Гимназия № 399Исследовательская работана тему:«Симметрия в мире химии : кристаллы»Выполнена учащейся 9 «А» классагимназии № 399Демчук АнастасиейНаучные руководители:Морозова Наталья Михайловна, учитель математикиАнацко Ольга Эдуардовна, учитель химииСанкт-Петербург2005/2006 учебный год
Цель исследования: Выявить, как проявляются различенные виды симметрии при рассмотрении различных кристаллов. Задачи исследования: Дать определение симметрииОпределить виды симметрииРассмотреть химические объекты - кристаллыВыяснить, как проявляются различные виды симметрии на примере кристалловПровести синтез кристаллов ряда веществ
Симметрия
Симметрия кристаллов Первый аспект – симметрия огранки кристаллов, то есть симметрия внешней формы кристаллов. В этом случае кристалл представляет собой выпуклый многогранник, и соответственно можно рассматривать виды симметрии характерные для выпуклых многогранников.
Симметрия кристаллов – снежные кристаллы
Симметрия кристаллов Второй аспект - симметрия кристаллической решетки, которая определяет внешнюю форму кристалла.
Симметрия кристаллов Кристаллическая решётка - периодически повторяющаяся в пространстве структура из атомов, молекул или ионов.
Виды кристаллических решеток
Виды кристаллических решеток
В кристаллических решетках проявляются следующие виды симметрии: Трансляционная симметрия Различные виды осевой симметрииСимметрия относительно плоскостиВинтовая симметрияЦентральная симметрия.
Трансляционная симметрия Трансляционная симметрия – симметричность относительно сдвигов в пространстве в каком-либо направлении на некоторое расстояние. Симметрия относительно прямой Каждая точка М переходит в точку М' такую, что отрезок ММ' перпендикулярен прямой а и делится ею пополам.
Симметрия поворота Поворот плоскости вокругточки на заданный угол.Точка остается на месте,а все остальные точки поворачиваются в одном и том же направлении. Осевая симметрия При повороте вокруг прямой a на 180° каждая точка A переходит в такую точку A", что прямая a перпендикулярна отрезку AA" и пересекает его в середине
Центральная симметрия Центральная симметрия - симметрия относительно точки О — преобразование плоскости, при котором каждая точка М переходит в точку М‘ такую, что отрезок ММ' проходит через точку О и делится ею пополам.
Зеркальная симметрия Плоская фигура, преобразующаяся в себя при зеркальном отражении, симметрична относительно прямой — оси симметрии.
Винтовая симметрия Винтовой симметрией называется композиция поворота и переноса на вектор параллельно оси поворота.
Скользящая симметрия Скользящая симметрия – комбинация осевой симметрии и параллельного переноса
Симметрия параллельного переноса Симметрией переноса называется симметрия, при которой фигура накладывается на себя переносом вдоль некоторой прямой (оси переноса).
Правильные многогранники Правильными называют такие многогранники, у которых все грани - правильные равные многоугольники и в каждой вершине сходится одно и тоже число ребер.
Виды правильных многогранников Правильный четырехгранник или тетраэдр Правильныйшестигранник (куб) или гексаэдр Правильный восьмигранник или октаэдр
Виды правильных многогранников Правильныйдвенадцатигранник илидодекаэдр Правильный двадцатигранник или икосаэдр
Экспериментальная частьМы проводили синтез кристаллов хлорида натрия и медного купороса в домашних условиях.
Кристаллы медного купороса при увеличении
Выводы В мире кристаллов - проявляются все основные виды симметрии 2. На примерах кристаллов различных веществ можно проследить все свойства абстрактных фигур – многогранников.