Презентация подготовлена учеником 9Б класса Селимовым Владиславом

Презентация подготовлена учеником 9Б класса
Селимовым Владиславом
Кристаллы — твёрдые тела, в которых атомы
расположены закономерно, образуя трёхмернопериодическую пространственную укладку —
кристаллическую решётку.
Кристаллическая
решётка —
вспомогательный
геометрический
образ, вводимый
для анализа
строения
кристалла.
Кристаллы образуются
когда какое-либо
вещество или их
комплекс переходит
из жидкого или
газообразного
Череп из цельного куска горного
состояния в твёрдое.
хрусталя
Это происходит примерно так:
Грани наращиваются слой за слоем , перемещаются
параллельно самим себе , как при кладке кирпичной
стены.
Это происходит так как
осаждение нового атома
наиболее вероятно в
точке поверхности, где оно
будет удерживаться
3 соседними атомами.
Проведём опыт с выращиванием кристалла
Для опыта нам понадобится:
1. Медный купорос
2. Чистая пробирка
3. Нитка
4. Штатив
5. Ложка
6. Весы
7. Мерительный стакан
8. Термометр
Возьмём и насыпим в пробирку
60 грамм купороса разведём
120 мл воды.
Доведём воду до 60•. Получается насыщенный раствор
медного купороса.
Опускаем в получившуюся смесь нитку
прикреплённую к штативу .
Закрываем пробирку марлевой тканью. Оставляю на
несколько дней...
24 часа после начала эксперимента никаких
изменений.
6 дней спустя. На нитке и стенках пробирки
образовались кристаллы медного
купороса(Примерно по 6мм).
Для того чтобы вырастить кристалл большего
размера снимим кристаллы со стенок пробирки и
зальём насыщенным раствором медного купороса.
Эти кристаллы состоят из
селенита, прозрачной
разновидности
кристаллического гипса.
Самые большие из
них имеют колончатую
структуру с диаметром ~1.2
метра и достигают длины 1015 метров.
Это кристаллы,
естественного
происхождения,
находящиеся в
двух пещерах,
недалеко от
мексиканского
города Чихуахуа
(Chichuahua).
Идеальный кристалл
Является, по сути, математическим объектом, имеющим
полную, свойственную ему симметрию,
идеализированно ровные гладкие грани и т. д.
Реальные кристаллы
Всегда содержит различные дефекты
внутренней структуры решетки,
искажения и неровности на гранях
и имеет пониженную симметрию
многогранника вследствие
специфики условий роста.
Монокристалл — отдельный
однородный кристалл,
имеющий непрерывную
кристаллическую решётку и
характеризующийся
анизотропией свойств.
Внешняя форма
монокристалла обусловлена
его атомнокристаллической
структурой и условиями
кристаллизации. Часто
монокристалл приобретает
хорошо выраженную
естественную огранку.
Анизотропия от др.-греческого ἄνισος — неравный и
τρόπος — направление — неодинаковость свойств,
например, физических: упругости, электропроводности,
теплопроводности, показателям преломления, и др. По
различным направлениям внутри этой среды.
Жидкие кристаллы —
вещества, обладающие
одновременно свойствами как
жидкостей так и кристаллов.
По структуре ЖК представляют собой жидкости, похожие
на желе, состоящие из молекул вытянутой формы,
определённым образом упорядоченных во всем объёме
этой жидкости.
Наиболее характерным свойством ЖК является их
способность изменять ориентацию молекул под
воздействием электрических полей, что шороко
применяется в промышленности.
По типу ЖК обычно разделяют на две большие группы:
нематики и смектики. В свою очередь нематики
подразделяются на собственно нематических и
холестерические жидкие кристаллы.
Холестерические жидкие кристаллы (ХЖК,
холестерики) — это жк, обладающие свойством
спиральности, то есть в них отсутствует центральная
симметрия.
Нематические жидкие кристаллы или нематики —
оптически одноосные жк, имеют дальний
ориентационный порядок, свободны в перемещении.
Термотропные ЖК, образующиеся в результате нагревания
твердого вещества и существующие в определенном
интервале температур и давлений.
Термотропные ЖК подразделяются на три больших класса:
Нематические жидкие кристаллы. В этих кристаллах
отсутствует дальний порядок в расположении центров
тяжести молекул, у них нет слоистой структуры, их
молекулы скользят непрерывно в направлении своих
длинных осей, вращаясь вокруг них, но при этом
сохраняют ориентационный порядок: длинные оси
направлены вдоль одного преимущественного
направления. Они ведут себя подобно обычным
жидкостям.
Нематические фазы встречаются только в таких
веществах, у молекул которых нет различия между
правой и левой формами, их молекулы
тождественны (несовместимы) своему
зеркальному изображению (ахиральны).
Смектические жидкие кристаллы имеют слоистую
структуру, слои могут перемещаться друг относительно
друга. Толщина смектического слоя определяется длиной
молекул, однако вязкость смектиков значительно выше
чем у нематиков и плотность по нормали к поверхности
слоя может сильно меняться.
Холестерические жидкие кристаллы — это нематические
ЖК, но их длинные оси повернуты друг относительно
друга так, что они образуют спирали, очень
чувствительные к изменению температуры вследствие
чрезвычайно малой энергии образования этой
структуры (порядка 0,01 Дж/моль).
Лиотропные ЖК, которые представляют собой двух
или более компонентные системы, образующиеся
в смесях стержневидных молекул данного вещества
и воды .Эти стержневидные молекулы имеют на
одном конце полярную группу, а большая часть
стержня представляет собой гибкую гидрофобную
углеводородную цепь. Такие вещества называются
амфифилами. Примером амфифилов могут
служить фосфолипиды.
Амфифилы- это молекулы, как правило, плохо
растворяются в воде, склонны образовывать агрегаты
таким образом, что их полярные группы на границе
раздела фаз направлены к жидкой фазе
Гидрофобность — это физическое свойство молекулы,
которая «стремится» избежать контакта с водой.
Одно из важных направлений использования жидких
кристаллов — термография. Подбирая состав
жидкокристаллического
вещества, создают индикаторы
для разных диапазонов
температуры. Например, жидкие
кристаллы в виде плёнки
наносят на транзисторы,
интегральные схемы и печатные
платы электронных схем.
Термография- тепловое
изображение или
тепловое видео — это
научный способ
получения термограммы
— изображения в
инфракрасных лучах.
Новые возможности
получили врачи:
жидкокристаллический
индикатор на коже
больного быстро
диагностирует скрытое
воспаление и даже
опухоль.
На основе жидких
кристаллов созданы
измерители давления.
С помощью жидких кристаллов обнаруживают пары
вредных химических соединений и опасные для здоровья
человека.
Самая многообещающая
область применения
жидкокристаллических
веществ —
информационная техника.
От первых индикаторов,
знакомых всем по
электронным часам, до
цветных телевизоров с
жидкокристаллическим
Дефектами кристалла называют всякое нарушение
трансляционной симметрии кристалла — идеальной
периодичности кристаллической решётки. Различают
несколько разновидностей дефектов по размерности:
нульмерные (точечные), одномерные (линейные),
двумерные (плоские) и трёхмерные (объемные) дефекты
Трансляционная симметрия — тип симметрии, при
которой свойства рассматриваемой системы не
изменяются при сдвиге на определённый вектор,
который называется вектором трансляции. Например,
однородная среда совмещается сама с собой при сдвиге
на любой вектор, поэтому для неё свойственна
трансляционная симметрия.
Кристаллы обычно служат символом
неживой природы. Однако грань
между живым и не живым установить
очень трудно, и понятие
<<кристалл>> и <<жизнь>> не
являются взаимоисключающими.
Простейшие живые организмы – вирусы- могут
соединяться в кристаллы. Конечно , в кристаллическом
состоянии они не обнаруживают никаких признаков
живого, т.к сложные жизненные процессы протекать в
кристаллах не могут.
Но при изменениях внешней среды на более
благоприятную , они начинают двигаться, размножаться
При всех протекающих
химических процессах в
живом организме, этот
организме остаётся
самим собой. Более того
потомки каждого живого
организма являются
удивительно близкой его
копией.
Следовательно в
клетках есть
носитель
информации –
Дезоксирибонукле
иновая кислота
(ДНК)
С точки зрения физики молекулы ДНК рассматриваются
как особый вид твёрдого тела – Одномерные
апериодические кристаллы.
Следовательно
КРИСТАЛЛЫ ЭТО НЕ ТОЛЬКО СИМВОЛ
НЕЖИВОЙ ПРИРОДЫ, НО И ОСНОВА ЖИЗНИ НА
ЗЕМЛЕ