Оптические и электрические свойства кристаллов также зависят от направления например, скорость света по разным направлениям может быть различной. Скорость роста кристалла когда он образуется из расплава или пересыщенного раствора по разным направлениям также различна.

Если бы он рос по всем направлениям с одинаковой скоростью, то всегда получалось бы тело в форме шара. Очень многие тела одинакового химического состава в кристаллическом состоянии в зависимости от условий могут существовать в двух или более разновидностях. Это свойство называется полиморфизмом многоформностью. Особо важное значение для техники имеет полиморфизм углерода — углерод кристаллизуется в двух модификациях: графит и алмаз.

Графит — мягкий материал матово-черного цвета. Из него, например, изготавливают грифели карандашей. Алмаз — это прозрачный и очень твердый кристалл.

При температуре около С при нагревании в вакууме алмаз превращается в графит. Чтобы графит превратить в алмаз, его нужно нагреть до С под давлением Па. В настоящее время освоено промышленное производство искусственных алмазов.

Искусственные алмазы широко применяются в различных режущих инструментах. Слайд 12 Не все твердые тела — кристаллы. Существует множество аморфных тел от греческого слова amorphos - бесформенный.

Слайд 13 У аморфных тел свойства по разным направлениям одинаковы, они, как говорят, изотропны греч. Примерами аморфных тел являются стекло Слайд 14 - скрытый , всевозможные смолы — янтарь. У аморфных тел в расположении молекул нет определенного порядка, то есть отсутствует кристаллическая структура. В кристаллах они расположены в определенном порядке, следовательно, твердые тела, кристаллы имеют кристаллическую решетку.

Аморфные тела при низких температурах по своим свойствам напоминают твердые тела. У аморфных тел нет определенной температуры плавления. Слайд 15 Может показаться, что кристаллических тел очень мало. Но это не так. Подавляющее большинство твердых тел, в том числе все металлы и большинство минералов, являются кристаллами.

Но обычно их кристаллические свойства не проявляются. Слайд 16 Но в большинстве же случаев твердые тела состоят из множества сросшихся маленьких кристалликов, ориентированных беспорядочно. Поликристаллическими являются все металлы и минералы. В отличие от монокристаллов поликристаллы изотропны, то есть их свойства одинаковы во всех направлениях.

Слайд 17 Почему одно и то же вещество сахар, например может быть и кристаллом и аморфным телом? Ответ на этот вопрос учащиеся дают на основе анализа графика зависимости температуры плавления от количества выделившейся теплоты. Учащиеся отмечают, что при нагревании кристаллические решетки не разрушаются, а при температуре плавления связи между частицами кристаллической решетки нарушаются и происходит ее разрушение, вещество при этом теряет свойства анизотропии и становится изотропным.

Таблица 1.

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Жидкие кристаллы, Союзвузфильм, 1986

В отличие от кристаллов молекулы и атомы аморфных твердых тел не График перехода аморфного тела в жидкое состояние. Жидкий кристалл – это такое фазовое состояние, во время которого вещество Агрегатные состояния вещества → Жидкие кристаллы.

Кристаллические и аморфные тела. Упругие и пластические деформации твердых тел. Твердые тела. Кристаллические тела. Моно- и поликристаллы. Аморфные тела. Распространенные ошибки. Каждый может легко разделить тела на твердые и Жидкие. Однако это деление будет только по внешним признакам. Для того чтобы выяснить, какими же свойствами обладают твердые тела, будем их нагревать. Одни тела начнут гореть дерево, уголь — это органические вещества. Другие будут размягчаться смола даже при невысоких температурах — это аморфные. Особую группу твердых тел составляют такие, для которых зависимость температуры от времени нагревания представлена на рисунке Это и есть кристаллические тела. Такое поведение кристаллических тел при нагревании объясняется их внутренним строением. Кристаллические тела — это такие тела, атомы и молекулы которых расположены в определенном порядке, и этот порядок сохраняется на достаточно большом расстоянии. Пространственное периодическое расположение атомов или ионов в кристалле называют кристаллической решеткой. Точки кристаллической решетки, в которых расположены атомы или ионы, называют узлами кристаллической решетки. Кристаллические тела бывают монокристаллами и поликристаллами.

Рассмотреть количественные характеристики механических свойств тел.

Аморфные вещества не имеют определённой точки плавления : при повышении температуры стабильно-аморфные вещества постепенно размягчаются и выше температуры стеклования Tg переходят в жидкое состояние. Вещества, обычно имеющие поли- кристаллическую структуру , но сильно переохлаждённые при затвердевании , могут затвердевать в аморфном состоянии, которое при последующем нагреве или с течением времени кристаллизуется в твёрдом состоянии с небольшим выделением тепла.

Аморфные тела

Аморфные тела Аморфные тела структура диоксида кремния Твердые тела разделяют на аморфные и кристаллические, в зависимости от их молекулярной структуры и физических свойств. В отличие от кристаллов молекулы и атомы аморфных твердых тел не формируют решетку, а расстояние между ними колеблется в пределах некоторого интервала возможных расстояний. Иначе говоря, у кристаллов атомы или молекулы взаимно расположены таким образом, что формируемая структура может повторяться во всем объеме тела, что называется дальним порядком. В случае же с аморфными телами — сохраняется структура молекул лишь относительно каждой одной такой молекулы, наблюдается закономерность в распределении только соседних молекул — ближний порядок. Наглядный пример представлен ниже. На рисунке слева а изображена решетка молекул кварца, а справа б расположение молекул кварцевого стекла, которое является аморфным телом.

Аморфные вещества и жидкие кристаллы. Изменение агрегатных состояний вещества

Вещества, обладающие свойством вращения плоскости поляризации при прохождении через них поляризованного света называются оптически активными. В отличие от кристаллов не расщепляются с образованием кристаллических граней, как правило обладают изотропией, то есть не обнаруживают различных свойств в разных направлениях, не имеют определённой точки плавления: при повышении температуры аморфные тела постепенно размягчаются и выше температуры стеклования Tg переходят в жидкое состояние. К аморфным веществам принадлежат стекла искусственные и вулканические , естественные и искусственные смолы, клеи и др. Стекло — твердотельное состояние аморфных веществ. Аморфные вещества могут находиться либо в стеклообразном состоянии при низких температурах , либо в состоянии расплава при высоких температурах. Аморфные вещества переходят в стеклообразное состояние при температурах ниже температуры стеклования T. При температурах свыше Tg, аморфные вещества ведут себя как расплавы, то есть находятся в расплавленном состоянии. Вязкость аморфных материалов — непрерывная функция температуры: чем выше температура, тем ниже вязкость аморфного вещества. Исследования показали, что структуры жидкостей и аморфных тел имеют много общего. В аморфных и жидких телах наблюдается ближний порядок в упаковке частиц атомов или молекул.

Твердые тела. Кристаллические тела.

.

Жидкие кристаллы

.

.

.

.

.

.

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Физика 10 Кристаллические и аморфные тела
Похожие публикации