Разработка урока по теме 'Кристаллические и аморфные тела' 10 класс

Тема: Кристаллические и аморфные тела

Цель: Формирование знаний о кристаллических и аморфных телах, их свойствах, практическом применении.

Задачи урока:

Обучающие:

- систематизация и углубление знаний о твердых телах и их свойствах;

- формирование понятий «кристалл», «анизотропия», «поликристалл», «монокристалл», «аморфное тело», «изотропия», «жидкие кристаллы»;

Развивающие:

- расширение и углубление уровня физических знаний и умений учащихся;

- формирование у учащихся умений применять физические законы для объяснения явлений, протекающих в природе, свидетелями и непосредственными участниками которых, они могут быть.

Воспитательные:

- развитие устойчивого познавательного интереса к изучению естественных наук;

- развитие интеллектуальных и творческих способностей, социальной активности.

Тип урока: урок изучения нового материала

Форма проведения урока: урок-лекция с элементами обсуждения

Методы и приёмы:

• методы словесной передачи информации и слухового восприятия информации (приёмы: беседа, рассказ, дискуссия);

• методы наглядной передачи информации и зрительного восприятия информации (приёмы: наблюдения, демонстрация опытов, презентация);

• методы передачи информации с помощью практической деятельности (экспериментальная работа в парах);

• методы стимулирования и мотивации учащихся (приёмы: создание проблемной ситуации, самостоятельное изучение нового материала, создание ситуации успеха, создание ситуации взаимопомощи);

• методы контроля (приёмы: фронтальный опрос, самооценка).

Принципы: научности, последовательности, доступности, развития личности, коллективизма.

Форма организации работы: групповая, индивидуальная.

Средства обучения:

1. ПК, медиапроектор, экран;

2. Кристаллические тела: сахар, поваренная соль, медный купорос, графит;

3. Аморфные тела: вар, смола, конфеты- леденцы;

4. Карты учащихся, практическая работа

Конспект урока

Слайдовое сопровождение

Деятельность преподавателя

Деятельность студентов

Организационный этап. Психологический настрой

На столах у учащихся опорный конспект урока, вопросы тестирования, образец заполнения таблицы.

Мы знаем с вами, что многие тела в природе могут находиться в различных агрегатных состояниях. Давайте вспомним в каких.

Какими основными физическими свойствами обладают тела, находящиеся в этих состояниях?

Слушают

Отвечают на вопрос

Отвечают на вопрос

Слайд 1

«Почти весь мир кристалличен. В мире царит кристалл и его твердые, прямолинейные законы».

А.Е. Ферсман

Слушают

Мотивация учащихся. Постановка задач

Слайд 2

Алмаз и графит не похожи на вид -

Вот так разнолик углерод!

В природе встречается чаще графит,

С алмазом, увы, не везёт…

Слайд 3

Мы живем на поверхности твердого тела - земного шара, в сооружениях, построенных из твердых тел.

Наше тело, хотя и содержит 65% воды, тоже твердое.

Знать свойства твердых тел жизненно необходимо.

Слушают

Слайд 4

Сегодня мы поговорим о телах, находящихся в твердом состоянии. Среди окружающих нас твердых тел больше всего кристаллических. Это металлы и их сплавы, и минералы, без некоторых из которых мы не можем обойтись в повседневной жизни. В науке даже выделена область физики, занимающаяся изучением твердых тел. Она так и называется - физика твердого тела. Наша задача сегодня - узнать, что представляют собой кристаллы и вещества, которые на первый взгляд похожи на кристаллы, но относятся к группе аморфных тел, а также где применяются эти тела.

Слушают, записывают тему урока

Изложение нового материала

Все твёрдые тела делятся на кристаллические и аморфные.

Слайд 5

Где могут образовываться кристаллы?

Происхождение кристаллов:
При охлаждении земной коры

Выдвигают версии

Записывают в тетради

Слайд 6

Из пересыщенных водных растворов

Записывают в тетради

Слайд 7

Из пара

Записывают в тетради

Слайд 8

На стенках кратеров «курящихся» вулканов

Записывают в тетради

Слайд 9

Являются продуктом жизнедеятельности организмов

Записывают в тетради

Слайд 10

Кристаллы- это твёрдые тела, атомы или молекулы которых занимают определённые, упорядоченные положения в пространстве.

Кристаллические тела делятся на монокристаллы и поликристаллы.

Как вы думаете, какие кристаллы называются монокристаллами?

Записывают в таблице 1

Выдвигают гипотезы

Слайд 11

Монокристаллы- крупные одиночные кристаллы

Записывают в таблице 1

Слайд 12

Физические свойства монокристаллов:

1. Геометрическая форма (правильная) - строгий («дальний») порядок

2. Кристаллическая решетка

3. Постоянная температура плавления

4. Анизотропия (зависимость физических свойств - оптических, электрических, механических, тепловых - от выбранного в кристалле направления)

Записывают в таблице 1

Слайд 13

Как вы думаете, какие кристаллы называются поликристаллами?

Твердое тело, состоящее из большого числа маленьких кристалликов, называют поликристаллом.

А теперь вы самостоятельно сформулируйте свойства поликристаллов

Выдвигают гипотезы

Записывают в таблице 1

Слайд 14

Физические свойства поликристаллов:

1. Геометрическая форма (неправильная)- («дальний») порядок в пределах небольшой области

2. «Обломки кристаллической решетки»

3. Постоянная температура плавления

4. Изотропия - одинаковые физические свойства по всем направлениям

Выдвигают гипотезы

Сравнивают

Записывают в таблице 1

Слайд 15

Частицы в кристалле колеблются около положений равновесия- узлов кристаллической решетки, расположенных на определенных расстояниях друг от друга в определенном порядке. Расстояния между самими частицами меняются вследствие теплового движения. Наименьший фрагмент, повторением которого можно образовать всю решетку называется элементарной ячейкой. Выделяют четыре типа кристаллических решеток:

Слушают

Слайд 16

Работа в группах по заполнению таблицы с последующим обсуждением

Работа в группах по заполнению таблицы 2

Слайд 17

Дефекты в кристаллических решетках.

Расположение атомов в кристаллических решетках не всегда правильное. Эти дефекты называются дислокацией.

Записывают определение дислокации

Слайд 18

Рассмотрим примеры аморфных тел.

Как вы думаете, чем аморфные тела отличаются от кристаллических тел?

Выдвигают гипотезы

Записывают определение аморфных тел

Слайд 19

Рассмотрим и сравним внутреннее строение кристаллов и аморфных тел

Обсуждение, сравнение, вывод

Слайд 20

Сформулируйте свойства аморфных тел

Физические свойства аморфных тел:

1. Бесформенные - нет строгого порядка («ближний порядок»)

2. Отсутствие точки плавления

3. Изотропия физических свойств

4. Текут при повышении температуры (застывшие жидкости)

Выдвигают гипотезы, дискуссируют, анализируют, делают вывод, записывают свойства в таблице 1

Промежуточная проверка знаний

Выполнение теста

Выполняют тест

Слайд 21

Кристаллы нашли широкое применение в различных областях науки и техники. Особый интерес представляют такие кристаллы как алмаз и графит. По внешнему виду, физическим свойствам эти кристаллы абсолютно разные: алмаз - очень прочный прозрачный кристалл, обладает свойствами анизотропии, не проводит электрический ток. Графит же, напротив - мягкий, слоистый (изотропный) кристалл, проводящий ток. И все же эти кристаллы - чистый углерод. Различие свойств алмаза и графита связано только с различием кристаллических решеток. (Таблица с изображением решеток алмаза и графита). Если нагреть графит до температуры 2000-2500 К под давлением 10¹⁰ Па, то произойдет перестройка кристаллической решетки, в результате чего графит превратится в алмаз. Так получают искусственные алмазы. Обработанные алмазы бриллианты, используются в качестве украшений.

Слушают

Слайд 22

Так выглядят алмазные резцы для обработки контактных линз.

В промышленности часто используются инструменты, покрытые алмазным порошком. Прочность алмаза делает его наиболее подходящим материалом, который применяется при изготовлении тонкой проволоки, в частности нитей накаливания электрических лампы

Слушают

Слайд 23

Хотя почти все драгоценные камни царапают стекло, успешно отрезать полоску стекла можно только алмазом.

Алмазный стеклорез. Два ребра кристалла сходятся под острым углом. Этим требованиям лучше всего отвечают два ребра ромбододекаэдра.

Слушают

Слайд 24

Слушают

Слайд 25

Кристаллы рубина, например, используются в часовой промышленности, в устройстве лазера

Слушают

Слайд 26

Сочетающее свойства кристалла и жидкости называют жидкокристаллическим состоянием

Записывают в тетради

Слайд 27

Одно из важных направлений использования жидких кристалл-лов - термография. Подбирая состав жидкокристаллического вещества, создают индикаторы для разных диапазонов температуры и для различных конструкций. Например, жидкие кристаллы в виде плёнки наносят на транзисторы, интегральные схемы и печатные платы электронных схем. Неисправные элементы - сильно нагретые или холодные, неработающие - сразу заметны по ярким цветовым пятнам. Новые возможности получили врачи: жидкокристаллический индикатор на коже больного быстро диагностирует скрытое воспаление и даже опухоль.

С помощью жидких кристаллов обнаруживают пары́ вредных химических соединений и опасные для здоровья человека гамма- и ультрафиолетовое излучения. На основе жидких кристаллов созданы измерители давления, детекторы ультразвука. Но самая многообещающая область применения жидкокристаллических веществ - информационная техника. От первых индикаторов, знакомых всем по электронным часам, до цветных телевизоров с жидкокристаллическим экраном размером с почтовую открытку прошло лишь несколько лет. Такие телевизоры дают изображение весьма высокого качества, потребляя меньшее количество энергии.

Слушают

Закрепление изученного

Слайд 28

• Что называют кристаллом?

• Чем характеризуется пространственное расположение частиц в кристаллической решетке?

• Какие точки называют узлами кристаллической решетки?

• В чем отличие моно- и поликристаллов?

• Какие твердые тела относят к аморфным?

• Назовите основные свойства кристаллов и аморфных тел. В чем они заключаются?

Отвечают на вопросы

Домашнее задание

• Подготовить проект о драгоценных камнях

• Вырастить кристалл в домашних условиях