Твердые тела

АВТОР: Боровик О.П.- учитель физики

МОУ «ООШ с. Петропавловка»

Содержание.

1. Введение.

2. Внутренний мир кристаллов.

2.1 Геометрия кристаллов.

2.2 Строение кристаллов.

3. Выращивание кристаллов.

3.1 Кристаллизация из расплава.

3.2 Кристаллизация из раствора.

3.3 Экспериментальная проверка некоторых

способов выращивания кристаллов.

4. Применение.

5. Заключение.

Кристаллы – это красивые, редко встречающиеся камни. Они бывают разных цветов, обычно прозрачные и, что самое замечательное, обладают красивой правильной формой. Чаще всего кристаллы представляют собой многогранники, стороны (грани) их идеально плоские, рёбра строго прямые.

Кристаллы бесконечно разнообразны. Размеры природных многогранников достигают подчас человеческого роста и более. Встречаются кристаллы – лепестки, тоньше тетрадного листа бумаги и кристаллы – пласты в несколько метров толщиной.

• В природе редко попадаются тела в виде отдельных одиночных кристаллов (или, как говорят, монокристаллов). Чаще всего вещество встречается в виде прочно сцепившихся кристаллических зёрнышек уже совсем малого размера – меньше тысячной доли миллиметра. Такую структуру можно увидеть лишь в микроскоп.

Строение элементарных ячеек кристаллических решёток различного типа может проводиться по разным параметрам, среди которых часто употребляют атомный радиус, плотность упаковки и количество атомов в элементарной ячейке. Атомный радиус определяют как половину расстояния между центрами ближайших соседних атомов в кристалле. Долю объёма, занятую атомами в элементарной ячейке, называют плотностью упаковки. Наиболее распространены три типа решёток. Это кубическая центрированная, гексагональная и гранецентрированная.

Существуют простые кристаллы, построенные из атомов одного сорта. Например, алмаз – это чистый углерод. Кристаллы поваренной соли состоят из ионов двух сортов: натрия и хлора. Более сложные кристаллы могут быть построены из молекул, которые в свою очередь состоят из атомов многих сортов.

Получение кристаллов из раствора сводится к двум способам. Первый из них состоит в медленном испарении растворителя из насыщенного раствора, а второй – в медленном понижении температуры раствора.

Этот способ часто применяют для выращивания кристаллов цинка, серебра, меди и других металлов, а также хлорида натрия, бромида калия и других солей. За сутки можно вырастить кристалл каменной соли массой порядка килограмма.

Налила в лабораторный стакан небольшое количество насыщенного раствора сахара. Раствор закрыл дно стакана. Через двое суток жидкость полностью испарилась, а на дне образовались кристаллы сахара. Кристаллы сахара имели вид пластинок ромбообразной формы и кубиками.

Кристаллы сахара

Результат эксперимента 1, проведённого с 8 по 12 декабря 2006 года. Самый большой кристалл соли имеет массу 100 мг, объём 3мм 3 , а самый маленький кристалл имеет массу 20 мг.

Налила в лабораторные стаканы по 100 мл. насыщенных растворов медного купороса или поваренной соли. Опустили в растворы волос. Через четыре дня появились маленькие кристаллики. Ежедневно я наблюдала за увеличением кристаллов, убирая с волоса мелкие наросты и оставляя крупные кристаллы. Данный способ позволил мне получить кристаллы более крупные, чем выше описанным способом.

Кристаллы медного купороса

Результат эксперимента 2, проведённого с 1 по 18 декабря 2006 года. Самый большой кристалл медного купороса имеет массу 50 гр. 520 мг, объём 25 см 3 , средний кристалл имеет массу 5 гр. 650 мг, объём 5 см 3 , а самый маленький кристалл имеет массу 90 мг.

Исключительная роль выпала на долю кристаллов в современной электронике. Большинство полупроводниковых электронных приборов изготовлено из кристаллов кремния или германия.