Bài giảng Vật lý 10 - Tiết 58: Chất rắn kết tinh, chất rắn vô định hình

CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNGSỰ CHUYỂN THỂChương VIICó phải tất cả các chất rắn đều có cấu trúc và tính chất giống nhau hay không? Ta phân biệt các chất rắn khác nhau dựa trên những dấu hiệu nào? CHẤT RẮN KẾT TINH.CHẤT RẮN VÔ ĐỊNH HÌNH.Tiết 58Chất rắnChất rắn kết tinhChất rắn vô định hìnhI-CHẤT RẮN KẾT TINH:1.Cấu trúc tinh thể MuốiThạch anhNêu đặc điểm về dạng hình học của muối và thạch anh? Có dạng hình học xác địnhCó cấu trúc tinh thểI-CHẤT RẮN KẾT TINH:1.Cấu trúc 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, mỗi hạt luôn dao động nhiệt quanh vị trí cân bằng của nó.Cấu trúc tinh thể muối ăn Chất rắn có cấu trúc tinh thể được gọi là chất rắn kết tinh (hay chất rắn tinh thể) Kích thước tinh thể phụ 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. C1I-CHẤT RẮN KẾT TINH:2. Các đặc tính của chất rắn kết tinh: - Các chất rắn kết tinh được cấu tạo từ cùng một loại hạt, nhưng cấu trúc tinh thể khác nhau thì tính chất vật lý của chúng cũng khác nhau.Ví dụ:Cấu trúc tinh thể than chìCấu trúc tinh thể kim cương I-CHẤT RẮN KẾT TINH:Cấu trúc tinh thể kim cương(dạng tinh thể thứ nhất của cacbon)Cấu trúc tinh thể than chì (dạngtinh thể thứ hai của cacbon) Tách than chì theo các lớp phẳng thì dễ hơn theo các phương khácI-CHẤT RẮN KẾT TINH:2. Các đặc tính của chất rắn kết tinh: b. Mỗi chất rắn kết tinh có nhiệt độ nóng chảy xác định không đổi ở mỗi áp suất cho trước. Ví dụ: Ở áp suất chuẩn (1 atm) - Nước đá nóng chảy ở 00C - Thiếc nóng chảy ở 2320C - Sắt nóng chảy ở 15300CBảng nhiệt độ nóng chảy Chất rắnNikenSắtThép Đồng đỏVàngBạcNhômChìThiếcNước đá145215301300108310639606593272320I-CHẤT RẮN KẾT TINH:2. Các tính chất của chất rắn kết tinh: c. Các chất rắn kết tinh có thể là chất đơn tinh thể hoặc chất đa tinh thể. Đơn tinh thể khác chất đa tinh thể ở điểm nào?Chất đơn tinh thể Chất đa tinh thể Được cấu tạo chỉ từ một tinh thể (như muối ăn, kim cương,thạch anh)Được cấu tạo từ vô số tinh thể rất nhỏ liên kết hỗn độn với nhau (như kim loại, hợp kim) Có tính dị hướng: Các tính chất vật lí không giống nhau theo các hướng khác nhauCó tính đẳng hướng: Các tính chất vật lí giống nhau theo mọi hướng.C2I-CHẤT RẮN KẾT TINH:3. Ứng dụng của các chất rắn kết tinh: Các chất đơn tinh thể: Silic (Si) và Gemani (Ge)  dùng làm các linh kiện bán dẫn, vi mạch điện tử...Kim cương  dùng làm mũi khoan, dao cắt kính, đá mài, đồ trang sức - Kim loại và hợp kim  luyện kim, chế tạo máy, xây dựng, điện tử, sản xuất đồ gia dụng  Ứng dụng của các chất rắn kết tinhTinh thể Telua trắng bạc, có ánh kim, giòn, là chất bán dẫn II-CHẤT RẮN VÔ ĐỊNH HÌNH:Nhựa thôngHắc ínThủy tinh Chất rắn vô định hình là chất rắn: - Không có cấu trúc tinh thể. - Không có dạng hình học xác định. - Không có nhiệt độ nóng chảy xác định.- Có tính đẳng hướng.C3II-CHẤT RẮN VÔ ĐỊNH HÌNH:Một số chất như lưu huỳnh, đường  có thể là chất rắn kết tinh, có thể là chất rắn vô định hình tuỳ theo điều kiện làm rắn. Ví dụ:Lưu huỳnhVô định hình lạnh đột ngộtLưu huỳnhKết tinhNguội dần dần LƯU HUỲNHNóng chảy ở 350oCII-CHẤT RẮN VÔ ĐỊNH HÌNH:Đường có thể tồn tại ở dạng tinh thể (a) hoặc vô định hình (b)Các tinh thể mới phát hiện:Dạng tinh thể thứ ba của cacbon gọi là fulơren: cấu trúc giống như quả bóng tròn:Dạng tinh thể thứ tư của cacbon: ống nanô cacbon (đường kính vài nanômét), chiều dài cỡ micrômét. Graphene: Tấm cacbon siêu mỏng (dày 1 nguyên tử) trông như một sợi dây phân tử nhỏ.Hệ thống hóa kiến thứcChất rắnChất rắn kết tinhCó tính đẳng hướngChất rắn đơn tinh thểChất rắn vô định hìnhChất rắn đa tinh thểCó tính dị hướngCó tính đẳng hướngCó cấu trúc tinh thể -Có nhiệt độ nóng chảy xác định-Không có cấu trúc tinh thể - Không có nhiệt độ nóng chảy xác địnhC1: Tinh thể của một chất được hình thành trong quá trình nóng chảy hay đông đặc của chất đó?Trả lờiTinh thể của một chất được hình thành trong quá trình đông đặc của chất đóC2: Tại sao chất rắn đơn tinh thể có tính dị hướng, còn chất rắn đa tinh thể lại có tính đẳng hướng ?Trả lời: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 thểC3 : Chất rắn vô định hình có tính dị hướng không ? Có nhiệt độ nóng chảy xác định không ? Tại sao ?Chất rắn vô định hình không có tính dị hướng vì không có cấu trúc tinh thể nên tính chất vật lý theo mọi hướng đều như nhauChất rắn vô định hình không có nhiệt độ nóng chảy xác định Trả lời: