розділи: фізика , Позакласна робота , Конкурс «Презентація до уроку»

Завантажити презентацію (1,8 МБ)

Увага! Попередній перегляд слайдів використовується виключно в ознайомлювальних цілях і може не давати уявлення про всі можливості презентації. Якщо вас зацікавила дана робота, будь ласка, завантажте повну версію.

Алмаз: "це світло сонця, згусле в землі
і охолоджений часом, він грає
всіма кольорами веселки,
але сам залишається прозорим, як крапля "
(О. І. Купрін).

Мета уроку: розвивати пізнавальні здібності школярів; розширити і поглибити знання з фізики твердого тіла; виховати інтерес до знань, почуття гордості і поваги до історії своєї країни.

Наочні посібники: моделі кристалічних граток алмазу і графіту; стенд з листівками "Алмазний фонд Росії"; географічна карта світу; періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва; презентація "Кристалічні решітки твердих тіл".

завдання:

освітні:

• розширення кругозору учнів;
• розвиток пізнавальних здібностей.

Розвиваючі:

• розвиток інтересу до фізики, техніці та вітчизняної історії;
• розвиток навичок самостійної роботи з додатковою літературою та інтернетом;
• знаходити і відбирати необхідну інформацію, аналізувати отримані відомості, приводити їх в систему.

виховні:

• виховання моральних якостей, що відображають ставлення один до одного: доброта, делікатність, взаємодопомога.

Оформлення кабінету до уроку:

• Плакат зі словами академіка А.Е.Ферсман "Блискуче майбутнє малюється нам для алмазу, якщо людина зуміє опанувати таємницями його отримання"
• Стенд "Алмазний фонд"
• Газета "Підкорювачі кімберлітових трубок" (О.І.Лейпунскій, Л.Ф.Верещагін, В.Н.Бакуль)
• Фізична вікторина "Знайомтеся, алмаз".
• Короткі факти "це цікаво знати"
• Прислів'я та приказки на тему "Алмаз-трудівник"

План уроку:

I Вступне слово вчителя.

II Повідомлення учнів.

III Фізична вікторина.

IV Кросворд

V Висновок

VI Література

I Вступне слово вчителя

(Супроводжується показом презентації "Кристалічні решітки твердих тіл").

"Блискуче майбутнє малюється нам для алмазу, якщо людина зуміє опанувати таємницями його отримання". А.Е.Ферсман

Фізика твердих тіл вивчає тверді тіла: їх будова, властивості. Сьогодні ми з вами познайомимося з властивостями твердих кристалічних тіл на прикладі самого твердого речовини в природі - алмазу, але для початку кілька слів взагалі про кристалічних тілах.

Кристалічними тілами називаються тверді тіла, фізичні властивості яких не однакові в різних напрямках, але збігаються в паралельних напрямах. Неоднаковість фізичних властивостей в різних напрямках називається анізотропії. Саме анізотропія фізичних властивостей, а не геометрично правильна форма є найважливішою ознакою кристалічного тіла. Найпростіший приклад анізотропії кристалів - неоднакова їх міцність у різних напрямах. Це властивість наочно проявляється при дробленні багатьох кристалічних тіл. Наприклад, скляна намистинка з плоскими гранями розкололася на частини різної форми, які не мають плоских ділянок поверхні - це свідчить про відсутність анізотропії механічної міцності в склі. А ось шматок кам'яної солі при розколюванні розділився на частини, обмежені плоскими поверхнями, пересічними під однаковими кутами. Існування напрямків з особливими механічними властивостями, тобто анізотропія зразка кам'яної солі, доводить його кристалічну природу.

Для наочного уявлення внутрішньої структури кристала застосовується його зображення за допомогою просторової кристалічної решітки - просторової сітки, вузли якої збігаються з положенням центрів атомів або молекул в кристалі.

II Повідомлення учнів.

1. Алмаз. Легенди і дійсність.

Алмазу з незапам'ятних часів приділялося особливе місце серед представників мінерального царства. Винятковість властивостей алмазу породжувала безліч легенд, в яких, поряд з найчистішим вимислом, зустрічалися і опису реальних властивостей каменю. Одне з численних властивостей, які приписують алмазу - це вміння дарувати власникові удачу. Його називали каменем переможців, і багато знаменитих воєначальники почитали його за свій талісман. Вірили в магічні властивості алмазу Юлій Цезар, Людовік IV, Наполеон Бонапарт.

1. Перші алмази були знайдені в Індії. Історія деяких каменів тісно пов'язана з долями відомих людей. Ці дивовижні переплетення породжують дивні легенди, які, оточують коштовності особливим ореолом. Одним з таких каменів є знаменитий алмаз "Шах". Цей незвичайний камінь має рідкісний жовтий колір і при цьому абсолютну прозорість. Його довжина - 3 сантиметри, а вага - 90 карат (що еквівалентно 18 грамам). Алмаз відшукали в Центральній Індії, імовірно в 1450 році. Природно, унікальну коштовність відразу переправили до двору шаха, в місто Ахмаднагар. Згодом, у 1591 році, шах Нізам наказав викарбувати на межі алмазу своє ім'я та рік. Мабуть, каменю це не припало до душі, і в тому ж році на Ахмаднагар звалилося нещастя: Великий Могол Акбар завоював місто, і рідкісний алмаз дістався йому. З тих пір каменем володіла династія Акбара, і за цей час на його межі з'явилася ще одна напис - ім'я онука Акбара, Джехан-шаха. У Делі алмаз "Шах" пробув до 1738 року, аж поки на Індію не вчинив напад шах Надир. Загарбник заволодів жовтим алмазом і перенаправив його в Персію. Ще однією написи судилося з'явитися на межі каменю - в 1824 році своє ім'я увічнив на ньому Каджар-Фатх Алі-шах Султан. І раптом у долі алмаза стався несподіваний поворот. У 1829 році в Тегерані, який на той момент був столицею Персії, відбулося дивне вбивство - загинув письменник і дипломат А.С. Грибоєдов. Російська влада були вельми засмучені і стали вимагати жорстокої розправи з винними. Перелякана шахство відправило до царського двору сина шаха з дорогоцінним даром - алмазом "Шах". Таким чином, цей камінь став частиною Алмазного фонду Росії.

2. На європейських землях алмази стали відомі ще в 5 столітті до нашої ери, але завоювати широку популярність в якості дорогоцінного каменю він зумів не так давно, близько 500 років тому, коли люди навчилися робити ограновування алмазу, перетворюючи його в діамант. Першим володарем огранованого алмаза - попередника сучасного діаманта - володів бургундецКарл Сміливий. У нього взагалі була незвичайна схильність до цих коштовних каменів. Існує хибна думка, ніби алмаз неможливо розбити. Через нього світ позбувся багатьох рідкісних екземплярів. У 1476 році, коли йшла міжусобиця, в якій Карл Сміливий бився проти Людовика ХI, французького короля, в намет першого увірвалися найманці-швейцарці. Там вони побачили величезну кількість діамантів. Непрохані гості засумнівалися в достовірності каменів і вирішили скромно уточнити її за допомогою молота. Коли під могутніми ударами діаманти стали кришитися, найманці постановили, що вони фальшиві. Тому дуже важливо вміти розрізняти такі поняття як "твердість" та "міцність". Навіть найкращі кристали алмазу і масивні дрібнозернисті агрегати його розколюються без додатка надмірного зусилля. Більш того, використання сталевих щипців при сортуванні діамантів вимагає певної навички, оскільки недостатньо обережне поводження з ними призводить до пошкоджень, обламування гострих країв каменів. Зовсім інший ефект виходить при впливі на алмаз поступово зростаючого спрямованого зусилля - тут немає нічого твердіші за алмаз.

3. У відомій казці про подорожі Синбада-мореплавця розповідається про хитромудрий спосіб видобутку алмазів. Десь в далекій країні є надзвичайно глибоку ущелину, дно якого вкрите алмазами. Доступ до скарбів перегороджують незліченні полчища величезних змій. Однак люди знайшли спосіб отримувати дорогоцінні камені і звідси. Для цього з навколишніх гір вони скидали в ущелину великі шматки м'яса. Алмази прилипали до м'яса, а величезні орли несли його в свої гнізда. Сміливі і спритні шукачі добиралися до орлиних гнізд і збирали тут блискучі кристали. Випадково чи ні, але в цій казці є два моменти, які пов'язуються з фактичними даними. Одним з них є здатність алмазу прилипати до жирів, а другий - посередницька роль птахів при видобутку алмазів. На ранньому періоді історії алмазних розробок в Південній Африці вважалося дуже вигідним розводити домашню птицю. Птахи рилися у відвалах гірських виробок і, побачивши блискучі зерна, ковтали їх. Зоб кожної зарізаною птиці ретельно оглядали, сподіваючись знайти дорогоцінний кристал. Надії ці іноді виправдовувалися. У російських газетах другої половини XIX ст. повідомлялося про уральської курці, яка "знесла" алмаз.

4. Чи знаєте ви, який був найбільший алмаз з усіх, коли-небудь знайдених? Його знайшли в 1905 році поблизу міста Преторія (Південна Африка). Алмаз важив 3106 каратів, що еквівалентно 621 грамам. Вартість його оцінили в 9 мільйонів фунтів стерлінгів. Алмазу дали найменування "Куллінан" і піднесли в дар королю Англії Едуарда VI. Там камінь був оброблений: його розкололи на 105 частин (9 великих і 96 дрібніших). З найбільшою частини вийшов прекрасний діамант "Велика Зірка Африки", який важить 530,2 карата (103,3 грама). Він укріплений на англійському королівському скіпетр. Ще один шматочок "Куллінана" - "Мала Зірка Африки" - красується в королівську корону.

Ще один досить великий алмаз, названий "Регент", має масу 400 каратів (це еквівалентно 80 грамам). Він був знайдений в Індії в 1701 році. На ньому свого часу добре нажився колишній пірат, а після губернатор Мадраса Том Пітт, купивши дорогоцінний камінь за 20 тисяч фунтів, і перепродуючи герцогу Орлеанському за 125 тисяч фунтів стерлінгів. Свого часу "Регент" красувався на ефесі шпаги імператора Наполеона. Зараз цей чудовий зразок можна спостерігати в знаменитому паризькому музеї "Лувр". Після ограновування він здобув вагу 27,35 грам, вартість його - близько трьох мільйонів доларів.

Жіночою прикрасою алмаз став лише в 15 столітті, завдяки фаворитки французького короля Карла VII, Агнес Сорель. З цього часу алмази стали називати іменами.

5. Родовища алмазів знаходяться також в Індонезії, Бразилії, Австралії, Південній Африці. Але тут розсипи коштовного каменя були виявлені значно пізніше, ніж в Індії. Наприклад, в Бразилії алмази були знайдені тільки в XVIII столітті. В кінці XIX століття в Якутії знайшли алмазоносний район. Відзначимо, що відкриття Якутського алмазоносного району ми зобов'язані досягненням блискучих радянських геологів.

Алмаз - це не тільки дорогоцінний камінь, це ще й важливе промислове сировину. З нього роблять різні інструменти, фрези. Алмази застосовуються для бурових коронок в нафтовому бурінні. Каменерізні пили заправлені все тим же алмазом. Дрібний алмаз може бути корисний для виготовлення шліфувальних паст.

Багато хто вважає, що діамант і алмаз - це одне і те ж. Однак, це не зовсім так. Діамант - це відшліфований таким чином алмаз, що світло, який потрапляє в нього, багато разів відбивається від його граней, розкладається і виходить забарвленим в різні кольори.

Є тонкі властітельного зв'язку
Між контуром і запахом квітки.
Так діамант невидимий нам, поки
Він гранями не оживе в алмазі
Сонет до форми (1894) У. Брюсов

Але найголовніше, що алмаз - це, в першу чергу, камінь, який дозволяє зазирнути в глибини нашої планети. Вчені до цих пір не зійшлися в думках в питанні походження і віку алмазів. Самим ймовірними шляхами походження є магматична і мантийная теорії. Згідно з ними, на великій глибині і під високим тиском з атомів вуглецю і формувалися алмази. Про те, коли це було, теж ведуться суперечки. Називаються цифри від 100 млн. До 2,5 млрд. Років. Існує ряд алмазів метеоритного походження, чий вік може бути більшим, ніж у Сонця. Однак промисловий видобуток цінної породи зосереджена на кімберлітових і лампроїтові трубках. Відповідні родовища є в Росії, Канаді, Австралії, Африці.

6. Фізичні властивості алмазу.

Для наочного уявлення внутрішньої структури кристала застосовується спосіб його зображення за допомогою просторової кристалічної решітки - просторової сітки, вузли якої збігаються з положенням центрів атомів або молекул в кристалі. В основі кристалічної решітки лежить елементарна осередок. Елементарна комірка кристалічної решітки алмазу має вигляд куба. Атоми вуглецю розташовані по вершинах куба, в центрах граней в центрах чотирьох не з суміжних октанов. Щільність упаковки в решітці 34%. У найбільш щільних кристалічних решітках досягається щільність упаковки 68% і 74%. Вважають, що при високому тиску існують більш щільні (може бути металеві) модифікації вуглецю. Кожен атом вуглецю пов'язаний з чотирма найближчими сусідами, симетрично розташованими по вершинах тетраедра (чотирьох правильних трикутників), найбільш "міцної" хімічним зв'язком - ковалентного. Сусідні атоми знаходяться на відстані 0.154 нм. Ідеальний кристал алмаза можна уявити собі як одну гігантську молекулу. Міцна зв'язок між атомами вуглецю обумовлює високу твердість алмазу.

Завдяки особливостям кристалічної структури ідеальний кристал алмазу має бути прозорим діелектриком. В реальних же кристалах завжди є деяка кількість домішок і дефектів решітки, що впливає на фізичні властивості алмазу.

АЛМАЗ - еталон твердості Мооса шкали з числом твердості 10 (корунд-9, кварц-7). Твердість алмазу на різних кристалографічних гранях не однакова - найбільш твердої є октаедрічная (8-рівносторонніх трикутників) грань.

Алмаз дуже крихкий, має досить досконалою спайність по найбільш твердої межі. Анізотропія механічних властивостей враховується при обробці монокристалів алмазу і їх орієнтуванні в однокристальному інструменті. Модуль Юнга - модуль нормальної пружності алмазу 100000 ГН / м2.

Зі збільшенням температури коефіцієнт лінійного розширення збільшується. Коефіцієнт теплопровідності алмаза зменшується зі збільшенням температури (правда не значно). При кімнатній температурі теплопровідність алмазу вище, ніж у срібла. Алмаз є діамагнітним речовиною.

Колір і прозорість алмазів різні. Зустрічаються алмази безбарвні, білі, блакитні, зелені, жовті, коричневі, червонуваті (різних відтінків), темно-сірі (до чорного) .Часто забарвлення розподілена нерівномірно. Алмаз змінює забарвлення при бомбардуванні - частинками, протонами. Нейтронами. Деякі зразки алмаза мають оптичну анізотропію, наприклад, подвійне променезаломлення, обумовленим внутрішніми пружними напруженнями, пов'язаними з неоднорідностями будови кристала. Найбільш рідкісними алмазами є камені природного червоного кольору. Червоний колір алмаз отримує через неідеальної кристалічної решітки. Саме завдяки дефекту будови решітки утворюється алмаз рідкісного природного червоного кольору.

Опромінення алмазів нейтронами не повідомляє йому стійкою радіоактивності, зменшує щільність алмаза, "розпушує" грати і внаслідок цього погіршує його абразивні якості.

Алмаз поділяють на типи, в залежності від електричних властивостей; частина їх є домішковим полупроводником Р-типу, мають фотопроводимостью. Зустрічаються алмази з виключно малим опором -10-2, які можуть пропускати великі струми. Однак домішок, найчастіше, не буває більше 5%.

Деякі природні і синтетичні речовини здатні самі світитися під дією рентгенівського, ультрафіолетового та катодного випромінювання, таке явище називається люмінесценцією і відповідно до чинних променям: рентгенолюмінесценції, Катодолюмінесценція. Більшість алмазів має всі трьома видами люмінесценції. деякі кристали при цьому світяться блакитним, інші зеленим, жовтим і рожевим світлом. Найбільш вивчені рентгено-та фотолюмінісценція алмазу, які використовуються при проведенні геологопоїськових робіт. Дослідники пов'язують люмінесценцію з особливостями кристалічної решітки мінералу.

7. Графіт.

Інший кристалічної різновидом вуглецю є графіт. Дивно, як з одного і того ж хімічного елемента могли утворитися настільки різні за властивостями речовини. Наскільки алмаз твердий, прозорий і блискучий - настільки ж графіт м'який, непрозорий і марок. Обидва ці речовини незамінні в своїй сфері застосування. Алмаз не тільки чудовий і красивий дорогоцінний камінь, він в той же час активно використовується в промисловості як ріжучий матеріал, завдяки своїй унікальній твердості. З графіту роблять олівці, чистячі засоби, а крім цього, використовують як мастила.

Незважаючи на однаковий хімічний склад, в природі не спостерігається тенденції переходу одного мінералу в інший. Щоб хоча б частково перетворити кристал алмазу в графіт, необхідно нагрівати його при дуже високій температурі (не менше 1500 ° С) в безкисневому середовищі. Якщо ж при нагріванні алмазу в атмосфері присутній кисень, то ще при температурі 800 ° С алмаз окислюється і перетворюється в СО. Тим дивніше і цікавіше цей цінний мінерал.

8. Використання алмазів в народному господарстві.

Алмази непридатні для ограновування, тобто, які не можуть стати діамантами, використовуються в народному господарстві.

Які ж Властивості алмазу визначаються его Широке использование в самих різніх областях народного господарства? В першу чергу, звичайно, виняткова твердість, яка, якщо судити по швидкості стирання, в 150 разів вище, ніж у корунду, і в десятки разів вище, ніж у кращих сплавів, застосовуваних для виготовлення різців. Алмаз застосовується при бурінні гірських порід і механічній обробці найрізноманітніших матеріалів, для протягування (волочіння) тонкої дроту, як абразив і т.д.

Більше половини видобутку технічних алмазів йде на виготовлення спеціального інструменту для обробної промисловості. Застосування алмазних різців і свердел при обробці кольорових і чорних металів, твердих і надтвердих сплавів, скла, каучуку та інших синтетичних речовин дає величезний економічний ефект у порівнянні з використанням твердосплавного інструменту. Надзвичайно важливо, що при цьому не тільки в десятки разів підвищується продуктивність праці (при токарній обробці пластмас навіть в сотні разів!), Але одночасно значно поліпшується якість продукції. Оброблені алмазним різцем поверхні НЕ вімагають шліфування, на них практично відсутні мікротріщіні, в результате чего много разів збільшується срок служби одержуваніх деталей. Зовсім не замінні алмази при виточування опорних рубінових каменів, що використовуються в часових і багатьох інших точних механізмах.

Практично всі сучасні галузі промисловості, в першу чергу електротехнічна, радіоелектронна у величезних кількостях використовують тонкий дріт, що виготовляється з різних металів. При цьому пред'являються строгі вимоги до кругової формі і незмінності діаметра поперечного перерізу дроту при високій частоті поверхні. Така дріт з твердих металів і сплавів може бути виготовлена ​​лише за допомогою алмазних фільєр-волок. Волоки є пластинчасті алмази з просвердленими в них найтоншими (від 0,5 до 0,001 мм) отворами через які простягаються дроту.

Широке! Застосування в промісловості знаходять и алмазні порошки. Їх отримують шляхом дроблення низькосортних природних алмазів, так само виготовляють на спеціальних підприємствах з виробництва синтетичних алмазів. Алмазні порошки використовуються в дискових алмазних пилах, дрібно-алмазних бурових коробках, спеціальних напилок і як абразиви. Тільки з ЗАСТОСУВАННЯ алмазних порошків удалось создать Унікальні свердла, Які забезпечують Отримання Глибока тонких отворів в твердих и тендітніх Матеріалах. Такі свердла (алмазні "жала") дозволяють висвердлюють, наприклад, в склі отвори діаметром 2 мм і довжиною до 850мм. Алмазні порошки знаходять застосування на гранувальних фабриках, де всі самоцвіти, і в тому числі алмази, піддаються шліфуванні, завдяки чому непоказні до цього каміння стають таємниче світяться і сліпуче блискучими коштовностями. Технології згодом удосконалювалися, і на сьогоднішній день класично огранований діамант налічує 57 граней. Завдяки цьому камінь славиться своєю неповторною грою.

Алмази служать опорними каменями (підшипниками) в хронометрах вищого класу для морських судів і в інших особливо точних навігаційних приладах. На алмазних підшипниках не виявляється ніяких слідів зносу навіть після 25000000 оборотів. Відомо, що, потрапляючи в кристал, швидкі заряджені частинки вибивають електрони з його атомів, тобто іонізують речовину. У алмазі під дією зарядженої частинки відбувається світлова спалах и вінікає імпульс Струму. Ці властивості дозволяють використовувати алмази в якості детекторів ядерного випромінювання в реєструючих приладах, в лічильниках швидких частинок.

Хімічна інертність, висока чутливість до швидких частинок при кімнатній температурі, близькість по електронній щільності до тканин людського тіла висувають алмаз в число найбільш цінних матеріалів, які можуть використовуватися в медицині.

Деякі кристали алмазу є напівпровідниками Р-типу і їх використання в оптичних приладах, а так само в лічильниках ядерного випромінювання досить перспективно, тому що такі прилади здатні працювати в самих різних умовах, включаючи області низьких і високих температур, сильні електромагнітні і гравітаційні поля, агресивні середовища і т.д. Отже, засновані на алмазах прилади можуть виявитися незамінними при космічних дослідженнях, при вивченні глибинної будови нашої планети.

9. Синтетичні алмази.

Синтетичний алмаз штучним шляхом отримують з неалмазного вуглецю і вуглецевих речовин. Хімічний склад алмаза визначено в кінці XVIII століття. Це дало початок численним спробам отримати алмаз штучним шляхом. Надійні результати синтезу алмаза отримані в середині 50-х років XX століття, майже одночасно в кількох країнах (США, Швеції, ПАР).

У Радянському Союзі алмази вперше синтезовані в Інституті фізики високих тисків по керівництвом академіка АН СРСР Л.Ф.Верещагіна і промислове виробництво їх було розвинене спільно з Українським інститутом надтвердих матеріалів.

Технологія синтезу алмаза досить складна, але щоб ви мали уявлення про це, послухайте, будь ласка, розповідь одного робота. В інституті понад твердих матеріалів АН УРСР в залі першого поверху гостей зустрічає робот вельми мальовничого вигляду. Автомат рухається, блимає сигнальними лампами і каже хриплуватим голосом: "Дозвольте представитися: Я - перший в світі робот, який перетворює звичайний графіт в алмаз. У моїй правій руці знаходиться камера високого тиску, споряджена реакційної сумішшю графіту і розчинника. Я стискаю камеру своїми могутніми щелепами , розвиваючими зусилля в 100 тисяч кілограм і нагріваю суміш до температури понад 12000С. Це призводить до розчинення вуглецю і потім кристалізації його у вигляді алмазу. Увага! Приступаю до синтезу алмазу. Створюю тиск в камері. Тя іла робота. Зараз мені в рот палець не кладіть. Ще одне зусилля! Уф: Необхідний тиск досягнуто. Включаю нагрів. Кристалізація алмазу почалася. Ви можете її спостерігати за падінням стрілки амперметра викликаного різким підвищенням опору реакційної суміші при переході графіту в алмаз. Відключаю нагрів . Знімаю тиск. Процес закінчено. Отримуйте алмази! Дорогі гості я відкрив вам свою заповітну таємницю і тепер мабуть, кожен з вас може робити алмази у себе вдома на кухні ".

10. Короткі факти "це цікаво знати".

Чи знаєш ти, що:
- алмаз відомий людині більше 5000 років.
- алмаз вперше був знайдений в Індії.
- ця речовина з'явилася в Європі тільки в XVIII в.
- з надр Землі до 1964 р (без СРСР) було видобуто всього 154,6 т алмазів.
- з усього видобутого в природі алмазів на частку ювелірних припадає менше 20%; інші йдуть на задоволення потреб промисловості.
- алмази зустрічаються в метеоритах.
- алмаз надзвичайно красивий, так як може мати відтінки чорного, червоного, жовтого, синього і зеленого кольорів.
- під дією ультрафіолетових променів він люминесцирует блакитним, зеленим і жовтим кольором.
- ограновування алмазу вимагає величезного терпіння, високого майстерності і часу? Іноді один камінь обробляють роками. Після ограновування він стає красивішим, але значно втрачає у вазі (до 50%). Щоб алмаз став діамантом, він після огранювання мусить мати досконалу, бездоганну форму багатогранника, виняткову прозорість, в ньому неповинно бути тріщин і сторонніх включень.
- великі алмазні камені зустрічаються в природі вкрай рідко; їхня знахідка стає подією, їм присвоюють навіть власні імена; в світі вони всі до єдиного.

- твердість природних і синтетичних алмазів однакова.
- алмаз є аллотропическими видозміною вуглецю.
- синтетичні алмази отримують з графіту.
- алмаз - ізолятор, а його "рідний брат" графіт - провідник електрики.
- щільність алмаза 3500 кг / м3, а графіту 2100 кг / м3.
- відмінності властивостей алмазу і графіту пояснюються розходженням їх кристалічних структур.
- алмазний різець в 159 - 200 разів менше схильний до зносу, ніж різець з будь-яких надтвердих сплавів.
- алмаз - саме зносостійке речовина.
- алмаз в 1 карат може нарізати стільки скла, що загальна довжина лінії розрізу складе 2,5 млн. М.
- в природі не зустрічаються речовини твердіші за алмаз.
- тільки застосування твердих алмазних волокон, через які протягується метал на волочильних верстатах, зробило можливим виготовлення дроту діаметром 0,005 мм, тобто в 0,1 товщини людської волосини.
- алмаз не поступається по твердості створеному в лабораторних умовах речовини боразон, але здає свої передові позиції щодо стійкості при високих температурах до окислення.
- алмаз найтвердіша, але не найміцніше, речовина: його легко розбити молотком або спалити в струмені кисню при 7200С.
- алмаз розчиняється ні в одній з відомих кислот або лугів.

11. Прислів'я та приказки на тему "Алмаз-трудівник"

• "Ледар колись був алмаз - тепер він працює на нас"
• "Малі карати, та працею багаті"
• "Малий карат, і працювати радий"
• "У змагання першим будеш, якщо про алмаз НЕ забудеш"
• "Алмазу справу доручиш - більший прибуток отримаєш"
• "Сили твої примножить у сто крат технічного алмаза карат"
• "Алмаз в роботу упряжешь - свої сили збережеш"

III Фізична вікторина.

1. Звідки походить слово "алмаз"? (Алмаз - по-грецьки "адамас", означає незламний.)
2. Який атомний вага алмаза? (12.)
3. Що таке карат? (Карат - одиниця виміру маси алмазів, дорівнює 200 мг.)
4. Значно чи розширюється алмаз при нагріванні? (Ні, коефіцієнт його лінійного розширення 1,3.10-6 град-1, що приблизно в 10 разів менше, ніж у сталі.)
5. Як ви думаєте: чи ж тертя при русі алмазу по алмазу? (Ні. Коефіцієнт тертя в цьому випадку 0,003, це менше ніж при русі стали по льоду, коли ч = 0,004.)
6. Яка щільність алмаза? ((3,48 - 3,54) .103кг / м3) До щільності яких речовин вона близька? (Базальт, склу "флінт".)
7. Що ви знаєте про швидкість поширення світла в алмазі? (Вона приблизно в 2.4 рази менше, ніж у вакуумі; це найменше значення швидкості світла в оптично прозорому речовині.)
8. При якій температурі алмаз плавиться? При якій кипить? (37000С, 42000С.)
9. Що ви можете сказати про твердість і теплопровідності алмаза в порівнянні з іншими речовинами? (Обидва значення величин у алмазу найбільші.)
10. Яка особливість повного відображення для алмаза в порівнянні з іншими оптично прозорими речовинами? (Кут повного відображення для жовтих променів дорівнює 24050 серед усіх відомих значень - найменший.)
11. Провідником струму або ізолятором є алмаз? (Ізолятор.)
12. До теплоємності яких речовин близька теплоємність алмазу? (Заліза, нікелю.) Чому вона дорівнює? (500 Дж / кг0С.)
13. Що вам відомо про хімічної активності алмаза? (Алмаз хімічно інертний, він не окислюється і не взаємодіє з жодною з відомих кислот і лугів, причому будь-якої концентрації, навіть при їх підігріванні.)
14. Яка хімічна формула алмаза? (С.)
15. Чому для отримання алмазу з графіту, його необхідно не тільки стиснути, але потрібно сильно нагріти? (Висока температура призводить до розриву внутрішньоатомних зв'язків графіту, а високий тиск сприяє розбудові атомів в іншу кристалічну решітку.)
16. Відомо, що алмаз - найтвердіша речовина в природі. Як же його обробляють: наприклад, розпилюють або гранують? (Кристал алмазу анизотропен, т. Е. Має різну твердість у різних напрямках. Оброблювач визначає так звані "м'які" напряму, а потім впливає на них іншими алмазами, зорієнтованими в "твердому" напрямку.)

IV Кросворд "Алмаз"

Питання: 1. Вчений, під чиїм керівництвом в СРСР була розроблена технологія промислового виробництва синтетичних алмазів. 2. Радянський вчений, вперше визначив умови, необхідні для перетворення графіту в алмаз. 3. Місто Росії, в якому вперше були отримані синтетичні алмази. 4. Вчений, під керівництвом якого здійснено синтез алмазу. 5. Вчений, вперше встановив спільність між графітом і алмазом.

Відповіді: 1 - Бакуль; 2 - Лейпунський; 3 - Москва; 4 - Верещагін; 5 - Лавуазьє.

Кросворд "Назвіть роки"

По горизонталі: 1. Рік, коли в СРСР була розроблена технологія промислового виробництва синтетичних алмазів. 2. Рік присвоєння академікові В.Н. Бакуля звання Героя Соціалістичної Праці.

По вертикалі: 1. Коли відбулася перша Міжнародна конференція по використанню синтетичних алмазів в промисловості? 3. Рік встановлення будови кристалічної решітки алмазу.

Відповіді. По горизонталі: 1 - 1961; 2 - 1963. По вертикалі: 1 - 1971; 3 - 1913.

V Висновок.

Виступ учителя: сьогодні розглянули фізичні властивості твердих тіл на прикладі самого твердого, загадкового, дивного мінералу на землі. Познайомилися з цікавими фактами з історії їх відкриття. За підготовлені повідомлення, допомогу вчителю в підготовці уроку, і за кожну правильну відповідь у вікторині за отриманими фішках, будуть виставлені оцінки. На домашнє завдання вам пропонується представити себе в ролі розробників синтетичних алмазів або запропонувати методи їх застосування. Вам необхідно "написати патент" на ваші дослідження, відобразити актуальність обраної теми і методи аналізу. Дякую за увагу.

VI Література.

1. Кабардин Б.В., Кабардино С.І., Шефер Н.І. Факультативний курс фізики; 9 класс.- Просвещение, 2000 г.
2. Дерягин Б.В., Федосєєв Д.В. Алмази роблять хіміки, - Педагогіка, 1980, - (Серія "Вчені - школяреві".
3. Бакуль В.Н. Рукотворний алмаз. "Техника молодежи", №1, 1975 р.
4. Бакуль В.Н. Алмази: їх минуле і настоящее.- Київ, 1971.
5. Миколаїв В. огнистої камінь Якутії. - Юний технік, 1976, №4.
6. Гладко Т. Був неробою алмаз. - Юність, 1983, №6.
7. http://brilliantovo.ru/svoistva.html ;
8. http://www.modificator.ru/terms/adamas.html
9. Бондаровська М.М., Подвіженко Г.І Цікаві досліди з фізики. - Київ, 1966 р
10. Нагулін К.Ю. Лекції з фізики, К (П) ФУ, 2011 року.
11. Додатки для газети Газета "Підкорювачі кімберлітових трубок" (О.І.Лейпунскій, Л.Ф.Верещагін, В.Н.Бакуль)

В. Брюсов

Є тонкі властітельного зв'язку
Між контуром і запахом квітки.
Так діамант невидимий нам, поки
Він гранями не оживе в алмазі
Сонет до форми (1894)

Є. Євтушенко

На землі дорогоцінної і мізерної
я стою, підкорювачів онук,
де замерзлі сльози якутів
перетворилися в алмази від мук.

Алмази і сльози \\ Джерело: http://er3ed.qrz.ru/evtushenko.htm#almazy ||

Олександр Становський

Так відшліфований був алмаз:
Я в ньому то царюю, то таю:
Ось тільки раз, ще лише раз
Я відображені. І ... відлітаю!
1 997.

28.04.2012