Giải bài tập Vật lý 10 Bài 34: Chất rắn kết tinh. Chất rắn vô định hình
§34. CHAT RẮN KẾT TINH CHẤT RẮN VÔ ĐỊNH HÌNH A. KIẾN THỨC Cơ BẢN Chất rắn tinh thê Câu trúc tinh thể Có thể quan sát thấy các hạt muối ãn (NaCI) có dạng khối lập phương: các viên đá thach anh (SiO?) có dạng khối lang trụ sáu mặt và hai'đấu là hình chóp:.. sỏ dĩ hạt muôi, viên dá thạch anh, có dang hình học xác dịnh nêu trẽn là do chung có cấu true tinh thế. Nhờ sử dung tia Rơn-ghen (hay tia X). ngưói ta đã nghiên cứu được cáu trúc tinh thể, . Cấu trúc tinh thế hay tinh thế là cẩu trúc tạo bới các hạt (nguyên tủ', phàn tú. ion) liên kết chặt với nhau bàng những lực tương tác và sấp xếp theo một trật tụ hình học không gian xác định gọi là mạng tinh thê. trong đó mỗi hạt luôn dao dộng nhiệt quanh vị trị cân bàng của nó. Mỗi tinh thổ' của mỗi chất rán có hình dạng dặc trung riêng. Các dặc tinh cúa chất rắn kết tinh Chất rắn kết tinh là chất răn có cấu trúc tinh thể,. Mỗi chất rắn kết tình nóng chảy (hay dóng dặc) ò một nhiệt độ xác định. Các chất răn cấu tgo bởi cùng một loại hạt nhung có cấu trúc tinh thể khóng giống nhau thi có những tính chất khác nhau Các chất ran kết tinh có thể la nhung chất đơn tinh thể hoặc chất da tinh thể Chat rần dơn tinh thế được cấu tao từ một tinh thể hoác nhiếu tinh thẻ nhỏ liên kết theo một trật tụ' xác dịnlì có tính tuắn hoàn trong khổng gian tạo thành mạng tinh thể. Chát rán dơn tĩnh thể-có tính dị hướng, tức là các tính chất vật li của chúng (dó bến. độ nỏ' dái. dô dẫn nhiệt...) thay dổi theo các hương khác nhau. Chất rắn đa tinh thể dược càu tao từ nhiều tinh thể nhó liên kết hồn đôn với nhau Hầu hét cac vặt lam bằng kim loại nhu sát. nhõm. dong, đếu la những vặt ran da tinh thể. Chất ran da tinh thê có tinh chất dẳng hướng, tức là tính chất vật lí theo các hướng khác nhau là giống nhau. Chất rắn vô định hình Chất rắn vó định hình là loại chất rắn không co cấu trúc tinh thể. Chất rắn vô định hình không có nhiệt dộ nóng chảy xác định. Khi bị làm nóng lén chất vò định hình mêm di và dấn chuyên sang trạng thái lỏng. Vì không có cấu tạo tinh thể nên chất vô định hình có tính đắng hướng, tức là có tính chất vật lí (độ cứng, độ dẫn điện...) luôn giống nhau theo các hướng khác nhau. Một số chất rắn như lưu huỳnh (S), thạch anh, đường... có thể vừa là tinh thể, vừa là vô định hình (tùy thuộc vào điều kiện hình thành). B. HOẠT ĐỘNG C1. Tinh thể cùa một chất được hình thành trong quá trình nóng chảy hay đông đặc của chất đó? C2. Tại sao chất rắn đơn tinh thể lại có tính dị hướng, còn chất rắn đa tinh thể lại có tính đẳng hướng? C3. Chất rắn vô định hình có tính dị hướng không? Có nhiệt độ nóng chảy xác định không? Tại sao? c. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Chất rắn kết tinh là gì? Hãy nêu các tính chã't của loại chất rắn này. Phân biệt chất rắn đơn tinh thế’ và chất rắn đa tinh thể. Chất vô định hình là gì? Hãy nêu các tính chất của chất rắn này. Phân loại các châ't rắn theo cách nào dưới đây là đúng? Chất rắn đơn tinh thế’ và chất rắn vô định hình. Chất rắn kết tinh và chát rắn vô định hình. c. Châ’t rắn đa tinh thê’ và chất rắn vô định hình. D. Chất rắn đơn tinh thế’ và chất rắn đa tinh thể. Đặc điểm và tính châ't nào dưới đây liên quan đến châ’t rắn kết tinh? A. Có dạng hình học xác định. B. Có câ'u trúc tinh thể. c. Có nhiệt độ nóng cháy không xác định. D. Có nhiệt độ nóng chảy xác định. Đặc điếm và tính chà't nào dưới đây liên quan đến chât rán vô định hình? A. Có dạng hình học xác định. B. Có cấu trúc tinh thế. ,Có tính dị hướng. D. Không có nhiệt độ nóng chảy xác định. Kích thước của các tinh thế’ phụ thuộc điều kiện gì? Tại sao kim cương và than chì đều có cấu tạo từ các nguyên tứ cacbon, nhưng chúng lại có tinh chất vật lí khác nhau? Hãy lập bảng phàn loại và so sánh các đặc tính của các chất rắn kết tinh và chất rán vô định hình. LỜI GIẢI • Hoại động Cl. Tinh thể được hình thành trong quá trình đông đặc. C2. Chất rắn đơn tinh thể có tính dị hướng vì tính chất vật lí theo các hướng khác nhau không giống nhau. Các chất rấn đa tinh thể cấu tạo từ vô số’ các tinh thể nhỏ sắp xếp hỗn độn, ngẫu nhiên nên tính chất theo mọi hướng được bù trừ như nhau, vì vậy chát rắn đa tinh thể có tính đẳng hướng. C3. Chất rắn VĐH không có tính dị hướng, không có nhiệt độ nóng chảy xác định vì nó không có cấu trúc tinh thể. • Câu hỏi và bài tập * Chất rắn có cáu trúc tinh thê dược gọi là chât ran kết tinh. * Tính chât. cùa chát ran kết tinh: Tính chát, (vật lí. co' học, ...) phụ thuộc vào càu trúc tinh thô. - Có nhiệt dộ nóng chảy xác định ớ một áp suất nhát'dinh. Chãt ran dơn tinh thê có tính dị hướng. Chất rán đa tinh thó có tinh đang hướng. Chát răn dơn tinh thô có tính dị hướng, còn chât ran da tinh thí' co tính dẳng hướng. Chât ran vó định hình là chât ran không co càu trúc tinh thố. Tính chất: Vật không có dạng hình học tự nhiên xác dinh Có tính dắng hướng Không có nhiệt độ nóng cháy xác định. Kích thước tinh thè phụ thuộc vào các điều kiện hình thành nó nhu' nhiệt dộ bát dầu làm nguội và đặc biệt là tốc độ làm nguội. Nhiệt độ bắt đầu nguội câng cao. tốc độ nguội càng chậm thì kích thước tinh thô càng lớn. Vì cacbon và kim cương có cấu trúc mạng tinh thê khác nhau Báng tóm tat Z ẳ ■■< -ỵ- o Chât rắn kèt tinh Chất đo'11 tinh thể Có câti trúc tinh thế Có nhiệt độ nóng cháy xác định Dị hường Chãt da tinh the Dàng hướng Chất rắn vô định hình Không có cáu trite tinh thê Không có nhiệt độ nóngrháy xác định Dá ng hướng