Цели урока: а) показать особенности кристаллических тел б) показать роль кристаллов в технике и науке в) показать важность исследований в области физики твёрдого тела г) разъяснить возможности профессиональной ориентации в этой области.
Оборудование урока: а) Выращенные из растворов кристаллы, кристаллы кварца, слюды. б) Модели кристаллических решёток и многогранников. в) Презентации в Power Point: «Кристаллические и аморфные тела», «Применение кристаллов»
Ход урока 1. Организационный этап (2 мин) На столах у учащихся опорный конспект урока, вопросы тестирования, образец заполнения таблицы с ответами на тест. Учитель формулирует цели урока и желаемый результат в конце урока. 2. Вступительное слово учителя (3 мин)
Физика твёрдого тела (раздел физики, изучающий структуру и свойства твёрдых тел) – это одна из основ современного технологического общества. В сущности, огромная армия инженеров всего мира работает над созданием твёрдых материалов с заданными свойствами, необходимыми для использования в самых разнообразных станках, механизмах и устройствах в области связи, транспорта и компьютерной техники. Сегодня на уроке речь пойдёт о кристаллах. Наша задача: узнать, как устроены кристаллы; объяснить с физической точки зрения многообразие их форм и свойств; увидеть, как и для чего используются кристаллы в быту, технике и узнать, где можно получить образование в этой области физики.
3. Основная часть урока сопровождается презентацией: «Кристаллические и аморфные тела», (20 мин) – Демонстрирует и комментирует учитель. Кристаллическими считаются вещества, атомы которых расположены регулярно, так что образуют правильную трёхмерную решётку, называемую кристаллической. Кристаллам ряда химических элементов и их соединений присущи замечательные механические, электрические, магнитные и оптические свойства. (Слайды презентации 1-6)
Главным отличием кристаллов от других твёрдых тел является наличие кристаллической решётки – совокупности периодически расположенных атомов, молекул или ионов. Сообщение ученика. (5мин) Русский учёный Е.С.Фёдоров установил, что в природе может существовать только 230 различных пространственных групп, охватывающих все возможные кристаллические структуры. Большинство из них (но не все) обнаружены в природе или созданы искусственно. Кристаллы могут иметь форму различных призм, основанием которых могут быть правильный треугольник, квадрат, параллелограмм и шестиугольник. (Слайды 7-9.)
Примеры простых кристаллических решёток: 1 – простая кубическая; 2 – гранецентрированная кубическая; 3 – объёмно-центрированная кубическая; 4 – гексагональная
Рассказ учителя о свойствах монокристаллов, поликристаллов, видах анизотропии кристаллов, полиморфизме. (Слайды 10-23)
Кроме кристаллических твёрдых тел существуют аморфные тела. Аморфный - не имеющий формы, что не означает отсутствие формы у изделия, а лишь отсутствие правильной кристаллической решётки. Рассказ о свойствах аморфных тел. (Слайды 24-33) 4. Применение кристаллов. Рассказ учителя (15 мин) сопровождаемый презентацией «Применение кристаллов»
Алмазы, лазеры, жидкие кристаллы (Слайды3-14). Полупроводники (Слайды 15-19). Пьезо эффект, источники света (Слайды 20-22) Заключительная информация с целью профориентации (Слайд 23)
5. Тестирование учащихся. Домашнее задание.
Ученики в процессе урока записывают информацию в тетрадях по физике в виде опорного конспекта.
Опорный конспект:
I . С в о й с т в а к р и с т а л л о в. а. Монокристаллы.
а. Кристаллические:
Твёрдые тела: б. Поликристаллы.
б. Аморфные.
1) Частицы расположены упорядоченно.
Виды кристаллических решёток:
а) ионные ( Na Cl) б) металлические(Cu)
в) атомные( алмаз) г) молекулярные(лёд)
2) Обладают полиморфизмом.
(Образование различных структур одинаковыми атомами)
алмаз------------С------------ графит
Твёрдое тело, драгоценный Мягкий минерал,
камень, не проводит эл.ток. проводник тока.
3) Анизотропия ( для монокристаллов)
(неодинаковость физических свойств по разным направлениям)
Различают анизотропию: прочности; теплопроводности; линейного расширения; оптическую (двойное лучепреломление)
4) Кристаллы имеют постоянную температуру плавления.
II. С в о й с т в а а м о р ф н ы х т е л. (стекло, воск)
-- нет строгого порядка в расположении атомов
-- изотропны
-- при повышении температуры текут (загустевшие жидкости)
На листке с ответами на вопросы теста записать № варианта, фамилию и начертить таблицу:
|
№ вопроса |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Ответ |
|
|
|
|
|
|
Примечание: Ответ на вопрос №3 1-го варианта пишется под таблицей полностью, а в графе под №3 делается прочерк.
На этот же лист, в процессе урока делается запись тех новых слов и понятий, о которых вы узнали на уроке. Чем подробнее будет этот список, тем лучше оценка!
I вариант
1.В металлических кристаллах все ионы положительны. Почему же кристаллы не распадаются?
а) ионы удерживают силы притяжения.
б) ионы отталкиваются, а атомы притягиваются.
в) между ионами есть электронный газ.
г) нет правильного ответа.
2.Стекло – это кристаллическое вещество или аморфное?
а) кристаллическое б) аморфное в) может быть кристаллическим и аморфным. г) нет верного ответа.
3.Вставьте пропущенные слова.
Только кристаллические тела по своим свойствам могут быть……….,
и их температура плавления………..
( постоянна, не постоянна, анизотропными, изотропными)
4.Анизотропия это:
а) зависимость физических свойств от направления внутри кристалла
б) разрушение кристалла при деформации
в) независимость физических свойств от направления внутри кристалла
г) основная характеристика аморфного тела.
5.Два одинаковых кубика: один из амофного вещества (стекло), а другой из кристаллического (кварц) опущены в горячую воду. Сохранят ли они свою форму?
а) сохранит форму только стеклянный кубик
б) оба сохранят форму
в) сохранит форму только кварцевый кубик
г) оба не сохранят форму
6. Все ли кристаллические тела анизотропны?
а) да, все
б) только монокристаллы
в) только поликристаллы
г) могу быть анизотропными, а могут быть и изотропными.
I I вариант
1.Почему в природе не существует кристаллов шарообразной формы?
а) форма кристалла по разным направлениям различна.
б) форма кристалла по разным направлениям одинакова.
в) кристаллические решётки это многогранники.
г) нет верного ответа.
2.Почему алмаз имеет большую прочность, чем графит?
а) алмаз - драгоценный камень
б) форма кристаллической решётки алмаза одинаково сопротивляется разрушающим силам во всех направлениях.
в) алмаз не проводит электричество.
г) у алмаза есть анизотропия.
3.Какое из нижеперечисленных свойств характерно только для аморфного тела?
а) низкая теплопроводность
б) анизотропия
в) определённая температура плавления.
г) отсутствие определённой температуры плавления.
4.Кристаллическое состояние твёрдого тела
а) энергетически менее устойчиво, чем аморфного
б) энергетически более устойчиво, чем аморфного
в) одинаково устойчиво с аморфным
г) все ответы неполные
5.Почему в таблице температур плавления веществ не указано стекло?
а) стекло аморфно и не имеет определённой температуры плавления
б) стекло имеет разные температуры плавления
в) стекло не плавится
г) среди ответов нет правильного.
6.Что такое полиморфизм?
а) образование различных структур различными атомами
б) образование одинаковых структур различными атомами
в) образование различных структур одинаковыми атомами
г) образование одинаковых структур одинаковыми атомами.
|
№ вопроса |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Ответ на 3-ий вопрос: анизотропия, постоянна. |
в |
в |
- |
а |
а |
б |
|
№ вопроса |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Ответ |
в |
б |
г |
б |
а |
в |
Источники иллюстраций в презентациях:
1. www.shkolazhizni.ru –янтарь с мухой
2. http://onakita.photosight.ru/ownpage.php?author...-таяние снега
3. http://www.energieportal.nl/index2.php?option= схема светодиода
4. http://allday.ru/2007/12/11/bajjkalskie_pejjzaz...-сосульки
5. http://wkp.fresheye.com/wikipedia/%E3%83%AC%E3%...-лазер
6. http://www.hazemsakeek.com/Physics_Lectures/Las..-рубин в лазере
7. http://www.sppk.kolpinfo.ru/?q=node/66 -плавка стали
8. http://www.forumex.net/cesitli-resimler/156250- анимация кристалла
9. Горный музей: Учебное наглядное пособие. В.С.Литвиненко, Н.В.Пашкевич и др. Издательство «Галарт»2008г.
10. Диафильм: «Кристаллы и их свойства» Автор: Кандидат педагогических наук М.Ушаков. Студия «Диафильм» Госкино СССР; 1987г.Слайды 14,16,25-33.
11. Ферсман А.Е. Занимательная минералогия. 1954г. издания. Свердловское книжное издательство.
Пояснительная записка к разработке урока-семинара: «Кристаллические и аморфные тела»
На тему 10 класса «Твёрдые тела» в базовой программе отводится всего один урок. Невозможно раскрыть важность этой темы за столь малое время, поэтому предлагаемый вариант урока может компенсировать недостаток информации в базовом учебнике и расширить представления учащихся о применении кристаллов в электронике, радиотехнике.
Используемые в этом уроке презентации помогут наглядно представить мир кристаллов - удивительный мир многогранников, привлекающий совершенством и красотой геометрических форм. Это кристаллы обычной поваренной соли и драгоценные камни, кварц, слюда, кристаллы многих горных пород. Их внутреннее строение подчиняется строгим законам симметрии. Так, любой кусок металла состоит из маленьких кристалликов, и в каждом атомы расположены в пространстве строго периодически. Центры атомов образуют кристаллическую решетку, которая состоит из повторяющихся частей. Существуют кубическая, тетрагональная, гексагональная, ромбическая система кристаллических решеток.
Учащиеся узнают новую для них работу русского учёного Е.С. Фёдорова в 1890г. описавшего 230 пространственных групп решеток. Зачем нужно знать симметрию внутреннего строения кристалла, тип его многогранника и тип кристаллической решетки? Это совершенно необходимо для практического использования кристаллов. В каких направлениях кристалл самый прочный? Как он лучше всего проводит электрический ток? Как расширяется кристалл по разным направлениям? Графит, например, имеет гексагональную решетку, состоящую из вытянутых вдоль высоты призм, и поэтому легко стирается в направлении слоёв. Почему металлы, обладающие кубической решёткой, одинаково расширяются по всем направлениям? Куб при расширении остаётся кубом, а решетка подобной самой себе.
В заключение урока проводится небольшой тест для контроля усвоения материала. Как показала практика проведения такого урока, информация усваивается хорошо.
Автор: Скибицкая Галина Михайловна
→ Ski32Gal 17.09.2011
 3
 12376
 2737 |
Спасибо за Вашу оценку. Если хотите, чтобы Ваше имя
стало известно автору, войдите на сайт как пользователь
и нажмите Спасибо еще раз. Ваше имя появится на этой стрнице.
5.0 5.0 5.0 5.0 4.0 5.0 5.0