Cùng một chất mạng tinh thể phải giống nhau

Chương VIICó 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?Tiết 58Chất rắnChất rắn kết tinhChất rắn vô định hìnhI-CHẤT RẮN KẾT TINH:1.Cấu trúc tinh thể MuốiMuốiThạch anhThạch anhNêu đặc điểm về dạng hình học của muối và thạch anh?Nêu đặc điểm về dạng hình học của muối và thạch anh? Có dạng hình học Có dạng hình học xác địnhxác địnhCó cấu trúc Có cấu trúc tinh thểtinh 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. C1C1I-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: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 nhauCó tính đẳng hướng: Các tính chất vật lí giống nhau theo mọi hướng.C2C2I-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.C3C3II-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 hướng Có tính đẳng hướng-Có 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:

+ Cấu trúc tinh thể là cấu trúc tạo bởi các hạt liên kết chặt chẻ với nhau bằng những lực tương tác và 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.

– 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.

– Mỗi chất rắn kết tinh ứng với mỗi cấu trúc tinh thể có một nhiệt độ nóng chảy xác định không đổi ở mỗi áp suất cho trước.

– Chất rắn kết tinh có thể là chất đơn tinh thể hoặc chất đa tinh thể.

+ Chất rắn đơn tinh thể: được cấu tạo từ một tinh thể, có tính dị hướng

Ví dụ: hạt muối ăn, viên kim cương…

+ Chất rắn đa tinh thể: cấu tạo từ nhiều tinh thể con gắn kết hỗn độn với nhau, có tính đẳng hướng.

Ví dụ: thỏi kim loại…

3. Ứng dụng của các chất rắn kết tinh.

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.

II. Chất rắn vô định hình.

• Chất rắn vô định hình: không có cấu trúc tinh thể, không có dạng hình học xác định.

Ví dụ: nhựa thông, hắc ín, lưu huỳnh, thủy tinh…

• Tính chất của chất rắn vô định hình:

+ Có tính đẳng hướng

+ Không có nhiệt độ nóng chảy xác định.

I. Chất rắn kết tinh.

1. Cấu trúc tinh thể.

Tinh thể được cấu trúc 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 xác định, trong đó mỗi hạt luôn dao động nhiệt quanh vị trí cân bằng của nó.

Chất rắn có cấu trúc tinh thể được gọi là chất rắn kết tinh [hay chất rắn tinh thể].

2. Các đặc tính của chất rắn kết tinh.

a] Mỗi chất rắn kết tinh nóng chảy [hoặc đông đặc] ở một nhiệt độ xác định.

Các chất rắn cấu tạo từ cùng nột loại hạt, nhưng cấu trúc tinh thể không giống nhau thì những tính chất của chúng rất khác nhau.

b] Chất rắn kết tinh có thể là chất đơn tinh thể hoặc chất đa tinh thể.

Chất đơn tinh thể đươc cấu tạo từ một tinh thể lớn hoặc nhiều tinh thể nhỏ liên kết theo một trật tự xác định tuần hoàn trong không gian tạo thành mạng tinh thể. Chất rắn đơn tinh thể có tính dị hướng.

Chất đa tinh thể được cấu tạo từ vô số tinh thể rất nhỏ liên kết hỗ độn với nhau. Chất da tinh thể có tính đẳng hướng.

II. Chất vô định hình

Chất vô định hình không có cấu trúc tinh thể, do đó không có dạng hình học xác định, không có nhiệt độ nóng chảy [hoặc đông đặc] xác định và có tính đẳng hướng.

Sơ đồ tư duy về chất rắn kết tinh, chất rắn vô định hình

 

Xem toàn bộ tài liệu Lớp 10: tại đây

Xem thêm các sách tham khảo liên quan:

• Sách Giáo Khoa Vật Lý 10
• Giải Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 10
• Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 10
• Giải Vật Lí Lớp 10 Nâng Cao
• Sách giáo khoa vật lý 10 nâng cao
• Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 10 Nâng Cao
• Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 10
• Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 10 Nâng Cao

Giải Bài Tập Vật Lí 10 – Bài 34 : Chất rắn kết tinh. Chất rắn vô định hình giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí:

C1. [ trang 184 sgk Vật Lý 10]: Tinh thể của một chất được hình thành trong quá trình nóng chảy hay đông đặc của chất đó?

Trả lời:

Tinh thể của một chất được hình thành trong quá trình đông đặc của chất đó.

C2. [ trang 185 sgk Vật Lý 10]: Tại sao chất rắn đơn tinh thể có tính dị hướng, còn chất rắn đa tinh thể lại có tính đẳng hướng?

Trả lời:

Do chất rắn đơn tinh thể chỉ được cấu tạo từ một tinh thể tức là tất cả các hạt của nó sắp xếp trong cùng một mạng tinh thể chung.

Chất rắn đa tinh thể được cấu tạo bởi vô số các tinh thể nhỏ sắp xếp hỗn độn, do đó tính dị hướng của mỗi tinh thể nhỏ được bù trừ trong toàn khối chất , dẫn đến chất rắn đa tinh thể không có tinh dị hướng, chỉ có tính đẳng hướng.

C3. [ trang 186 sgk Vật Lý 10]: Chất rắn vô định hình có tính dị hướng không? Có nhiệt độ nóng chảy xác định không? Tại sao?

Trả lời:

Vì chất rắn vô định hình không có cấu trúc tinh thể, do đó có tính đẳng hướng và không có nhiệt độ nóng chảy xác định.

Bài 1 [trang 186 SGK Vật Lý 10] : Chất rắn kết tinh là gì? Hãy nêu các tính chất của các loại chất rắn này.

Lời giải:

Chất rắn kết tinh có cấu trúc tinh thể, do đó có dạng hình học và nhiệt độ nóng chảy xác định.

Chất rắn kết tinh có thể là chất đơn tinh thể hoặc chất đa tinh thể, chất đơn tinh thể có tính dị hướng, chất đa tinh thể có tính đẳng hướng.

Bài 2 [trang 186 SGK Vật Lý 10] : Phân biệt chất rắn đơn tinh thể và chất rắn đa tinh thể.

Lời giải:

+ Chất rắn đơn tinh thể là chất rắn được cấu tạo từ một tinh thể, tức các hạt của nó sắp xếp trong cùng một mạng tinh thể chung. Chất đơn tinh thể có tính dị hướng.

+ Chất đa tinh thể được cấu tạo từ vô số tinh thể rất nhỏ liên kết hỗ độn với nhau.

Chất rắn đa tinh thể có tính đẳng hướng.

Bài 3 [trang 186 SGK Vật Lý 10] : Chất rắn vô định hình là gì? Hãy nêu các tính chất của loại chất rắn này.

Lời giải:

Chất rắn vô định hình không có cấu trúc tinh thể, do đó không có dạng hình học và nhiệt độ nóng chảy xác định.

Chất vô định hình có tính đẳng hướng.

Bài 4 [trang 187 SGK Vật Lý 10] : Phân loại các chất rắn theo cách nào dưới đây là đúng?

A. Chất rắn đơn tinh thể và chất rắn vô định hình.

B. Chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình.

C. Chất rắn đa tinh thể và chất rắn vô định hình.

D. Chất rắn đơn tinh thể và chất rắn đa tinh thể.

Lời giải:

Chọn B.

Bài 5 [trang 187 SGK Vật Lý 10] : Đặc điểm và tính chất nào dưới đây không liên quan đến chất rắn kết tinh?

A. Có dạng hình học xác định.

B. Có cấu trúc tinh thể.

C. Có nhiệt độ nóng chảy không xác định.

D. Có nhiệt độ nóng chảy xác định.

Lời giải:

Chọn C.

+ Chất rắn kết tinh có cấu trúc tinh thể, do đó có dạng hình học và nhiệt độ nóng chảy xác định

Bài 6 [trang 187 SGK Vật Lý 10] : Đặc điểm và tính chất nào dưới đây liên quan đến chất rắn vô định hình?

A. Có dạng hình học xác định.

B. Có cấu trúc tinh thể.

C. Có tính dị hướng.

D. Không có nhiệt độ nóng chảy xác định.

Lời giải:

Chọn D.

+ Chất rắn vô định hình không có cấu trúc tinh thể, do đó không có dạng hình học xác định, không có nhiệt độ nóng chảy [hoặc đông đặc] xác định và có tính đẳng hướng.

Bài 7 [trang 187 SGK Vật Lý 10] : Kích thước của các tinh thể phụ thuộc điều kiện gì?

Lời giải:

Kích thước của các tinh thể phụ thuộc tốc độ kết tinh khi chuyển từ thể lỏng sang thể rắn: Tốc độ kết tinh càng nhỏ thì kích thước của các tinh thể càng lớn.

Bài 8 [trang 187 SGK Vật Lý 10] : Tại sao kim cương và than chì đều được cấu tạo từ các nguyên tử cacbon , nhưng chúng lại có các tính chất vật lí khác nhau?

Lời giải:

Than chì và kim cương đều được cấu tạo từ các nguyên tử cacbon nhưng do cấu trúc tinh thể khác nhau nên tính chất vật lí của chúng khác nhau. Than thì mềm còn kim cương thì rất cứng…

Bài 9 [trang 187 SGK Vật Lý 10] : Hãy lập bảng phân loại và so sánh các đặc tính của các chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình.

Lời giải:

Chất rắn kết tinh Chất rắn vô định hình

– Có cấu trúc tinh thể – Có nhiệt độ nóng chảy xác định – Gồm: chất rắn đơn tinh thể: có tính dị hướng. Chất rắn đa tinh thể: có tính đẳng hướng.	– Không có cấu trúc tinh thể – Không có nhiệt độ nóng chảy xác định – Có tính đẳng hướng