Урок 207. Кристаллические и аморфные тела

• Завершено изучение свойств жидкости.  

• Переходим к изучению свойств твердых тел.  

• Тема урока: кристаллические и аморфные тела.  

• Домашнее задание: конспект по Лассбергу, параграфы 264-269.  

• Подготовка к тесту на следующей неделе.  

• Задания для теста: начальный уровень 5П1-5П4, средний уровень 5С1-5С7, достаточный уровень 5Д1-5Д3.  

• Вещество может быть в трех состояниях: газообразное, жидкое и твердое.  

• В газообразном состоянии молекулы взаимодействуют слабо.  

• В жидкости молекулы взаимодействуют сильнее, что делает её практически несжимаемой.  

• В твердом теле молекулы также взаимодействуют, но имеют фиксированный объем и форму.  

• Молекулы жидкости и твердого тела колеблются вокруг положений равновесия.  

• В жидкости молекулы легко переходят из одного положения равновесия в другое, что придает ей текучесть.  

• В твердом теле молекулы находятся в более стабильных потенциальных ямах.  

• Потенциальная энергия молекулы минимальна в положении равновесия.  

• Потенциальные ямы создаются другими молекулами.  

• При снижении температуры молекулы могут образовать периодическую структуру, что приводит к кристаллизации.  

• Кристаллизация происходит при определенной температуре, называемой температурой кристаллизации.  

• При нагревании кристалла его структура разрушается, и он превращается в жидкость при температуре плавления.  

• Температура кристаллизации равна температуре плавления.  

• При снижении кинетической энергии молекул жидкости образуются потенциальные ямы.  

• Для кристаллизации необходимо отбирать тепло от вещества.  

• Теплота кристаллизации обозначается как Qc и измеряется в джоулях на килограмм.  

• Удельная теплота кристаллизации равна удельной теплоте плавления.  

• Это количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации одного килограмма вещества.  

• Удельная теплота фазового перехода используется для описания перехода из жидкого в кристаллическое состояние.  

• Некоторые вещества, такие как стекло и канифоль, не кристаллизуются при охлаждении.  

• Аморфные вещества, такие как стекло, имеют густую консистенцию и не образуют кристаллическую структуру.  

• Полимеры также являются аморфными веществами из-за длинных молекул, которые не могут выстроиться в ряды.  

• Кристаллы состоят из атомов, расположенных периодически.  

• Кристаллическая решетка представляет собой геометрический образ кристалла.  

• Симметрия кристалла проявляется в его способности совмещаться с собой при определенных операциях.  

• Трансляционная симметрия позволяет переносить атомы на определенное расстояние.  

• Векторы трансляций и единичных периодов используются для построения кристалла.  

• Базис кристалла — это минимальная совокупность атомов, параллельными переносами которой можно построить весь кристалл.  

• Кристаллы имеют правильную форму благодаря различным видам симметрии.  

• Оси симметрии могут быть разного порядка, например, четвертого, третьего и шестого.  

• Разные кристаллы имеют разные виды симметрии, что определяет их форму и структуру.  

• Симметрия кристаллов включает плоскости симметрии, которые позволяют отражать кристалл в зеркале без искажений.  

• Наука, изучающая симметрию кристаллов, называется кристаллографией.  

• Математический аппарат кристаллографии называется теорией групп, которая изучает свойства симметрии.  

• Анизотропия означает различие свойств кристалла в разных направлениях.  

• Пример: графит имеет разные расстояния между атомами в разных направлениях, что влияет на его прочность.  

• Анизотропия проявляется в механических, тепловых, электрических и оптических свойствах кристаллов.  

• Полиморфизм — это способность атомов одного и того же элемента образовывать различные кристаллические структуры.  

• Примеры полиморфизма: углерод образует графит и алмаз, олово — белое и серое.  

• Полиморфизм объясняет различия в свойствах кристаллов, таких как прочность и твердость.  

• Для роста кристалла необходим зародыш, который может образоваться при медленном охлаждении.  

• Медленное охлаждение приводит к образованию монокристалла, который растет постепенно.  

• Быстрое охлаждение приводит к образованию поликристалла, состоящего из множества мелких кристаллитов.  

• Металлы и сахар являются примерами поликристаллических веществ.  

• В следующем уроке будет обсуждаться количественное описание свойств твердых тел.