Строение и свойства твердых тел

Этапы урока

Цель этапа

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

I этап.

Орг. момент

обеспечить внешнюю обстановку для работы;

Приветствие обучающихся.

Эпиграф к уроку. (Слайд 2)

Алмаз и графит не похожи на вид

– Вот так разнолик углерод!

В природе встречается чаще графит,

С алмазом, увы, не везёт...

Все вы наверняка в повседневной жизни встречались как с графитом, так и с алмазом.

Казалось бы, что общего между ними?

Но химик скажет: между алмазом и графитом нет никакой разницы, и тот, и другой - это чистый углерод. ... Потому что атомы углерода образуют разные кристаллические структуры. (слайд 3)

(Понятие аллотропной модификации), (Фото алмаза и графита).

Учитель физики задает проблемный вопрос: Что общего между ними с точки зрения физики? В каком агрегатном состоянии находятся алмаз и графит ?(в твердом)

отвечают на приветствие учителя и настраиваются на занятие.

II этап.

Актуализация опорных знаний

настраивание учащихся на продуктивную деятельность, (создается эмоциональный настрой на восприятие нового материала).

Входной тест (слайд 4)

1. Какие агрегатные состояния вещества вы еще можете назвать? - газообразное, жидкое, твердое.    

Задание: Найдите соответствие между агрегатным состоянием вещества

Проблема. Почему вы считаете, что именно на третьей картинке изображено вещество в твердом агрегатном состоянии?

(атомы расположены упорядоченно, вплотную друг к другу)

Значит о каких веществах мы будем говорить сегодня на уроке? (подводим к теме) (слайд 5)

Как алмаз, так и графит, находятся в твердом агрегатном состоянии, но тем не менее кристаллы алмаза хрупки, кристаллы графита гибки.  Чтобы уметь объяснить их различие, что мы должны изучить? (подводим к цели) Ответ: строение и свойства

Итак, давайте определим тему нашего урока…. Свойства твердых тел.

участвуют в беседе, отвечая на вопросы, формулируя основные понятия

В ходе фронтального обсуждения вопросов, учащиеся корректируют свои знания

III этап.

 Формулирование учащимися темы урока

коррекция ошибок и затруднений

Мы живем на поверхности твердого тела – земного шара, в сооружениях, построенных из твердых тел,  представляющих собой вещества в кристаллическом состоянии.  Наше тело, хотя и содержит 65% воды (мозг – 80%) также твердое. Орудия труда, машины сделаны из твердых тел.

Знать свойства твердых тел жизненно необходимо.

Проблема. Какие свойства твердых тел вам уже известны? - сохраняют объем и форму.

В промышленности широко используют свойства твердого тела: механические, тепловые, электрические, оптические.

Твердые тела находятся преимущественно в кристаллическом состоянии. Что это значит?

Формулировка темы урока.

Отвечают на вопросы

Формируют умение сравнивать, анализировать, обобщать информацию, проводить аналогии и делать выводы

IV этап

Изучение новой темы

объяснение нового материала

(слайд 6) «Кристаллы – это твердые тела, атомы или молекулы которых занимают определенные, упорядоченные положения в пространстве»

объяснение типов кристаллических решеток (модели).

Главное следствие упорядоченного строения – это зависимость физических свойств кристалла от выбранного в кристалле направления. (слайд 7)

Зависимость физических свойств от направления внутри кристалла называют анизотропией. Многие кристаллы по-разному проводят тепло и электрический ток в различных направлениях. От направления зависят и оптические свойства кристаллов. Все кристаллические тела анизотропные. Прежде всего бросается в глаза различная механическая прочность кристаллов по разным направлениям.

Как вы считаете, почему это происходит? (Объяснение строения кристаллической решетки).

Проблема. Является ли верным предположение, что металлы не имеют кристаллическую структуру? (На первый взгляд в большом куске металла ни по внешнему виду, ни по физическим свойствам (анизотропия) не проявляются свойства кристаллов). Дело в том, что обычно металл состоит с большого количества сросшихся друг с другом маленьких кристалликов. Свойства каждого кристаллика завися от направления, но кристаллики ориентированы друг к другу беспорядочно. В результате, все направления внутри металлов равноправны и свойства металлов одинаковы во всех направлениях. (Вводится понятие поликристаллов и монокристаллов). (слайд 8)

Твердое тело, состоящее из большого числа маленьких кристалликов, называют поликристаллическим. Одиночные кристаллы называют монокристаллами. К поликристаллам относятся также кусок соли, сахара.

Кроме твердых тел, имеющих кристаллическую структуру, существуют аморфные твердые тела. У аморфных тел нет строгого порядка в расположении атомов. Только ближайшие атомы-соседи располагаются в некотором порядке. Но строгой повторяемости по всем направлениям одного и того же элемента структуры, которая характерна для кристаллов, в аморфных телах нет. По расположению атомов и по их поведению аморфные тела аналогичны жидкостям. 

В природе встречаются вещества, обладающие одновременно основными свойствами кристалла и жидкости, а именно анизотропией и текучестью. (Дается определение жидкокристаллического состояния). Состояние вещества, обладающего одновременно анизотропией и текучестью, называется жидкокристаллическим. жидкими кристаллами являются в основном органические вещества, молекулы которых имеют длинную нитевидную форму или форму плоских пластин

Объяснение применения жидких кристаллов.

запись в рабочую тетрадь определений и понятий, ответ на вопросы

Физкультминутка

V этап

Закрепление нового материала

Контроль и самоконтроль

А сейчас на практике рассмотрим свойства кристаллических и аморфных тел.  (слайд 9)

Практическое задание

Работа в группах (учащиеся делятся на 3 группы, которые получают индивидуальные задания).

Задание для 1 группы:

1.Повторите материал:

- кристаллические тела; 

- монокристаллы и поликристаллы;

- типы и свойства кристаллов;

- анизотропия (работа с учебником стр.49-55)

2. Выполните задание. Рассмотрите строение кристаллических решеток. Сделайте вывод о веществе. Проанализируйте строение кристаллических решеток.

Вывод1: Кристаллы разных веществ отличаются друг от друга. Кристаллы одного вещества одинаковы по форме, но могут отличаться по цвету.

Вывод 2: Кристаллические решетки различных веществ разные, но атомы в кристаллах имеют определенные места и связаны с соседними атомами связями.

 Задание для 2 группы:

1.Повторите материал:

- жидкие кристаллы: нематические, смектические, холестерические;

- строение и свойства жидких кристаллов 

 (работа с учебником стр.49-55)

2. Выполните задание  «Рисунки мылом».

Возьмите мыльный обмылок и плотную ткань контрастного цвета. Нарисуйте простой рисунок на ткани. Если вдруг надо исправить ошибку, это легко сделать, протерев влажной салфеткой и дать подсохнуть. Мыло оставляет на ткани четкий след. Этим свойством мыла часто пользуются швеи и рукодельницы, чтобы перенести на ткань выкройку.  Рассмотрите процесс смыливания мыла, объясните его.

Вывод: мыло – это пример жидких кристаллов. Жидкие кристаллы – анизотропны. Оно смыливается (отслаивается) слоями. 

Задание для 3 группы:

Повторите материал:

- кристаллические и аморфные тела, жидкие кристаллы (работа с учебником стр.49-55)

Рассмотрите леденец, и сахарный песок.

Что общего и в чем отличие?

Сахар –песок - это называется монокристалл САХАРОЗЫ!

А рафинад - нерегулярный поликристалл.

Леденец – аморфное тело.

К какой группе твердых тел вы бы отнесли сахарную вату? (аморфные).

(В течение нескольких месяцев сахарные леденцы могут кристаллизоваться, это можно проверить, если разломить леденец при этом мы увидим сахарные кристаллы. Таким образом, сахар является и кристаллическим, и аморфным телом).

Учитель контролирует работу.

(После выполнения практического задания учащиеся обсуждают результаты работы самостоятельно делают вывод).

формируют умение концентрировать внимание

закрепляют умение контролировать и корректировать свою деятельность, самостоятельно выполнять предложенное задание, работа в малых группах, оформление отчета.

V этап

Закрепление нового материала

Фронтальный опрос

Решите задачи: (слайд 10)

1.Древесина анизотропна. Является ли она кристаллическим телом? (нет)

2. Возникла бы профессия стеклодува, если бы стекло было кристаллическим телом, а не аморфным? (Нет, не возникла, т. к., если бы стекло было бы кристаллическим телом, оно бы не изменяло свои свойства под воздействием температуры.)

3. Шар, выточенный из монокристалла, при нагревании может изменить не только объем, но и форму. Почему? (шар, выполненный из монокристалла, при нагревании может расширяться по различным направлениям неодинаково, следовательно, может изменить не только свой объем, но и форму.)

выполняют задание, участвуют в обсуждении во фронтальном режиме

VI этап.

 Подведение итогов урока и сообщение домашнего задания

Подведение итогов деятельности. Самоанализ, обучение методике выполнения домашнего задания

Предлагает учащимся вернуться к цели и задачам урока, проанализировать степень их достижения, объяснить результаты эксперимента. Рефлексия. (слайд 11)

Объясняет объем домашнего задания, форму его выполнения, методы работы с домашним заданием.

§ 7, ответ на вопросы с.55

(слайд 12)

Творческое задание: «Исследование условий роста кристаллов».

Рефлексия деятельности

Монологические высказывания:

На сегодняшнем уроке я узнал (научился, понял). Какие элементы урока вам показались сложными?) …

Фиксирование домашнего задания, слушают инструктаж по его выполнению, осмысливание домашнего задания, при необходимости задают вопросы.