Giáo án môn Vật lý 10 - Bài 34: Chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình

GIÁO ÁN GIẢNG DẠY Trường: THPT Nguyễn Minh Quang Họ và tên Gsh: Lâm Văn Đang MSSV: 1080265 Lớp: 10T2 Môn: Vật Lí Họ và tên GVHD: Phạm Thanh Thủy Tiết thứ: 4 Ngày 11 tháng 03 năm 2012 Bài 34 CHẤT RẮN KẾT TINH VÀ CHẤT RẮN VÔ ĐỊNH HÌNH (1 tiết) I. MỤC TIÊU - Kiến thức cơ bản + Phân biệt được chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình dựa vào tính chất vĩ mô và cấu trúc vi mô của chúng. + Phân biệt được chất đa tinh thể và chất đơn tinh thể dựa vào tính dị hướng và tính đẳng hướng. + Kể ra được những ứng dụng của chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình trong sản xuất và đời sống. - Kỹ năng Giải thích được sự khác nhau về tính chất vật lí của các chất rắn khác nhau. II. PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC 1. Phương pháp Diễn giảng, đọc sách, thảo luận nhóm, vấn đáp. 2. Phương tiện Sách giáo khoa, sách giáo viên, sách thiết bài giảng, bảng vẽ sẵn. III. NỘI DUNG VÀ TIẾN TRÌNH LÊN LỚP 1. Kiểm tra bài cũ 2. Giới thiệu bài mới Ở thể rắn các nguyên tử, phân tử ở gần nhau (khoảng cách giữa các nguyên tử, phân tử chỉ vào cỡ kích thước của chúng). Lực tương tác giữa các nguyên tử, phân tử chất rắn rất mạnh nên giữ được chúng ở các vị trí xác định và làm cho chúng chỉ có thể dao động quanh các vị trí cân bằng xác định. Có phải tất cả các chất rắn đều có cấu trúc và tính chất giống nhau hay không? Ta có thể phân biệt các chất rắn khác nhau dựa trên những dấu hiệu nào ? 3. Dạy bài mới Nội dung lưu bảng Thời gian Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Bài 34. CHẤT RẮN KẾT TINH VÀ CHẤT RẮN VÔ ĐỊNH HÌNH I – Chất rắn kết tinh 1. Cấu trúc tinh thể - Cấu trúc tinh thể hay tinh thể là cấu trúc tạo bởi các hạt ( nguyên tử, phân tử, ion) liên kết chặt với nhau bằng những lực tương tác và sắp xếp theo một trật tự hình học không gian xác định gọi là mạng tinh thể, trong đó mỗi hạt luôn dao động nhiệt quanh vị trí cân bằng của nó. - Chất rắn có cấu trúc tinh thể gọi là chất rắn kết tinh. - Kích thước tinh thể của một chất tuỳ thuộc quá trình hình thành tinh thể diễn biến nhanh hay chậm (tốc độ kết tinh càng nhỏ, tinh thể có kích thước càng lớn). 2. Các đặc tính của chất rắn kết tinh a/ Các chất rắn kết tinh được cấu tạo từ cùng một loại hạt, nhưng cấu trúc tinh thể không giống nhau thì những tính chất vật lí của chúng cũng rất khác nhau. - Ví dụ: kim cương và than chì.... b/ Có nhiệt độ nóng chảy xác định - Ví dụ: nước đá là 00C; thiết 2320C; sắt 15300C;... c/ Chất rắn kết tinh có 2 loại: + Chất rắn đơn tinh thể có tính chất dị hướng. Ví dụ: + Chất răn đa tinh thể có tính chất đẳng hướng. Ví dụ: 3. Ứng dụng của các chất rắn kết tinh - Tham khảo SGK. II – Chất rắn vô định hình - Chất rắn vô định hình là các chất không có cấu trúc tinh thể và do đó không có dạng hình học xác định. - Các chất rắn vô định hình có tính đẵng hướng và không có nhiệt độ nóng chảy xác định. Khi bị nung nóng, chúng mềm dần và chuyển sang thể lỏng. - Lưu ý: một số chất rắn như đường, lưu huỳnh, có thể tồn tại ở dạng tinh thể hoặc vô định hình. - Ứng dụng: - Bảng phân loại và so sánh. 7 phút 10 phút 3 phút 10 phút 5 phút - Các em hãy quan sát lên bảng, đây là hình ảnh của một số tinh thể muối ăn, thạch anh, kim cương , than chì,... - Từ đây các em cho thầy nhận xét chung về hình dạng của các tinh thể? - Từ đầu thế kỉ XX, nhờ sử dụng tia Rơnghen (hay tia X) người ta đã nghiên cứu được cấu trúc tinh thể. - Các em hãy quan sát lên bảng đây là cấu trúc mạng tinh thể của một số chất. - Các em hãy quan sát và suy nghĩ trả lời cho thầy các câu hỏi sau: + Cấu trúc tinh thể được cấu tạo từ cái gì? + Chúng liên kết được với nhau là vì đâu? + Trật tự sắp xếp của chúng như thế nào? Và chúng có đứng yên một vị chí không? - Vậy từ đây một em hãy cho thầy biết thế nào là cấu trúc tinh thể? Cấu trúc tinh thể hay tinh thể là cấu trúc tạo bởi các hạt ( nguyên tử, phân tử, ion) liên kết chặt với nhau bằng những lực tương tác và sắp xếp theo một trật tự hình học không gian xác định gọi là mạng tinh thể, trong đó mỗi hạt luôn dao động nhiệt quanh vị trí cân bằng của nó. Chất rắn có cấu trúc tinh thể gọi là chất rắn kết tinh. Kích thước tinh thể của một chất tuỳ thuộc quá trình hình thành tinh thể diễn biến nhanh hay chậm (tốc độ kết tinh càng nhỏ, tinh thể có kích thước càng lớn). - Các em hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi C1 trong SGK cho thầy? - Tiếp theo chúng ta nghiên cứu xem chất rắn kết tinh có những đặc tính gì, chúng ta qua phần 2. - Các em hãy quan sát đây là cấu trúc tinh thể của kim cương và than chì. Các em hãy cho thầy biết chúng được cấu tạo từ nguyên tử gì? Cấu trúc tinh thể của chúng có giống nhau không? Tính chất vật lí của chúng có giống nhau không? Các chất rắn kết tinh được cấu tạo từ cùng một loại hạt, nhưng cấu trúc tinh thể không giống nhau thì những tính chất vật lí của chúng cũng rất khác nhau. - Nhiệt độ nóng chảy của các chất rắn kết tinh có giống nhau không mấy em? - Các em có thể xem một vài ví dụ về nhiệt độ nóng chảy của một số chất rắn kết tinh trong sách giáo khoa. - Vậy từ đây chúng ta có một tích chất thứ hai nửa của chất rắn kết tinh đó là: Mỗi chất rắn kết tinh có một nhiệt độ nóng chảy xác định. - Các em có thể ghi một vài ví dụ trong SGK vào. - Dựa vào thành phần cấu tạo của các chất rắn kết tinh mà người ta chia chúng ra thành 2 loại đó là chất đơn tinh thể hoặc đa tinh thể. + Chất rắn đơn tinh thể: ( Muối, thạch anh, kim cương...) Cấu tạo từ một tinh thể. Có tính dị hướng. + Chất rắn đa tinh thể: ( sắt, đồng,...) Cấu từ nhiều tinh thể. Có tính đẳng hướng. - Hai em ngồi cạnh nhau hãy thảo luận và hoàn thành câu hỏi C2 trong SGK cho thầy. - Vì có những tính chất vật lí quí báo mà chất rắn kết tinh được ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống. Chúng ta qua phần 3. - Các em hãy kể một vài ứng dụng của chất rắng kết tinh trong cuộc sống hàng ngày mà các em biết? - Các đơn tinh thể silic và giemani được dùng làm các linh kiện bán dẫn. Kim cương được dùng làm mũi khoan, dao cát kính. - Kim loại và hợp kim được dùng phổ biến trong các ngành công nghệ khác nhau. - Ngoài chất rắn kết tinh còn có các chất rắn vô định hình, tức là không có dạng hình học xác định. - Các em quan sát lên bảng đây là hình ảnh của một số chất rắn vô định hình. - Các em hãy suy nghĩ và hoàn thành câu hỏi C3 trong SGK cho thầy? Chất rắn vô định hình là các chất không có cấu trúc tinh thể và do đó không có dạng hình học xác định. - Chất rắn kết tinh khi nóng chảy thì biến đổi trạng thái một cách đột ngột từ rắn sang lỏng ở một nhiệt độ xác định, nghĩa là từ khi nóng chảy đến khi hóa lỏng hoàn toàn, nhiệt độ của chất không thay đổi. Dù chất đơn tinh thể hay đa tinh thể đều có đặc tính này, còn chất rắn vô định hình khi bị nung nóng chúng mềm dần và chuyển sang thể lỏng. Các chất rắn vô định hình có tính đẵng hướng và không có nhiệt độ nóng chảy xác định. Khi bị nung nóng, chúng mềm dần và chuyển sang thể lỏng. - Lưu ý: Một số chất rắn như đường, lưu huỳnh, có thể tồn tại ở dạng tinh thể hoặc vô định hình. - Các em hãy kể tên một vài ứng dụng của chất rắn vô định hình? Nêu ra những ưu điểm của chúng? - Các em hãy lập bảng phân loại và so sánh các đặc tính của chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình? - Hướng dẫn học sinh hoàn thành bảng phân loại và so sánh. - Tinh thể mỗi chất có hình dạng hình học tự nhiên xác định. - Quan sát - Nguyên tử, phân tử, ion - Do có lực tương tác. - Sắp xếp theo trật tự không gian xác định. Các hạt dao động quanh vị trí cân bằng. - Cá nhân suy nghĩ trả lời. - Tinh thể của một chất hình thành trong qua rình đông đặc của chất đó. - Cấu tạo từ cùng các nguyên tử cacbon nhưng có cấu trúc tinh thể khác nhau. Tính chất vật lí của chúng khác nhau. - Chất rắn đa tinh thể được cấu tạo bởi vô số các tinh thể nhỏ sắp xếp hỗn độn nên tính dị hướng của mỗi tinh thể nhỏ được bù trừ trong toàn khối chất vì thế chất rắn đa tinh thể không có tính dị hướng như chất rắn đơn tinh thể. - Cá nhân suy nghĩ trả lời. - Quan sát theo dõi. - Chất rắn vô định hình không có tính dị hướng vì không có cấu trúc tinh thể nên tính chất vật lí theo mọi hướng đều như nhau. Chất rắn vô định hình không có nhiệt độ nóng chảy xác định. - Cá nhân suy nghĩ trả lời. - Cá nhân làm sau đó lên bảng trình bày. 4. Củng cố kiến thức: + Phân biệt được chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình dựa vào tính chất vĩ mô và cấu trúc vi mô của chúng. + Phân biệt được chất đa tinh thể và chất đơn tinh thể dựa vào tính dị hướng và tính đẳng hướng. + Kể ra được những ứng dụng của chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình trong sản xuất và đời sống. 5. Bài tập về nhà: Làm các bài tập trong SGK, xem trước bài mới. Giáo viên hướng dẫn: Phạm Thanh Thủy Ngày soạn 10 thang 03 nam 2012 Người soạn Ngày duyêt:............................................ Chữ ký: ................................................. Lâm Văn Đang