Тема: Агрегатні стани речовини. Кристалічні та аморфні тіла. Наноматеріали
Хід уроку
І. Організаційний етап.
ІІ. Актуалізація опорних знань. Перевірка домашнього завдання.
ІІІ. Мотивація навчальної діяльності.
Практично будь-яка речовина, залежно від фізичних умов, може перебувати в трьох агрегатних станах: твердому, рідкому і газоподібному.
Водяна пара, вода, лід — це три агрегатні стани тієї самої речовини, утвореної однаковими молекулами — молекулами води.
Молекули речовини у твердому, рідкому чи газоподібному станах нічим не відрізняються.
Газоподібний стан. Молекули газу розташовані на відстанях, які в десятки та сотні разів перевищують розміри молекул. На таких відстанях молекули практично не взаємодіють одна з одною, тому молекули газу розлітаються й газ займає весь наданий об'єм. Великими відстанями між молекулами пояснюється й той факт, що гази легко стиснути.
Речовини у газоподібному стані не мають власної форми та об'єму. Вони набувають форми та об'єму посудини в якій знаходяться.
Рідкий стан. У рідинах сили взаємодії між молекулами слабші, ніж у твердих тілах і значно сильніші, ніж у газах. Молекула рідини, коливаючись біля певного положення рівноваги, змінює з часом це положення, перескакуючи до інших молекул. Молекули рідини здійснюють коливальний, поступальний і обертальний рухи. У рідинах відстані між молекулами співмірні з їх діаметром, тому сили взаємодії молекул є значними. У цілому кінетична енергія молекул рідин приблизно дорівнює їх потенціальній енергії. Кожна молекула в рідині, як і в твердому тілі, «затиснута» з усіх боків сусідніми молекулами і здійснює теплові коливання навколо положення рівноваги. Однак, час від часу молекула може перескочити в сусіднє вакантне місце. Такі переміщення в рідині відбуваються доволі часто; тому рідина зберігає свій об’єм, але не зберігає форми (легко набуває форми , яку має посудина).Це пояснює текучість рідини. Молекули рідини можуть утворювати локальні (нестійкі) впорядковані групи, які складаються з декількох молекул. Це явище називають ближнім порядком.
Рідини мають власний об’єм і не мають власної форми. Вони набувають форми посудини в якій знаходяться.
Твердий стан. Тверді тіла мають власну форму і власний об'єм.
Це пояснюється тим, що молекули (атоми) твердих тіл розташовані в позиціях рівноваги. Сили притягання і відштовхування між молекулами в цих позиціях дорівнюють одна одній. У разі спроби збільшити або зменшити відстань між молекулами (тобто збільшити або зменшити розмір) виникає відповідне міжмолекулярне притягання чи відштовхування.Ви знаєте, що, відповідно до атомно-молекулярної теорії, атоми (молекули) завжди перебувають у русі. Атоми твердих тіл практично не пересуваються з місця на місце — вони постійно рухаються біля певної точки, тобто коливаються. Тому тверді тіла зберігають не тільки об'єм, але й форму.
Тверді тіла ділять на дві групи: кристалічні й аморфні. У кристалічних тіл частинки кристалів розміщені у вузлах кристалічної решітки у строгому порядку, який називають дальнім. Весь кристал можна отримати шляхом багаторазового повторення того самого структурного елемента, який називають елементарною коміркою.
Полікристал - сукупність хаотично розміщених монокристалів, що зрослись.
Існує група твердих речовин (скло, віск, смола, бурштин тощо), молекули (атоми) яких не утворюють кристалічних ґраток і в цілому розташовані безладно. Такі речовини називають аморфними.
Строгого порядку у розміщенні частинок немає. Відстані між частинками менші, ніж у рідині, але більші, ніж у кристалів.
Аморфні речовини не мають певної температури плавлення - вони переходять у рідкий стан, поступово розм’якшуючись.
Існує ще один агрегатний стан речовини - плазма.
Плазма - це частково або повністю йонізований газ, тобто газ, який складається з величезної кількості заряджених частинок (йонів і електронів) та нейтральних атомів і молекул.
Плазму називають четвертим агрегатним станом речовини. Як і речовина в будь-якому іншому агрегатному стані плазма є зовні нейтральною, оскільки є сумішшю позитивних та негативних йонів в такій кількості та концентрації, що їх заряди компенсують один одного. Плазма має властивості схожі як на газоподібний стан речовини (частинки рухаються вільно та відстань між частинками значно більша за розмір частинок) так і на рідкий (велика в'язкість) та твердий (електрони рухаються вільно від ядер атомів). На відміну від газу або рідини, в плазмі має місце далекосяжна електрична (кулонівська) взаємодія між частинками.
Плазма - це частково або повністю йонізований газ, тобто газ, який складається з величезної кількості заряджених частинок (йонів і електронів) та нейтральних атомів і молекул.
Плазму називають четвертим агрегатним станом речовини. Як і речовина в будь-якому іншому агрегатному стані плазма є зовні нейтральною, оскільки є сумішшю позитивних та негативних йонів в такій кількості та концентрації, що їх заряди компенсують один одного. Плазма має властивості схожі як на газоподібний стан речовини (частинки рухаються вільно та відстань між частинками значно більша за розмір частинок) так і на рідкий (велика в'язкість) та твердий (електрони рухаються вільно від ядер атомів). На відміну від газу або рідини, в плазмі має місце далекосяжна електрична (кулонівська) взаємодія між частинками.
Плазма - найпоширеніший стан речовини у Всесвіті (за масою складає близько 99,9 %). Всі зорі складаються з плазми, і навіть простір між ними заповнений плазмою, хоча і дуже розрідженою.
V. Закріплення вивченого матеріалу.
Підсумок уроку
Домашнє завдання. Опрацювати § , вправа (завдання )
Домашнє завдання. Опрацювати § , вправа (завдання )
Заповніть узагальнюючу таблицю: “Агрегатні стани речовини”. При виконанні завдання скористайтеся підказками вправ 1. та 2.
