Мир симметрии кристаллов

Белгородский региональный

детский технопарк

Педагог :

Севастьянова Т.Ю

Что такое кристалл?

• Кристалл -твердое тело, имеющее упорядоченное, симметричное строение.
• Кристаллы - твердые вещества, в которых мельчайшие частицы ( атомы, ионы и молекулы) «упакованы» в определенном порядке.
• На их поверхности возникают плоские грани, а сами кристаллы принимают разнообразную геометрическую форму.

• Бывают:
• Монокристаллы (кварцевый песок, графит, слюда);
• Поликристаллы (металлы, куски сахара).

Немного истории

• Слово «кристаллос» в переводе с греческого означает «Замерзший лед».
• Почти все камни и горные породы состоят из крис- таллов.
• Руды металлов и сами металлы, выплавляемые из этих руд, сахар, соль и многое другое вокруг нас – это все кристаллические вещества

• Минералы – природные химические элементы или химические соединения, образованные в результате разнообразных физико-химических процессов,про-исходящих внутри земной коры или на ней.

Кристаллы в природе

• Кристаллы очень часто можно встретить в природе. Например, снежин-ки,морозные узоры на стеклах окон и иней, украшающий зимой голые ветки деревьев.

• Некоторые кристаллы продукты жизнедеятельности организмов. Например, жемчуг, перламутр, который способны выращивать моллюски.

Все о решетке кристалла

• Структура кристалла представляет собой бесконеч-ные симметричные ряды, сетки и решетки из

повторяющихся частиц (атомов, ионов или молекул).

• Кристаллическая решетка– геометрическое построе- ние, описывающее упорядоченное расположение атомов, в кристалле в строго определенных точках пространства (узлах решетки).

• Элементарная решетка– геометрическая плоская или объемная фигура, сдвигая которую на параметры решетки, можно заполнить весь объем кристалла без промежутков

Монокристаллы и поликристаллы

• Монокристалл – отдельный однородный кристалл, имеющий непрерывную кристаллическую решетку вовсем объеме.
• Свойства:
• - правильная геометрическая форма;
• - постоянная температура плавления;
• - анизотропия.

Монокристаллы и поликристаллы

• Поликристаллы- кристаллы, состоящие из многочис-ленных, сросшихся между собой кристалликов.
• Свойства:
• - правильная геометрическая форма;
• - постоянная температура плавления;
• - изотропия.

Изотропия и анизотропия

- Изотропия - физические свойства одинаковы по всем направлениям.

- Анизотропия - способность проявлять различные

свойства в различных направлениях.

НО! Плотность и удельная теплоемкость у всех

кристаллов не зависят от направления.

Причиной анизотропности является то, что при упоря- доченном расположении атомов , молекул или ионов силы взаимодействия между ними и межатомные расстояния оказываются неодинаковыми по различным направлениям.

Симметрия в кристаллах

• Симметрия - центральное понятие

при изучении кристаллов.

Симметричным является такой объект, который

может быть совмещен сам с собой определенными

преобразованиями:

-поворотами вокруг осей симметрии;

-отражениями в плоскостях симметрии.

В каждом кристаллическом многограннике можно найти: -плоскости симметрии;

-оси симметрии;

-центры симметрии и др. Всего 32 вида симметрии.

Виды кристаллических решеток

Простые кристаллические решетки:

1 – простая кубическая решетка;

2 – гранецентрированная кубическая решетка;

3 – объемноцентрированная кубическая решетка;

4 – гексагональная решетка

Аморфные тела

• Аморфные тела – твердые тела, у которых

отсутствует кристаллическая структура, сохраняется только ближний порядок в расположении атомов. Они не имеют фиксированной температуры плавления и обладают текучестью.

• Аморфные тела изотропны.
• Аморфные вещества могут находится либо в стекло-

образном состоянии (при низких температурах), либо в состоянии расплава (при высоких температурах).

• Аморфные тела переходят в стеклообразное состояние

при температурах ниже температуры стеклования.

• При высоких температурах ведут себя как жидкость, при низких – как твердое тело.

Разница в строении кристаллических и аморфных тел

Разница свойств кристаллических и аморфных тел